大孤山铁矿胶带运输井的通风除尘.pdf

_／ 一。 一 头孤山 铁矿胶带运输井的 通风除尘≯ 、 “， 北 京 科 技大 学 里 I 捅 姜 】介绍了采取机械通风和产生点局部净化相结台控制胶带运输井内粉坐污染的技术。通风不 仅能够排尘而且具有降湿作用，关键同题是 确定合理的风量。根据具体 情况，局部净化后的风流可排至地 面．也可就地排放。操作宣空气质量改善采用空调净化系统。最后介绍了机械通风和局部净化的预期效果。 关建词胶带运输井通风除尘局部净化 { ／ ， 一 一 ／ 7 ／ 7 S TUDY oN DUS T REM OVAL AND VENTI LATI oN I N DAGUS HAN BELT C0NVEY0R W ELL B e i j i n g Un i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y D u Cu i f e n g L i Hu a i y u 【 A B S T R A C T 】T h e t e c h n i q u e o f c o n t rol l i n g t h e d u s t l u t io n i n b e l t c o n v e y o r we l l b y a d o p t i n g t h e i n c o r p o r a t io n o f f a n s v e n t i l a t i o n a n d l o c a l p u r i fi c a t i o n Wa S s t u d i e d i n t h i s p a p e r ．Ven t i la t i o n n o t o n l y c a n g e t rid o f t h e d u s t i n t h e we l 1 ．b u t a l s o c a n r e d u e e t h e mo i s t u r e i n t h e we l 1 ．Th e k e y i s t o d e t e r mi n e t h e a p p r o p r i a t e a i r v o l u me Th e a i r fl o w a f t e r p u rif i cat i o n c a n b e di s c h a r g ed t o t h e g r o u n d o r r e mo v e d i n t h e we l l d e p e n d i n g O i l s p e c i f i c c o n d i t i o n s ．Ai r c o n d i t i o n e r p ur i { i c a t i o n s y s t e m i mp rov e s t he a i r q u a l i t y i n o p e r a t i o n r o o m Th e p a pe r a l s o i n t r o d u c e d t h e e f f e c t o f v e n t i l a t i o n an d l o c a l p u ri f i c a t i on KEY W ORDSBe l t e o n v e y o r we l l Ve n t i l a t i o n Du s t r e mo v a l L o cal p u ri f y i n g l 概 述 大孤山铁矿 的运输采用汽车 电机车 一 破碎机 一胶带运输机 的工艺 ，采场有东西 两条胶带运输斜井 ，东井运输岩石 。西井运 输矿石。两井内原均设有的除尘设施大多失 效，井中空气的粉尘含量很高，特别是在产 尘点附近。东井和西井在粉尘污染类型及严 重程度等方面大同小异，下面以东井为例进 行介绍。 东井斜长 8 7 6 m。