Charakterystyka nadawy do płukania w testach półtechnicznych

Badania w skali półtechnicznej prowadzono w oparciu o dwa rodzaje surowca:

 dolomit dewoński o uziarnieniu 0 – 16 mm, 0 – 32 mm i 0 – 40 mm;  wapień triasowy i dewoński o uziarnieniu 0 – 16 oraz 0 – 40 mm,

pochodzącego z czterech złóż eksploatowanych metodą odkrywkową, przy użyciu techniki strzałowej i zlokalizowanych w województwach Świętokrzyskim oraz Śląskim. Próbki charakteryzowały się średnią i wysoką zawartością zanieczyszczeń w zakresie od 10,3% do 31 %, które przyjmowały zarówno łatwo usuwalną formę rozproszoną jak również tworzyły zwięzłe, plastyczne zbrylenia o wysokiej odporności na dezintegrację w wysokociśnieniowym strumieniu wody.

6.2.1. Kruszywo wapienne

Dewoński kamień wapienny poddany procesowi płukania w linii testowej, pochodził z jednej z największysz w Polsce kopalń tego surowca, umiejscowionej na zachód od Kielc. W

celu przeprowadzenia testów wyselekcjonowano 8 próbek, dwie o uziarnieniu 0 – 16 mm oraz sześć o uziarnieniu 0 – 40 mm, charakteryzujące się bardzo zróżnicowaną zawartością jak i formą występujących zanieczyszczeń.

Próbka nr 1, kruszywo wapienne o uziarnieniu 0 – 40 mm.

Surowiec stanowiący pierwszą próbkę posiadał najwyższą zawartość, zwięzłych, plastycznych i bardzo odpornych na płukanie wtrąceń ilastych w ilości 31%, które tworzyły skupiska oraz zbrylenia o rozmiarach większych od ziarna maksymalnego nadawy. W celu uniknięcia zablokowania się gardzieli wlotowej komory płuczącej i jednocześnie poprawnego prowadzenia procesu płukania, należało w sposób mechaniczny zredukować gabaryty kęsów.

Rys. 6.36. Próbka nr 1, wapień o uziarnieniu 0 – 40 mm [fot. J.Łagowski]

Próbka nr 2, kruszywo wapienne o uziarnieniu 0 – 40.

Kolejna próbka skierowana do badania w skali półtechnicznej, pobrana została z magazynu odpad pochodzącego z ciągu wstępnego kruszenia. Materiał zalegał tam od kilku do kilkunastu lat a łatwo rozmywalne zanieczyszczenia w formie luźnych zbryleń oraz w postaci rozproszonej na powierzchni ziaren, nosiły ślady erozji i zwietrzenia.

Próbka nr 3, kruszywo wapienne o uziarnieniu 0 – 40 mm.

Próbka oznaczona nr 3 - podobnie jak materiał stanowiący próbkę nr 2 - pochodziła z tego samego magazynu, zanieczyszczenia pyliste i ilaste posiadały identyczną podatną na rozmywanie formę, jednak ich średnia zwartość była niższa i wynosiła 16,9%.

Rys. 6.38. Próbka nr 3, wapień o uziarnieniu 0 – 40 mm [fot. J.Łagowski]

Próbka nr 4, kruszywo wapienne o uziarnieniu 0 – 16 mm.

Następną próbkę stanowił materiał pochodzący z bocznego odsiewu bieżącej produkcji. Charakteryzował się znaczną zawartością zanieczyszczeń pylistych w ilości 21,5%, które przyjmowały formę głównie rozproszoną, przy czym w nadawie znajdowały się śladowe ilości łatwo dezintegrowalnych zbryleń.

Próbka nr 5, kruszywo wapienne o uziarnieniu 0 – 40 mm.

Surowiec stanowiący kolejną próbkę także pochodził z bocznego odsiewu na węźle pierwszego stopnia rozdrabniania, jednak pobrany został z magazynu odpadu gdzie zalegał od kilku lat. Ze wszystkich badanych próbek zawierał najmniej, łatwo rozmywalnych wtrąceń pylistych i ilastych w ilości 3,6%, która w procesie płukania zredukowana została do 0,1%.

