Водные резервуары в горнодобывающей промышленности для подавления пыли в технологических процессах и водоотведения
Создано 02.06
Водяные резервуары в горнодобывающей промышленности для подавления пыли в технологических процессах и водоотведения
Резервуары для воды на горнодобывающих предприятиях выполняют три совершенно разные функции: технологическая вода для обогатительной фабрики, подача воды для пылеподавления на технологических дорогах, а также сбор дренажных и кислых шахтных вод перед очисткой. Каждая из них имеет свою логику расчёта объёма, и им не следует использовать один общий резервуар, если только функции не являются принципиально совместимыми. Определяющими факторами коррозии являются кислые шахтные воды, хлориды и сульфаты в воде, а также любая морская вода, используемая для пылеподавления. Резервуар из стеклоэмалированной стали с заводским эмалевым покрытием внутренней поверхности является надёжным решением для этого диапазона pH и химического состава, при этом фундамент и выбор площадки — это два проектных вопроса, которые чаще всего оставляют на поздние этапы.
Рудник потребляет огромные объёмы воды и возвращает очень малую их часть, а резервуары, в которых содержится разница, находятся в самых неприглядных местах площадки: рядом с дробилкой, в верхней части рудовозной дороги, на хвостовой площадке или в зумпфе, куда никто не хочет спускаться. Их размеры определяются один раз, устанавливаются один раз, и предполагается, что они проработают весь срок службы площадки, который может включать смену рудного тела. Инженерный вопрос заключается не в том, можно ли построить резервуар, а в том, выдержит ли сосуд кислую воду, абразивный перенос шлама, движение грунта при промерзании и пятнадцатилетнее стояние рядом с хвостохранилищем, которое всё это время оседает и смещается.
Три задачи и почему они редко используют один резервуар
Технологическая вода, пылеподавление и водоотведение имеют разные пики и разную химию. Технологическая вода для обогатительной фабрики следует графику мельницы и рассчитывается исходя из максимальной пропускной способности по руде плюс возврат воды из сгустителя; она требует чистой воды с низким содержанием хлоридов и резервуара, который можно быстро опорожнить. Пылеподавление зависит от карьерных дорог и климата, достигая пика в самые сухие, ветреные и загруженные дни года, и часто использует оборотную или солёную воду, которая гораздо более агрессивна, чем свежая подпиточная. Дренажные и кислотные шахтные воды обладают окислительными свойствами, низким pH и высоким содержанием железа и сульфатов, и им требуется изоляция, а не чистота. Объединение всех трёх потоков в одном резервуаре означает, что один режим ставит под угрозу два других, поэтому обычное решение — отдельные резервуары с общим насосом и трубным коридором.
Честный расчет размеров для каждой задачи
Пылеподавление — это та статья, которая получает заниженный объём. Он рассчитывается исходя из длины технологической дороги, количества воды на квадратный метр дороги за один проход, числа проходов за смену и потерь на испарение в пиковый сезон, затем умножается на требуемое количество автономных часов. Руднику, который рассчитывает пережить сухой сезон без пополнения запасов, необходим полный сезонный объём на площадке, а не суточный запас. Технологическая вода рассчитывается из материального баланса фабрики: вода на реагенты, вода на флотацию и слив сгустителя, минус вода, возвращаемая фабрикой, с запасом на остановку мельницы. Ёмкость для дренажных стоков определяется по пиковому ливню и максимальной площади водосбора, а также должна вмещать объём, поступающий за время простоя очистных сооружений, который на обводнённом месторождении может быть доминирующей составляющей.
