Способ гидромеханического фракционирования торфяного сырья Российский патент 2019 года по МПК C10F7/04 

Изобретение относится к торфяной промышленности, а именно, к способам добычи торфяного сырья и его переработки на продукты, используемые в промышленности и в сельском хозяйстве.

Известна технология производства гранулированного торфяного мелиоранта (RU №91066, опубл. 27.01.2010, бюл. №3), включающая переработку добытого торфяного сырья в однородную массу с получением из неё гранул торфяного мелиоранта.

Недостатком технологии является невозможность гидромеханического фракционирования торфяного сырья на волокнистую массу со средневзвешенным диаметром частиц 1,0<d≤50мм влажностью w=68–75% и на гумусовый концентрат со средневзвешенным диаметром частиц d≤1,0мм влажностью w = 80–85%.

Известен способ добычи торфа, включающий гидравлическую разработку торфяной залежи, перекачку полученной торфяной пульпы на поле стилки, на котором слой торфяной пульпы досушивается до необходимой влажности с последующим получением кускового торфяного топлива (Гидроторф. Книга вторая, часть 1. Гидравлический способ сезонной добычи торфа. Издание научно-технического Управления ВСНХ СССР, М, 1927, 490 с.).

Недостатком способа является невозможность гидромеханического фракционирования торфяного сырья на волокнистую массу со средневзвешенным диаметром частиц 1,0<d≤50мм влажностью w=68–75% и на гумусовый концентрат со средневзвешенным диаметром частиц d≤1,0мм влажностью w = 80–85%.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является технология для добычи полезных ископаемых, в частности торфа, включающая скважинный гидравлический размыв торфяной залежи с дальнейшей перекачкой торфяной пульпы в модульный цех, в котором происходит обезвоживание торфяной пульпы и изготовление из неё торфяной продукции (РФ 2304721, опубл. 20.08.2007).

Недостатком способа является отсутствие гидромеханического фракционирования торфяного сырья на волокнистую массу со средневзвешенным диаметром частиц 1,0<d≤50мм влажностью w=68–75% и на гумусовый концентрат со средневзвешенным диаметром частиц d≤1,0мм влажностью w = 80–85%.

Технической проблемой предлагаемого изобретения является разработка способа гидромеханического фракционирования торфяного сырья на волокнистую массу со средневзвешенным диаметром частиц 1,0<d≤50мм влажностью w=68–75% и на гумусовый концентрат со средневзвешенным диаметром частиц d≤1,0 мм влажностью w=80–85%.

Техническим результатом изобретения является расширение ассортимента продуктов, производимых из торфа: волокнистую массу для изготовления из неё кипованого торфа и субстратов грунтов, используемых в тепличных хозяйствах, и гумусовый концентрат для производства экологически чистых органических удобрений.

Поставленная проблема и технический результат достигаются тем, что способ гидромеханического фракционирования торфяного сырья включает гидравлическую переработку торфа. Согласно изобретению, после дробления и сепарации исходного торфяного сырья и гидравлической переработки торфа, проводят гидромеханическое двухфракционное центрифугирование полученной торфяной пульпы на волокнистую массу и суспензию, затем осуществляют механическое обезвоживание волокнистой массы до влажности w=68–75%, а суспензию осаждают с получением гумусового концентрата влажностью w=80–85%.

При этом гидравлическую переработку осуществляют путем гидроразмыва добытого торфяного сырья.

Волокнистая масса состоит из частиц со средневзвешенным диаметром 1,0<d≤50мм, а гумусовый концентрат состоит из частиц со средневзвешенным диаметром d≤1,0мм.

При гидроразмыве исходного торфяного сырья до влажности w=94–96% движение торфяной пульпы по трубопроводу происходит без его заиления (забивки), что обеспечивает бесперебойное гидротранспортирование торфяной пульпы.

Двухфракционное центрифугирование полученной торфяной пульпы позволяет разделить ее на два продукта: на волокнистую массу со средневзвешенным диаметром частиц 1,0<d≤50мм влажностью w=86–88% и суспензию со средневзвешенным диаметром частиц d≤1,0мм влажностью w=98–99%.