经粗 碎后 岩石从 给矿 胶带落人 1 胶带；在距上井口约 3 0 0 m处， 岩石由 1 胶带转载到 2 胶带 。对于这两个 主要产尘点，前者为密闭 一抽气一布袋除尘 器净化系统 ，除尘器和风机安装在与斜井连 通的破碎硐室中；后者也是密闭 一 抽气 ，水 浴除尘器，除尘器和风机直接设于斜井 中。 由于所用除尘器是非标准制造，性能满足不 了要求；另外 ，井里空气湿度高达 9 8 ％以 上，特别在夏季经常处于饱和状态，空气不 流通，除尘设备锈损不能运转 ；胶带托滚沿 途扬尘没有任何措施 ，造成整个斜井内粉尘 浓度很高 ，尤其是胶带运转时的产尘点附 近，空气 中粉尘浓度高达 1 0 mg ／ m 以上。 位于两个转载点附近的操作室内环境恶劣 ， 温度达 3 0 ℃ ， 干、 湿卡他度分别为 1 2 、 6 1 。 解决东井的粉尘污染问题 。必须对井中 潮湿的空气有所对策，否则再好的除尘措施 也会因其设备的锈损而丧失除尘性能。比较 经济而又切实可行的办法是向井中连续供给 颟鲜空气，稀释、排出湿空气，使井里的空 气不致因含湿量过高而饱和。事实上 ，通风 } 有色矿山1 9 9 9 2 维普资讯 更是综合防尘的一种极其有效的手段 ，因为 排出湿空气的过程 ，也是稀释、排出含尘空 气的过程。除此之外，还需要在主要产尘点 建立技 术可 靠 、性能 良好的除尘系统 ，对井 中集中产尘地方的空气给予净化。 2 建立通风 系统 作 为 除 尘和 降 湿 的东井 风 流必 须 是连 续、稳定的，依靠 自然通风难 以达到 目的 ， 需要建立机械通风系统。机械通风的风量太 小，在很大程度上决定了东井通风系统的运 转费、风机等投资费，而且直接关系除尘和 降湿效果。从经济上考虑 ，风量越小越好 ， 但从除尘和降湿方面则不尽然，因此需要确 定一个风速 风量最佳值 ，它既保证通风 除尘技术的可靠性 ，又反映其经济性。 2 ． 1 风流方 向 对 东井实行机 械通风时 ，风流可 以由尾 巷 图 1 进入 ．自下 而上 排到 露天采场之 外 ，也可由上而下排到采场内。胶带运输的 方向是由下往上把岩石排到排土场，所 以风 流方向与它一致最好 ，这样可以减少空气与 胶带运动相互间的相对速度，从而减少风流 扬起胶带上岩尘的可能性。另外 ，污浊的空 气不通过净化一般是不能排向采场的，若风 流下行排往采场，则需要增设一套净化装置 净化排出的风流 ，从这个方面看 ，风流上行 也是合适的。 图 1 东 井示意 图 1 尾巷 ； 2 一破碎硐室操作室 ；3 一破碎硐宣；d 一东 井 ；5 转运站操作室 ；6 转运站硐室 ；7 一腔带运辖机 2 ． 2 除尘需风 量 对东井进行机械通风．不仅是针对主要 产尘点的粉尘 ，而且对井 内整个胶带运输系 统内产生的粉尘都有稀释、排出作用。根据 前人对矿井通风除尘的研究成果和我们的实 验观察表 明，对于矿井 中较干燥的粉尘 ，其 最优排尘风速通常在 1 --2 m／ s 。因此 ，从除 尘角度考 虑 ，应该在这个范 围内选择东井机 械通风的风流速度，从而计算出所需要的风 量。 2． 3降湿需风■ 东井 内空气潮湿形成水雾 ，水滴锈损设 备，主要发生在夏季。夏季大气潮湿 ，热空 气进入东井后与围岩等进行热交换 ，一般 围 岩吸热，风流放热 ，空气在流动过程 中含湿 量基本保持不变，温度逐渐降低 ，其饱和绝 对湿度减小 ，相对湿度增大 ，所 以井 内空气 更 为潮湿 。相对湿 度达到 1 0 0 ％时 ，空气 将 会成雾 ，甚至滴水。通常，当进入的空气湿 度、温度和井壁面的温度一定时 ，进入的空 气量 风量越小，风流的温度下降越快 ， 湿度越容易趋于饱和，空气成雾也越快 ；反 之，进风量越大 ，风流的温度下降越慢 ，空 气成雾 越难。所 以，从控制东井 的湿度出 发 ，通风风量宜高一些 。 2 ． 4 确 定东井风■ 为了让井中的风流既不扬起胶带上的岩 尘 ，又不吹起沉落在井壁的粉尘 ，上面谈到 最适宜的风流方向是与胶带运行方向一致 ， 上行流动 这样 ， 当胶带运行速度是 2 ． 