Химический состав, абразивный износ и выбор внутреннего покрытия
Кислотный дренаж шахт создает условия для коррозии, и это не мягкий случай. Точечная коррозия от низкого pH в сочетании с сульфатами, отложения железа, вызывающие коррозию под отложениями, и хлориды — везде, где объект находится near побережья или использует морскую воду для пылеподавления, — все это атакует сталь и большинство органических покрытий. Необлицованная углеродистая сталь истончается на уровне воды и под отложениями железа; нанесенное покрытие, поверхность которого никогда не подготавливалась, разрушается пятнами; оцинкованная сталь не подходит для работы в кислотной среде или среде с хлоридами. Надежное решение — резервуар из стеклоэмалированной стали: слой эмали толщиной от 0,25 до 0,45 мм сплавлен с панелью при температуре от 820 до 930 °C, рассчитан на нагрузку выше 3 450 Н/см², инертен в диапазоне pH от 1 до 14 и имеет шероховатость Ra ниже 0,8 мкм, благодаря чему осадок железа отслаивается, а не образует твердую корку на стенке. Каждая панель перед отгрузкой проходит испытание на пробой при 1500 В постоянного тока, что важно на удаленном объекте, где бригада по ремонту облицовки находится в месяцах пути.
Технические характеристики
Параметр | Типичное значение / диапазон | Примечание |
Температура плавления эмали | 820–930 °C | Заводское наплавление на стальную панель |
Толщина эмалевого покрытия | 0,25–0,45 мм | Инертная внутренняя поверхность, pH 1–14 |
Прочность эмалевого слоя | ≥ 3 450 Н/см² | Устойчивость к изгибу и удару |
Шероховатость поверхности | Ra < 0,8 мкм | Высвобождение осадка, лёгкая промывка |
Испытательное напряжение искры | 1500 В пост. тока | На панель, перед отгрузкой |
Толщина эпоксидного покрытия FBE | 180–280 мкм | AWWA C550, слабоагрессивная вода |
Класс прочности болтов | 8.8 | Крутящий момент, зафиксированный при сборке |
Расчётный срок службы | ≥ 30 лет | С указанной внутренней системой |
Выбор площадки, фундаменты и движение грунта
Размещение резервуара имеет такое же значение, как и то, что вы строите. Резервуар, расположенный на хвостохранилище или рядом с ним, стоит на грунте, который активно проседает, поэтому фундамент должен быть размещён вне зоны влияния, а для любого резервуара на искусственной насыпи необходимо контролировать разницу осадок между противоположными сторонами до установки первой панели. В холодном климате мороз является проектным параметром — как для грунта под резервуаром, так и для выпускных и заливных линий, которые требуют обогрева или подземной прокладки. Удалённая площадка привносит логистику в спецификацию: панели, которые поставляются в плоском виде и собираются на болтах небольшой бригадой без полевой сварки, являются настоящим преимуществом там, где ближайший завод-изготовитель находится на другом континенте, а болтовая оболочка также означает, что повреждённую панель можно заменить на месте спустя годы.
Практика эксплуатации, продлевающая срок службы
Три привычки решают, останется ли резервуар в эксплуатации на пятнадцатый год. Возвращайте осевший осадок обратно в процесс или в систему осаждения, вместо того чтобы позволять железогипсовому слою твердеть на дне, потому что твёрдый слой — это и подплёночная коррозия, и потеря полезного объёма. Поддерживайте честность уровнемера, сверяя его с измеренной глубиной, поскольку пылевой резервуар, который пуст, но показывает полный, — это остановка производства. И разумно организуйте вентиляцию и перелив, потому что дренажный резервуар, переливающийся через собственный корпус, распространяет необратимые пятна и слой коррозии у основания. Установите сигнализацию верхнего уровня, которая отключает вышестоящий сбор, вместо того чтобы полагаться только на свободный борт.
Пример проекта
Проект | Местоположение | Продукт | Мощность | Область применения |
Хранение химических сточных вод | Чжэцзян, Китай | Резервуар GFS | 11 613 м³ | поставка + надзор |
Сварной стальной резервуар | Хэнань, Китай | Сварной стальной резервуар | 4 691 м³ | поставка + руководство по установке |
Крупногабаритное хранение воды | Намибия | Резервуар GFS | 44 900 м³ | поставка + надзор |
Инженерные возможности Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) занимается проектированием и изготовлением сборных резервуаров с 2008 года. Являясь первым в Китае производителем резервуаров из стеклоплавильной стали (GFS), компания владеет почти 200 патентами, связанными с эмалью, производит около 300 000 стальных пластин с эмалевым покрытием в год, реализовала более 30 000 установленных проектов и поставляет свои резервуары более чем в 100 стран. Новая производственная база площадью 150 000 м² была добавлена для увеличения производственных мощностей, а единичные резервуары поставляются объёмом до 60 000 м³. Производство осуществляется в соответствии с ISO 9001 и ISO 45001, сертификация продукции включает NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI и EUROCODE, а проектирование выполняется с учётом AWWA D103-09, AWWA C550 и NFPA там, где этого требует применение.
