Tận thu than cám bằng công nghệ đóng bánh than mới

                                                        Nguyễn Trung
                                        Biên dịch từ Tạp chí Coalage
                                                      số 3 năm 2013
                                                       

         Tại các bể than thuộc khu vực Appalachia và Illinois (Mỹ) hiện có hàng trăm bãi thải với hàng triệu tấn than cám thải. Đây là một sự lãng phí nguồn nhiên liệu giá trị từ nhiều năm nay do những nguyên nhân chủ quan và khách quan. Mới đây, các kỹ sư công nghệ thuộc Công ty than GreenFields (bang West Virginia) đã triển khai áp dụng một công nghệ mới trong đóng bánh than. Nhờ đó, họ đã chuyển đổi than cám thải có độ ẩm cao thành loại than đóng bánh có nhiệt lượng cao được sử dụng trong các nhà máy điện hoặc nhà máy luyện thép.
Từ lâu, trong ngành công nghiệp than đã áp dụng công nghệ đóng bánh than nhằm xử lý và chế biến than cám thành sản phẩm nhiên liệu có chất lượng dùng trong công nghiệp và sinh hoạt. Tuy nhiên, vấn đề cốt yếu trong công nghệ đóng bánh than là nghiên cứu và sử dụng chất kết dính. Các chất kết dính sử dụng trước đây thường có nhược điểm là làm thay đổi các đặc tính của than (tăng độ tro hoặc giảm năng suất tỏa nhiệt). GreenFields đã nghiên cứu và sử dụng một loại sản phẩm kết dính độc quyền trong dây chuyền đóng bánh than. Các kết quả nghiên cứu thử nghiệm tại Trung tâm Công nghệ Virginia Tech với các mẫu than được lấy tại ba khu vực khác nhau tại Mỹ cho thấy, độ ẩm của các mẫu than trước khi khi đóng bánh là 18% ¸ 30% đã giảm xuống còn 5% hoặc thấp hơn, năng suất tỏa nhiệt của sản phẩm than đóng bánh được nâng lên, đảm bảo được đặc tính bền vững trong vận chuyển và chịu được tác động môi trường.
Khu vực xây dựng nhà máy thử nghiệm đóng bánh than được tiến hành tại bãi thải thuộc nhà máy tuyển than của Tổ hợp luyện thép Steel Gary, phía nam bang West Virginia. Đây từng là nhà máy tuyển lớn nhất nước Mỹ. Sau bốn mươi năm hoạt động, các khu vực bãi thải tại đây còn tồn đọng khoảng 15 triệu tấn than cám thải có chất lượng cao, được thải loại trong quá trình luyện kim của Tổ hợp. Ngoài ra, cũng tại đây, còn tồn khoảng 50 đến 60 triệu tấn quặng thải.

Dây chuyền đóng bánh than khô
Phương pháp đóng bánh than do GreenFields thử nghiệm được gọi là phương pháp DHS. Đây là phương pháp đóng bánh than không cần nước, không phát thải chất thải và cũng không sử dụng hóa chất. Trong quá trình đóng bánh, nguồn than cám cấp có cỡ hạt 28 mesh, chứa nhiều sét, được cấp cho một tổ hợp máy nghiền mịn và sấy khô chạy bằng nhiên liệu khí tự nhiên. Máy nghiền có chức năng nghiền vỡ nguồn liệu cấp, đồng thời sấy khô sản phẩm. Lực nghiền của thiết bị nghiền được đặt ở mức chỉ xử lý nghiền than chứ không nghiền các tạp chất rắn khác. Dòng than cấp liệu được dẫn đến thiết bị tách bằng khí nén. Tại đây, dưới tác động của một quạt công suất lớn mà các hạt than nhẹ hơn có xu hướng chuyển động lên phía trên trong khi các hạt silic nặng rơi xuống dưới. Sử dụng một tổ hợp sàng và xiclon để loại bỏ thêm các tạp chất rắn. Chuyển động trong thiết bị tách bằng khí nén, phần lớn hỗn hợp than đi qua xiclon khử bụi và sau đó đi vào thiết bị lọc bụi. Một băng tải kiểu guồng xoắn vận chuyển vật liệu từ một máng nhận đến thiết bị trộn. Tại đây, than cám được trộn lẫn với chất dính kết mà không sử dụng nước. Sau quá trình trộn, hỗn hợp vật liệu này được cấp qua băng tải vào máy ép bánh than. Sau khi ép, các bánh than rơi xuống một băng tải khác qua một máng tháo góc. Quá trình xử lý nhiệt được tiến hành khi các bánh than dịch chuyển dọc theo băng tải nhờ một hệ thống sấy bằng dầu nóng lắp đặt dọc theo chiều dài tuyến băng. Giữa tuyến băng, có một hệ thống thanh gạt giúp lật các bánh than trong quá trình sấy. Kết quả nghiên cứu cho thấy, đất sét cao lanh được sử dụng làm chất kết dính là phù hợp nhất do có cùng cấu trúc liên kết và độ ẩm cao như than cám. Đây là sản phẩm chất kết dính độc quyền của Greenfields không có gốc dầu mỏ, đảm bảo đốt an toàn trong các lò luyện cốc hoặc các nồi hơi chạy bằng than, không gây ảnh hưởng độc hại cho môi trường xung quanh.

Xây dựng dây chuyền công nghệ
Kết quả thử nghiệm cho thấy, phương pháp đóng bánh than của Greenfields có khả năng xử lý 100% nguồn liệu cấp có cỡ hạt mịn và độ ẩm từ 25% đến 35% để cho ra sản phẩm than đóng bánh có độ ẩm 1%, có độ bền rất cao, dễ dàng vận chuyển bằng các phương tiện vận tải thông thường mà không gây ô nhiễm môi trường.
Hiện nay, Công ty than Greenfields đang lập kế hoạch sản xuất than đóng bánh bằng phương pháp DHS trên quy mô lớn. Các tổ hợp đóng bánh than có công suất 80 tấn/giờ có thể di chuyển hoặc lắp đặt tại chỗ. Trong tương lai, theo thiết kế, có thể nâng công suất các tổ hợp sản xuất chạy bằng khí tự nhiên hoặc propan này lên 200 tấn/giờ đến 300 tấn/giờ mà chỉ cần hai hoặc ba thợ vận hành.   
Greenfields cũng cần thiết tiến hành đánh giá chi tiết về cỡ hạt, độ ẩm, độ tro … của vật liệu cấp. Dựa trên kết quả đánh giá này, họ sẽ xây dựng tiêu chuẩn thiết kế và xác định cấu hình các tổ hợp sản xuất phù hợp. Bước tiếp theo là tiến hành đánh giá điều kiện đặc trưng của từng khu mỏ cũng như trao đổi với chủ mỏ những phương pháp phù hợp khi tiến hành xử lý lượng than cám thải của mỏ và cấp giấy phép áp dụng công nghệ đóng bánh than này cho các mỏ. Greenfileds tin tưởng rằng, phương pháp đóng bánh than DHS là một giải pháp tích cực trong việc xử lý lượng than cám thải tồn đọng tại các mỏ, loại bỏ nguồn gây ô nhiễm cho các sông, suối trong khu vực, bảo vệ môi trường sinh thái trong cộng đồng dân cư./. 


 

Số lượt đọc: 4854 - Cập nhật lần cuối: 07:04 | 10/06/2013
Về trang trước Bản in Gửi mail Trang chủ