ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОЗДУШНЫХ КЛАССИФИКАТОРОВ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОТСЕВОВ ДРОБИЛЬНО-СОРТИРОВОЧНЫХ ПРОИЗВОДСТВ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ

Фогелев В. А., Мельников А. В., НП ОДО «Ламел-777», Минск, Беларусь

По экспертным оценкам, при производстве щебня из изверженных горных и карбонатных пород в процессах взрывания и дробления горной массы образуется от 18 до 45 % отсевов. Отсевы в основном имеют крупность 0–5 (10) мм. В силу значительной запыленности и полидисперсности потребительская стоимость отсевов низка. В основном они вывозятся в отвалы, которые занимают большие территории, ухудшают экологическую обстановку. В результате повышается себестоимость основной продукции горных предприятий. В России образуются десятки миллионов кубических метров отсевов в год. В связи с повышением спроса на щебень с частицами кубовидной формы доля отсевов будет возрастать.

Обеспыливание и разделение отсевов по фракциям позволит использовать их в качестве строительных материалов (как мелкие заполнители для асфальто- и цементобетона, для изготовления сухих строительных смесей, тротуарной и керамической плитки, кирпича, посыпки для кровельных материалов и др.), фильтровальных дисперсных материалов, антигололедных посыпок и др. Тонкодисперсные фракции могут быть использованы как наполнители в чистящие и абразивные пасты, в качестве минеральных удобрений и для улучшения структуры почв и др.

Для фракционирования дисперсных материалов обычно используют следующие способы:
• грохочение и виброклассификацию на перфорированных поверхностях;
• гидравлическую классификацию;
• классификацию в воздушных потоках.

Грохота и вибросита широко используются при разделении по крупности материалов с размерами частиц более нескольких миллиметров. Однако при грохочении материалов с частицами меньших размеров эффективность и производительность разделения резко падают, а при граничной крупности менее 0,3–0,5 мм разделение в промышленных масштабах зачастую вызывает немалые трудности. При грохочении по мелким классам обычно удается получить чистым только подрешетный продукт. Надрешетный продукт, как правило, засорен мелкими и пылевидными частицами.

Указанные недостатки устраняются при воздушной классификации. Она предусматривает разделение материала на фракции в воздушном потоке под действием массовых сил (тяжести, центробежной). Регулировку граничной крупности разделения осуществляют изменением баланса сил, действующих на частицы.

Одно из направлений деятельности НП ОДО «Ламел-777» — разработка и изготовление воздушных классификаторов и сепараторов. Производительность этих устройств — от сотен килограммов до десятков тонн в час, граничная крупность разделения — от нескольких микрон до нескольких миллиметров.
Для разделения в диапазоне граничной крупности от 0,1 до 5 мм (наиболее характерном для переработки отсевов) предназначены многопродуктовые каскадно-гравитационные классификаторы (КГК) и комбинированные классификаторы (КК).

Различные конструкции КГК и КК позволяют одновременно получать 2–4 обеспыленных продукта разделения в заданном регулируемом диапазоне крупности или с заданными функциями распределения частиц по размерам и могут быть использованы для производства заполнителей с повышенными требованиями к плотности упаковки.

Комбинированные классификаторы — последнее поколение воздушных классификаторов, разработанных предприятием. Они отличаются от каскадно-гравитационных более широким диапазоном регулировки крупности продуктов разделения. На ряд конструкций воздушных многопродуктовых классификаторов КГК и КК имеются патенты РБ и РФ.

В табл. 1 приведены основные технические характеристики комбинированных классификаторов, которые могут быть использованы для переработки отсевов.

Технические характеристики комбинированных классификаторов

Количество продуктов разделения	Производительность по загрузке, т/ч	Номинальная крупность продуктов разделения*, мм	Расход воздуха, м³/ч	Габариты (АхВхН)**, м
3	10	+2; -2+0,16; -0,16	8 000	2,0х1,3х5,8
4	15	+2; -2+0,5; -0,5+0,16; -0,16	16 000	2,2х2,2х6,0
3	30	+2; -2+0,16; -0,16	30 000	2,3х2,3х7,6

* Крупность продуктов разделения можно плавно регулировать в сторону увеличения или уменьшения.
** А, В, Н — длина, ширина, высота классификатора.

В настоящее время изготавливается трехпродуктовый комбинированный классификатор производительностью по загрузке 50 т/ч.

