Прахоуловители в минната промишленост

По време на добивните дейности и преработката в минната промишленост, суровината преминава през процеси като смилане, почистване, сушене, оразмеряване, докато накрая не стане готов търговски продукт. Тези дейности са силно механизирани и както поотделно, така и колективно могат да генерират значителни количества прах и газове.

Ако работниците се излагат за прекалено дълги периоди от време на въздействието на отделяните прахови частици, здравето им може сериозно да се влоши. Дори много разпространени прахови частици като силициевият диоксид, познат още като кварцов прах, могат да доведат до сериозни здравословни проблеми. Употребата на прахоуловители в минната промишленост е най-ефективна в комбинация с добре изградена вентилация.

Без подобни мерки газове като метан могат да се натрупат и да увеличат риска от причиняване на експлозия. Възможно е също така натрупването и на други, привидно безопасни газове, като въглероден диоксид, които в малки количества не са опасни или токсични, но в големи количества могат да станат такива.
Съвместната работа на прахоуловителите и ефективната вентилация позволява отстраняване на прахови частици от въздуха, тъй като той се изпуска навън, а в мината се подава чист въздух.

Значение на прахоулавянето
Прахът в индустрията представлява фини, сухи частици, които могат да съдържат прашец, минерали, почва и много други частици от околната среда. Компаниите, работещи в минната промишленост, имат задача да наблюдават и контролират своите прахови емисии, тъй като генерират такива през целия си работен процес: от създаването на мина до добива, преработката, съхранението и транспортирането. 

В Европейския съюз стандартите за емисии на твърди частици се определят и контролират от правителствени агенции. Тъй като все повече мини и кариери започват работа в развиващите се страни, опасенията за качеството на въздуха също стават все по-големи.

Прахът може да е причина за редица проблеми в минните дейности, включително ниска видимост, аварии и повреди на оборудване. Той допринася и за някои здравословни проблеми като астма, рак на белите дробове и сърдечни заболявания. Праховите частици във въздуха могат да имат неблагоприятно въздействие върху служителите, работещи в мини или транспортни съоръжения, жители в околността, както и върху самата околната среда. В някои страни праховите емисии са постоянно над допустимите нива на качество на въздуха, определени от правителствата, което може до доведе до глоби или временно прекратяване на дейността на дадени компании.

Особености на прахоуловителите
Прахоуловителите са най-широко използваната технология за контрол на нивата прахови частици в заводите за преработка на минерални суровини. Една добре интегрирана прахоуловителна система се отличава с множество предимства, сред които повишена производителност и качество на възстановителните процеси в минно-добивната промишленост. 

Самите прахоуловители варират от системи за филтрация с нисък обем, използвани в минни кабини, до големи мокри прахоуловители, използвани при непрекъснат въгледобив в мините. Сред тях са сухите механични прахоуловители, прахоуловителни камери, инерционни прахоуловители, противотокови циклони, правотокови циклони (вихрови прахоуловители), батерийни циклони (мултициклони), последователно разположени циклони, мокри прахоуловители, струйни скрубери, вихрови скрубери, скрубери с въртящ се диск и др.

Най-често срещаната технология за контрол на нивата прахови частици в инсталациите за преработка на минерални суровини използва системи за местна смукателна вентилация (Local Exhaust Ventilation – LEV). Тези системи улавят прах, генериран от процеси като раздробяване, смилане, пресяване, сушене, насипване и товарене, като след това го превеждат през въздуховоди към филтриращо устройство. 

Залавянето на праха още при източника му предотвратява евентуалното разпространяване из въздуха в предприятието и не позволява да се създадат условия, в които дишането на работниците може да е затруднено.

Като част от прахоуловителите, LEV системите имат редица предимства, сред които са: способността им да улавят и елиминират много фини частици от съдържанието на въздуха, които трудно се контролират по друг начин; възможността за въвеждане на уловения материал обратно в производствения процес, или изхвърлянето, за да се избегне замърсяване; както и продължителната ефективност на работа дори при студени и неблагоприятни атмосферни условия. В допълнение към това, в някои производства LEV системите могат да са единственият адекватен вариант за прахоулавяне. Ако произвежданият продукт е хигроскопичен или може да бъде сериозно увреден при контакт с дори малки количества влага (например глина или шисти), употребата на овлажнители на въздуха е невъзможна.

Дотук стана ясно, че много често прахът се генерира по очевидни начини. При всяко транспортиране на материал, рафиниране или обработване в минно-добивната промишленост, има голяма вероятност да се образува прах. Ако пък при липса на адекватно обезпрашаване се създаде облак от прах, това би застрашило здравето на работниците. Намалената видимост също оказва пряко влияние върху безопасността на работниците.

Едно от изискванията към добре проектираните прахоуловители е не просто да третират праха като потенциален замърсител, но и да взимат предвид особеностите му. При определянето на естеството му като потенциален замърсител трябва да се разгледат няколко фактора – размер и начин на разпространение на частиците, форма, физическите им характеристики и количеството прах, който се изпуска. 

Размерът на частиците описва колко груби или фини са те, като обикновено тази величина е правопропорционална – колкото по-малки са частиците, толкова по-фини са те. Измерват се в микрометри (mm). Праховите частици, които могат да бъдат вдишани и са вредни за здравето на работниците, се определят като тези в обхвата на и под 10 микрометра.

Повреди и поддръжка на прахоуловителите

Прахоуловителите, използвани в мини и тунели, могат бъдат изключително трудни за поддръжка. Това се дължи на факта, че екраните и филтрите им се запушват често, понякога повече от веднъж на всяка смяна на персонала. 

Уплътненията им се губят, а въздуховодите изпускат, или пък се задръстват и прекъсват въздушния поток. Случва се и филтрите да не са разположени и инсталирани правилно, в резултат на което въздухът не минава през, а около тях, както и да са се образували дупки поради неправилна употреба или износване от частици с по-големи размери.

Вентилаторите на системата също могат да се повредят – перките им често се разяждат, а те обикновено не са проектирани за лесна смяна. Всичко това води до повишени нива на прахови частици във въздуха.

Улавяне на силициев диоксид (кварцов прах)
Силициевият диоксид е едно от най-често срещаните вещества на планетата и следователно се използва в безброй индустриални приложения. Той е основната съставка в стъклото и значителна част от състава на керамичните плочки, цимента, тухлите и асфалта. Използва се също така широко в металургията, селското стопанство и при филтрацията и пречистване на вода. 

Силициевият диоксид може да намери приложение и в някои високотехнологични процеси, оптични комуникации, както и като добавка към различни бои, покрития, каучуци и пластмаси. Като цяло най-често срещан е в производството на стъкло и керемиди; на тухли, бетон или керамика; строителство (особено приложения, които включват рязане, смилане или пробиване на скали, бетон или плочки); леярни; минно-добивни процеси и други.