5 m／ s 时，最合适的风速大致应该是它的一半，而 这个风速正好在最优排尘风速范围之 内。 综合考虑所取风量的经济性．是否满足 排尘的最优风速和降湿的必要风量之后 ，确 定在断面 S1 3 ． 4 3 H 的东井中， 以 1 ． 2 m／ s 的风速进行机械通风 ， 其风量为 5 8 0 1 7 m 3 ／ h 。 这个风速和它代表的风量既满足排尘需 要又能有效控制井下空气湿度。井下湿度过 高总是发生在夏季 ，特别是在空气湿度最高 的月份，以东井所在地区鞍山来说，湿度最 高的月份在八月，八月 的平均相对湿度 为 7 8 ％；其平均气温为2 4 ． 6 ℃ ，该温度也是全 大孤山铁矿腔带运输井的通风除尘杜翠风等 邮编 1 O O 0 8 3 维普资讯 年最高月平均气温，这时地 面的大气压为 9 8 2 5 8 P a 7 3 7 mmH g 。根据这些条件和计 算出的东井各横断面位置的原岩温度等参 数 ，就能够进一步计算 出当风速为1 ． 2 m／ s 时东井内不同位置空气的温度和湿度。这些 数据反映，夏季从尾巷进人东井的风流在上 行过程中温度逐渐下降，接近出7 1 时又有所 回升；湿度最高的八月，进人东井的风流上 行过程 中相对湿度不断增高，最后又有些下 降．其 相 对湿 度 的最高 值 接近 饱和 状 态 9 9 ． 2 9 ％ 。可见 ．对 东井 采取 通 风 的技术 除湿是有效的。 2 5 通风 系统 设计所确定 的通风系统可概括为 风机安装在尾巷口，做压人式工作。选 用 K4 0 B1 2 风 机 ； 流 量 ， 3 0 9 6 0 7 7 7 6 0 m] ／ h；全 压 1 0 8 ～ 5 0 0 P a。 配 用 Y1 8 0 L一6型 电机 功 率 ，1 5 k W ；转 速 ， 9 8 0 r ／ mi n 。 冬 季 自 然 风 压 为7 4 P a ， 可 以 产 生 1 9 的自然风量．大于东井 的设计风量 1 6 m 3 ／ s ，所 以冬季能够停止风机运转，单 靠自然通风的风量就能满足要求。 3 除尘净化 系统 对集中产尘的主要产尘点，设置密闭一 抽气 一 净化的除尘系统 。在破碎硐室的两个 卸料 71进行密闭，由一套风管和风机把含尘 气流抽至地面 用 电除尘器净化。在 1 和 2 胶带间的转运站，由风管和风机把含 尘 气流抽至多管旋风除尘器 中，在斜井中就地 净化 。两个操作室的空气质量改善，通过研 制的粉尘净化装置和空气调节实现。 3 ． 1 破 碎硐 室卸料 口密 闭 一拍气 一净化 系 统 两个卸料 71分别进行密闭，密闭罩内的 含尘气流汇合到一套管路排至地面 图 2 。 选用 47 2 N O ． 6 C型离心风机，参数 为 流量 ，1 9 6 0 0 n ／ h ；全 压 ，1 9 2 0 P a ；转 速 ，2 2 4 0 r ／ rai n 。配用 Y1 6 0 L一4电机 ，功 率 1 5 k W 。选用 D W2 22 0 M 型轻 质静 电除 尘器 ，处理风量 2 0 0 0 0 m ] ／ h ，除尘效率大于 9 8 ％，外形尺寸 1 0 m3 mx 7 m。 围 2 破碎硐室除尘系统示意围 1 一密闭罩；2 一密闭罩；3 一风管 ；4 一除生器；5 一 风机；6 _ _ 风帽 3 ． 2 转运站密闭一抽气 一净化系统 密闭罩的含尘气流进人多管旋风除尘器 就地净化，净化后的空气直接排人井中。 选用 47 2 N 0 ． 5 A 型风 机 ，参 数 流 量 ，1 0 8 5 0 ／ h ； 全 压 ， 3 0 3 0 P a ； 转 速 ， 2 9 o 0 r ／ mi n 。 配 Y1 6 0 M2 2 电 机 ．功 率 1 5 k W。选用 O x一 4型多管旋风除尘器，处 理风量 1 2 0 0 0 ／ h ，除尘效率 9 5 ％，外 形 尺寸2 ． 0 9 2 m x 1 ． 