Rys. 6.40. Próbka nr 5, wapień o uziarnieniu 0 – 40 mm [fot. J.Łagowski]

Próbka nr 6, kruszywo wapienne o uziarnieniu 0 – 40 mm.

Kolejna próbka, tak jak materiał stanowiący próbkę nr 4 pochodziła z bocznego odsiewu na węźle wstępnego kruszenia bieżącej produkcji, zanieczyszczenia pyliste i ilaste posiadały zbliżoną formę podatnych na rozmywanie niewielkich zbryleń i rozproszoną a ich średnia zwartość była niższa o 2%.

Rys. 6.41. Próbka nr 6, wapień o uziarnieniu 0 – 40 mm [fot. J.Łagowski]

Próbka nr 7, kruszywo wapienne o uziarnieniu 0 – 32 mm.

Próbka oznaczona nr 7 to materiał o znacznym udziale, bardzo zwięzłych i plastycznych zanieczyszczeń pylistych oraz wtrąceń ilastych, które tworzyły duże, odporne na dezintegrację w

wysokociśnieniowym strumieniu wody skupiska. Podobnie jak w przypadku próbki nr 1,w celu prowadzenia niezakłóconego procesu, konieczna była mechaniczna redukcja ich wielkości do rozmiarów odpowiadających gardzieli wlotowej komory płuczki.

Rys. 6.42. Próbka nr 7, wapień o uziarnieniu 0 – 32 mm [fot. J.Łagowski]

Próbka nr 8, kruszywo wapienne o uziarnieniu 0 – 32 mm.

Surowiec stanowiący kolejną próbkę pochodził ze zwałowiska, na które przez kilkudziesięciu lat kierowany był odpad pochodzący z węzła kruszenia pierwszego stopnia. Jednak w odróżnieniu do próbki nr 1 zawierał znacznie mniej wtrąceń pylistych i ilastych, pokrywających ziarna surowca powierzchniowo oraz zlokalizowanych w porach

Rys. 6.43. Próbka nr 8, wapień o uziarnieniu 0 – 32 mm [fot. J.Łagowski]

Poniższa tabela nr 6.4 przedstawia charakterystykę głównych parametrów będących podstawą oceny próbek wapienia, poddanego badaniom w skali półtechnicznej.

Tabela 6.4. Zestaw próbek wapienia poddanych badaniom półtechnicznym Nr próbki Maksymalne ziarno [mm] Procentowa zawartość zanieczyszczeń w nadawie Odporność zanieczyszczeń na wymywanie 1 40 31,0 3 2 40 22,0 1 3 40 16,9 1 4 16 21,5 2 5 40 3,6 1 6 40 19,5 2 7 32 26,7 3 8 32 10,3 2 6.2.2 Kruszywo dolomitowe

Dewońskie oraz triasowe kruszywo dolomitowe skierowane do badań w linii testowej, pochodziło z trzech kopalń tego surowca zlokalizowanych w województwie Śląskim oraz Świętokrzyskim. Do testów przeznaczono 7 próbek, dwie o uziarnieniu 0 – 16 mm, dwie o uziarnieniu 0 – 32 oraz trzy próbki o uziarnieniu 0 – 40 mm, charakteryzujące się średnią i wysoką zawartością zanieczyszczeń w formie rozproszonej a także w postaci wtrąconych zbryleń.

Próbka nr 1, kruszywo dolomitowe o uziarnieniu 0 – 16 mm.

Materiał ze złoża dewońskiego pobrany z bocznego odsiewu na pierwszym stopniu rozdrabniania bieżącej produkcji, charakteryzował się najwyższą ze zbadanych zawartością łatwo usuwalnych wtrąceń pylistych o formie rozproszonej a także występujących jako średnio podatne na dezintegrację zbrylenia o wielkości maksymalnej odpowiadającej ziarnu surowca.

Rys. 6.44. Próbka nr 1, dolomit o uziarnieniu 0 – 16 mm [fot. J.Łagowski]

Próbka nr 2, kruszywo dolomitowe o uziarnieniu 0 – 32 mm.

Pochodzący z tego samego złoża surowiec, znajdujący się na magazynie odpadu kierowanego z węzła wstępnego kruszenia posiadał nieznacznie niższą od pierwszej próbki zawartość zanieczyszczeń o podobnym, głównie rozproszonym charakterze z nielicznymi zbryleniami, nisko i średnio odpornymi na płukanie w wysokociśnieniowym strumieniu wody.