Механическое обезвоживание волокнистой массы до влажности w=68–75% со средневзвешенным диаметром частиц 1,0<d≤50мм позволяет изготавливать из нее кипованый торф и субстраты грунтов для тепличных хозяйств.

После сгущения суспензии осаждением получается гумусовый концентрат влажностью w=80–85% со средневзвешенным диаметром частиц d≤1,0мм, что позволяет изготавливать из него экологически чистые органические удобрения.

Изобретение иллюстрируется фигурой, на которой показана схема технологического процесса гидромеханической классификации торфяного сырья.

Согласно представленной схемы исходное торфяное сырье 1 подвергается дроблению 2 с последующей сепарацией 3. Полученные частицы со средневзвешенным диаметром d>50мм снова отправляются на дробление 2. Отсепарированный торф подвергается гидроразмыву 4 водой 5 с получением торфяной пульпы влажностью w=95%, которая после двухфракционного центрифугирования 6 разделяется на волокнистую массу 7 со средневзвешенным диаметром частиц 1,0<d≤50 мм влажностью w=87% и суспензию 8 с частицами со средневзвешенным диаметром d≤1,0 мм и влажностью w=98%.

Волокнистая масса подвергается механическому обезвоживанию 9 до влажности w=70%.

Полученный после обезвоживания волокнистой массы 9 фильтрат 10 добавляется в суспензию 8 для получения суспензии влажностью w=98%.

Сгущение суспензии 8 осаждением 11 позволяет увеличить содержание сухого вещества в суспензии 8 и получить гумусовый концентрат 12 влажностью w=83%. Вода, полученная после осаждения 11, поступает на гидроразмыв 4.

Готовые продукты волокнистая масса 9 и гумусовый концентрат 12 отправляются на дальнейшее использование 13.

Реализация изобретения «Способ гидромеханического фракционирования торфяного сырья» позволит получать продукцию с высокой добавленной стоимостью: волокнистую массу для изготовления кипованого торфа и субстратов грунтов, используемых в тепличных хозяйствах, и гумусовый концентрат для использования в качестве экологически чистого органического удобрения.

Способ может быть встроен в различные технологические комплексы по переработке и получению продуктов из торфяного сырья.

В настоящее время изобретение находится на стадии технического предложения и может быть использовано в инновационных проектах разработки торфяных месторождений с выполнением требований экологии и пожарной безопасности.

Изобретение относится к торфяной промышленности, а именно к способам добычи торфяного сырья и его переработки на продукты, используемые в промышленности и в сельском хозяйстве. Техническим результатом изобретения является расширение ассортимента продуктов, производимых из торфа. Способ гидромеханического фракционирования торфяного сырья включает гидравлическую переработку торфа. После дробления и сепарации исходного торфяного сырья и гидравлической переработки торфа проводят гидромеханическое двухфракционное центрифугирование полученной торфяной пульпы на волокнистую массу и суспензию, затем осуществляют механическое обезвоживание волокнистой массы до влажности w=68–75%, а суспензию осаждают с получением гумусового концентрата влажностью w=80–85%. При этом гидравлическую переработку осуществляют путем гидроразмыва добытого торфяного сырья. Волокнистая масса состоит из частиц со средневзвешенным диаметром 1,0<d≤50 мм, а гумусовый концентрат состоит из частиц со средневзвешенным диаметром d≤1,0 мм. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ гидромеханического фракционирования торфяного сырья, включающий гидравлическую переработку торфа, отличающийся тем, что после дробления и сепарации исходного торфяного сырья и гидравлической переработки торфа проводят гидромеханическое двухфракционное центрифугирование полученной пульпы на волокнистую массу и суспензию, затем осуществляют механическое обезвоживание волокнистой массы до влажности w=68–75%, а суспензию осаждают с получением гумусового концентрата влажностью w=80–85%.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гидравлическую переработку осуществляют путем гидроразмыва добытого торфяного сырья.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что волокнистая масса состоит из частиц со средневзвешенным диаметром 1,0<d≤50 мм, а гумусовый концентрат состоит из частиц со средневзвешенным диаметром d≤1,0 мм.