8 3 0 mX4． 6 7 9 m。 3 ． 3 操作室净化空调 系统 操作室分里外大小两间，其净化空调系 统布置见图 3 。所研制的净化器适用操作室 的净化 需要 外形 很 小，仅 为 6 1 0 m r n x 6 1 0 m mX2 0 0 mm，处理风量 4 0 0 m3 ／ h ，当进 风流空气中粉尘浓度分别为 5 、1 0 mg ／ 和 1 5 mg ／ m 3 时，保持 良好空气质量的清灰周 期分别长达 2 5 2 、1 2 6 、8 4天。 4 预期效果 上述通风、除尘技术实施后 ，东井内空 气质量好转 ，经测试 ，主要产尘点附近和井 内的粉尘浓度控制在 5 mg ／ 以下；操作室 的气温不超过 2 5 “C，粉尘 浓 度在 2 m g ／ m 下转第 4 1页 有色矿山二 _ _ l 9 9 9 2 维普资讯 示 之一 。盐 酸对 于强 浮选产 品中仍 然存在一 定量的黄铁矿的浸出效果很差。除掉以黄铁 矿形式存在的铁一直是国内外用天然法生产 二硫化钼粉 的一道难题。1_9 9 6年，为了使 产品进入国际市场．试验研究在盐酸介质中 用适量稀硝酸先行浸出，再用盐酸氢氟二段 浸出。在钼损失很小的情况下．成功地将二 硫化钼粉含铁量降至0 ． 1_ 5 ％以下并投放生 产。其化学反应可用下式表示 式 中 [ O 即硝酸的氧化作用 F e S z Hc F e C I 3 S Oz H2 o 酸浸完毕后，在过滤前和过滤中，用碱 中和、用热水多次洗涤，并改动态过滤为静 态床面过滤，达到产品标准要求。 3 ． 2 3 烘干和粉碎 由于粒度很小 ，若用常规烘干办法 ，极 易使二硫化钼氧化 ，三氧化钼含量升高。研 究采用 了远红外 真空干燥箱烘干。1 0 5 ℃ ， 恒温 9 小时，并改敝开式冷却为密封真空状 态下冷却 ，对酸浸滤饼烘干，收效很好。 二硫化铝作为固体润滑剂 ，粉体粒径是 产品的重要技术指标。市场要求其粒径在微 米、亚檄米级。采用 3 5 0 m m 超音速气流 粉碎机 ，对烘干产 品在0 4 MP a的工作压力 下粉碎，试验确定了合理的给料量。粉碎后 产 品粒径 小 于 1 ． 2 t t m ，包 装 后 成 为最 终产 品 。 4 效 果 1_ 9 9 2年，投资 6 3万元 ，对一闲置厂房 改造 ，建成 二 硫化 钼 粉 生产 厂 。1 9 9 4年开 始正式生产 。1 9 9 7年产品 Mo S z 含量平 均达 到9 9 1 ％，产品受到几十家用户的承认和欢 迎 ，并 出口外销 。经权威检测机构检测 的产 品质量 ，达到或超过 了 Z B Gl 2 0 2 29 0标准 和国际贸易标准指标。 5 结 论 1 以金堆城钼精矿作原料 ，采用强浮 选 一 加温酸浸 一真空烘干 一超细粉碎的天然 法制取工艺 ，能生产 出高质量 的二硫化钼 粉 。 2 不产尾矿，浓磨强碱稀浮选、硝酸 先行浸出等方法对提高产品质量 、降低生产 成本有明显效果。这也是本工艺的特点。 3 正 式 生 产 4年 来 1_ 9 9 4～ 1 9 9 7 年 ，共创利税2 5 9 ． 6 万元 ，同时为近 4 0名 职工提供了就业岗位。经济效益和社会效益 显著。以后应增加出口量 ，扩大生产 ，发挥 规模优势，争取更大的经济效益。 上接第 l 4页 囤 3 转 运站 操作 室净 化空 谓系统 示意 图 l 一排风扇2 ～风机；3 一净化器；4 ～空调器 以下；由破碎硐室卸料 口净化系统 电除尘 器排放的粉尘浓度不超过 1 0 0 ra g ／ m 3 ；井 中的空气湿度在夏季也不会达到饱和状态。 5 结语 在露天矿胶带运输井中进行机械通风是 非常重要的，连续通风能够稀释、排出含尘 空气 ，再配合主要产尘点的局部净化措施 ， 就可以有效地控制运输过程产生 的粉尘。而 且，连续通风所具有的降湿效果 ，对保证除 尘设备完好和正常运转也是至关重要的。 制取二硫化钼粉的实残皋袁安 邮编 7 1 4 1 0 2 维普资讯