Rys. 6.45. Próbka nr 2, dolomit o uziarnieniu 0 – 32 mm [fot. J.Łagowski]

Próbka nr 3, kruszywo dolomitowe o uziarnieniu 0 – 32 mm.

Kolejną próbkę stanowił surowiec pochodzący z bieżącej produkcji i pobrany był na węźle pierwszego stopnia rozdrabniania zakładu stacjonarnego z hałdy odpadu. Zawierał 13,8% wtrąceń pylistych które przyjmowały formę głównie rozproszoną, ale nadawie znajdowały się także śladowe ilości łatwo dezintegrowalnych zbryleń.

Rys. 6.46 Próbka nr 3, dolomit o uziarnieniu 0 – 32 [fot. J.Łagowski]

Próbka nr 4, kruszywo dolomitowe o uziarnieniu 0 – 40 mm.

Kolejną próbkę stanowił dolomit, pochodzące z tego samego co poprzednie złoża dewońskiego zlokalizowanego w województwie Świętokrzyskim. Surowiec charakteryzował się zawartością pyłów w ilości 12%, które przybrały postać rozproszoną, łatwo rozmywalną w wysokociśnieniowym strumieniu wody.

Rys. 6.47. Próbka nr 4, dolomit o uziarnieniu 0 – 40 [opracowane własne]

Próbka nr 5, kruszywo dolomitowe o uziarnieniu 0 – 40 mm.

Surowiec stanowiący kolejną próbkę pochodził ze zwałowiska, na które przez ostanit lata kierowany był odpad pochodzący z węzła kruszenia pierwszego stopnia i posiadał średnią zawartość wtrąceń pylistych i ilastych w ilości 11%, pokrywających ziarna surowca powierzchniowo oraz zlokalizowanych w porach.

Rys. 6.48. Próbka nr 5, dolomit o uziarnieniu 0 – 40 [fot. J.Łagowski]

Próbka nr 6, kruszywo dolomitowe o uziarnieniu 0 – 16 mm.

Próbka nr 6, to materiał pochodzący ze złoża dewońskiego zlokalizowanego w województwie Śląskim, zawierał 16,1 % zanieczyszczeń pylistych w formie rozproszonej oraz mało zwięzłych zbryleń o średnicy odpowiadającej ziarnu maksymalnemu nadawy. Wtrącenia te zostały scharakteryzowane jako łatwo dezintegrowalne przez wysokociśnieniowy strumień wody.

Rys. 6.49. Próbka nr 6, dolomit o uziarnieniu 0 – 16 [fot. J.Łagowski]

Próbka nr 7, kruszywo dolomitowe o uziarnieniu 0 – 40 mm.

Ostatnia próbka to kruszywo dolomitowe pochodzące ze złoża eksploatowanego metodą odkrywkową przy użyciu techniki strzałowej zlokalizowanego w południowym regionie województwa Świętokrzyskiego. Nadawa zawierała 16,9 % średnio podatnych na rozmywalnie zanieczyszczeń pylistych w postaci zbryleń o wielkości do 40 mm oraz w formie rozproszonej.

Rys. 6.50. Próbka nr 7, dolomit o uziarnieniu 0 – 40 [fot. J.Łagowski]

Opisane wyżej rodzaje kruszywa dolomitowego poddane badaniu w skali półtechnicznej charakteryzowały się zmienną zawartością zanieczyszczeń w zakresie od 11% do 24,3% oraz zróżnicowaną odpornością na rozmywanie w wysokociśnieniowym strumieniu wody. Lista próbek surowca pochodzącego z kopalń dolomitu triasowego i dewońskiego wykorzystana w badaniach wraz z pełniejszą charakterystyką przedstawiona została w tabeli nr 6.5. poniżej.

Tabela 6.5. Zestaw próbek dolomitu poddanych badaniom w skali półtechnicznej Nr próbki Maksymalne ziarno [mm] Procentowa zawartość zanieczyszczeń w nadawie Odporność zanieczyszczeń na wymywanie 1 16 24,6 1 2 32 14,5 2 3 32 13,8 2 4 40 12,0 2 5 40 11,0 2 6 16 16,1 1 7 40 16,9 2