Для горных работ это включает эмалевое и эпоксидное покрытие внутренних поверхностей, указанных выше, проектирование контура и ввод данных о фундаменте для грунта, прилегающего к хвостохранилищу, панели, которые поставляются в плоском виде и собираются небольшой бригадой, а также авторский надзор до первого заполнения.
Часто задаваемые вопросы
В1: Может ли один резервуар обслуживать технологическую воду и пылеподавление?
О1: Обычно нет. Вода для пылеподавления часто является оборотной или солёной и достигает пика в сухой сезон, тогда как технологическая вода должна быть чистой и подаваться по графику фабрики. Разделение этих функций защищает обе, а насосный коридор является общим.
В2: Как рассчитывается объём воды для пылеподавления?
О2: Исходя из площади технологической дороги, расхода воды на один проход, количества проходов за смену и потерь на испарение в пиковый сезон, умноженных на требуемое количество часов автономной работы, с запасом на сухой сезон, если подпитка недоступна.
В3: Достаточно ли коррозионна кислая шахтная вода, чтобы оправдать применение эмали?
О3: Часто да. Низкий pH с сульфатными и железными отложениями, а также хлориды при использовании морской воды быстро разрушают незащищённую сталь и нанесённые покрытия. Плавленая эмаль инертна при pH от 1 до 14 и проходит испытание на искровой пробой для каждой панели перед отгрузкой.
В4: Можно ли разместить резервуар рядом с хвостохранилищем?
О4: Можно, но он должен находиться вне зоны влияния ограждающей дамбы. Проверьте поведение осадки с учётом геотехнических данных и проведите съёмку фундамента до установки первой панели.
В5: Почему болтовые резервуары подходят для удалённых рудников?
О5: Потому что панели поставляются в плоском виде, собираются без полевой сварки и могут быть возведены небольшой бригадой, а повреждённую позже панель можно отвинтить и заменить, а не ремонтировать на месте.
Вопрос 6: Какое техническое обслуживание необходимо для поддержания работоспособности резервуара шахтной воды?
Ответ 6: Промывка осевшего осадка обратно в технологический процесс, сверка показаний уровнемера с измеренной глубиной, а также отвод перелива и вентиляции от корпуса, чтобы основание не корродировало.
Резервуары для воды на горнодобывающих предприятиях — это три задачи хранения, объединённые одной площадкой, и самая дешёвая ошибка — слить их в один сосуд, который не отвечает ни одному из назначений. Рассчитывайте каждый под его собственный пиковый расход, размещайте дренажные резервуары вдали от отстойной площадки хвостов и выбирайте внутреннюю отделку, которая выдерживает кислоту, сульфаты и хлориды, а не рассчитывайте на поведение пресной воды. Корпус из плавленой эмали заводского изготовления с документированным испытанием каждой панели и возможностью болтовой замены панелей — самое надёжное решение на удалённой площадке, где сервисные бригады приезжают с интервалом в несколько месяцев.
Связаться с инженером
Сообщите нам потребление технологической воды и воды для пылеподавления с учётом пиковых нагрузок, ожидаемый состав дренажных и кислых вод с показателями pH и содержанием хлоридов, ограничения по размещению хвостохранилища или закладки, глубину промерзания и климатические данные, а также условия доступа на площадку и доступность персонала. Вы получите рекомендацию по распределению нагрузок, расчёт размеров, вариант внутреннего исполнения и полный комплект чертежей и сертификатов.
WhatsApp