Для разделения тонкодисперсных материалов предприятие производит классификаторы центробежные статические (КЦС) и классификаторы центробежные динамические (КЦД). В КЦС вихревой аэродисперсный поток, в котором происходит разделение материала, генерируется стационарным направляющим аппаратом, в КЦД — вращающимся ротором типа «беличьего колеса».

Параметры центробежных статических и динамических классификаторов НП ОДО «Ламел-777» приведены в табл. 2 и 3.

Технические характеристики центробежных статических классификаторов

Параметр	КЦС-1	КЦС-5	КЦС-10	КЦС-20
Производительность, т/ч	1	5	10	20
Диапазон изменения граничной крупности разделения, мкм	60–200	60–200	70–200	90–200
Расход воздуха, м3/ч	1 800	7 000	15 000	26 000
Габариты, м	1,0х1,0х2,5	1,3х1,3х3,5	2,0х2,0х5,0	2,4х2,4х6,7
Масса, кг	500	1 000	2 000–2 500	2 500–3 000

Технические характеристики центробежных динамических классификаторов

Параметр	КЦД-1	КЦД-2	КЦД-5	КЦД-10	КЦД-20	КЦД-25
Производительность, т/ч	1	2	5	10	20	25
Установленная мощность, кВт	1,1–2,2	3	3–7,5	7,5–15	11–15	15–18,5
Диапазон изменения граничной крупности разделения, мкм	3–70	3–70	5–100	7–100	7–100	10–100
Расход воздуха, м3/ч	1 100	2 200	5 500	10 000	18 000	27 000
Габариты, м	0,8х0,7х1,5	0,8х0,7х1,7	1,6х1,0х2,3	2,2х1,4х2,7	2,0х1,5х3,5	3,4х2,1х3,1
Масса, кг	300	370	750	1 200	1 500	2 200

Для снижения капитальных затрат на пылеочистные системы воздушные классификаторы могут быть установлены в технологические линии с частично замкнутым воздушным контуром.

В настоящее время более 70 воздушных классификаторов НП ОДО «Ламел-777» различных конструкций и производительностей работают в технологических линиях по переработке дисперсных материалов.

Поскольку воздушные классификаторы разделяют дисперсный материал по крупности, плотности и форме частиц, они могут быть использованы в различных технологических процессах переработки техногенных отходов и вторичного сырья, в том числе:
— для регенерации отработанных дробеструйных и абразивных материалов путем выделения из них отработанного некондиционного зерна, ржавчины и другого пылевидного мусора;
— регенерации литейных и формовочных песков;
— выделения компонентов из измельченных отходов кабельной промышленности и электронного лома;
— переработки металлургических, в том числе солевых алюминиевых шлаков;
— разделения измельченных резинотехнических отходов на крошку, лавсановый и/или металлический корд.

Указанные технологии или опробованы на макетных образцах воздушных классификаторов, или внедрены в производство.

Несмотря на широкие возможности и значительные преимущества перед другими устройствами, воздушные классификаторы пока нечасто используют в технологических процессах переработки отходов. Вместе с тем в «сухих» технологиях переработки рудных и нерудных материалов технологию воздушной классификации и сепарации используют все чаще (особенно для переработки тонкодисперсных материалов). Аналогичную тенденцию следует ожидать и в сфере переработки промышленных отходов.

Воздушные классификаторы изготавливаются под заказ, возможна модернизация или разработка новых конструкций по техническим требованиям заказчика.

The paper discusses various processing/recycling options for screening waste generated at grinding/sorting plants, including the recycling into the production of fill material for construction industry. Air classifiers can be used in the processing of screenings. The paper provides technical characteristics of various air classifier designs developed by LAMEL-777 Company. It also lists various industrial waste types that can be managed/recycled with the use of air classifiers and separators manufactured by the LAMEL-777 Company.

Фогелев Владимир Арсеньевич, технический директор, НП ОДО «Ламел-777», Бетонный проезд, 6, Минск, 220036, Беларусь. Тел./факс: (17) 286-17-63, 286-17-64, моб. (29) 777-52-95. E-mail
Мельников Алексей Васильевич, директор, НП ОДО «Ламел-777», Бетонный проезд, 6, Минск, 220036, Беларусь. Тел./факс: (17) 286-17-63, 286-17-64, моб. (29) 777-95-08. E-mail