GN一25高效浓密机的研究与应用.pdf

3 2 有色金属 选矿部分 2 0 0 6年第 4 期 G N 一 2 5 高效浓密机的研究与应用 程平轩 ， 黄钦林 1 ． 江西铜业集团城 门山铜矿 ， 江西 九江 3 3 2 1 0 0 ； 2 ． 诸暨矿山机械 厂 ， 浙江 诸 暨 3 1 1 8 0 0 摘 要 针对普通浓密机占地面积大、 处理微细物料效率低的实际情况， 应用现代脱水工艺技术和液固分离新方 法， 有针对性地开展高效浓密机的研究。 通过某铜矿山选矿厂的生产应用， G N 一 2 5高效浓密机较好满足了该矿山选矿厂 的工艺要求和生产需要， 使尾矿浆浓度提高7 ％～ 1 5 ％， 成功解决了普通浓密机在微细物料脱水中效率低的问题。 关键词 高效浓密机； 研究； 应用 中图分类号 T D 9 5 4 文献标识码 B 文章编号 1 6 7 1 9 d ．9 2 2 0 0 6 0 4 0 0 3 2 0 2 一 般来说， 浓密机具有结构简单、 工作可靠和管 理方便等优点， 但普通浓密机占地面积大， 处理微细 物料的效率非常低。如何使浓密机既保持其固有优 点又能减少 占地面积 ，且 明显提高处理微细物料的 效率 这是摆在广大科技工作者面前的一道课题。 本 文试图在这一课题的研究中做一点有益探索。 G N 一 2 5 高效浓密机的研究立足解决生产实际问 题，应用现代脱水工艺技术和近年来在液固分离领 域的新方法。 该设备的应用实践表明， 对微细物料处 理具有显著的强化浓缩过程、 提高浓缩效率的性能。 1 物料 性质 某铜矿尾矿粒度细 、含泥量大， 一 0 ． 0 3 8 m m粒级 含量为 4 4 ． 5 7 ％， 浓度为 1 5 ％～ 2 0 ％。 为减少输送成本 ， 提高回水利用率，设计要求尾矿在排放前进行厂前 浓缩 。浓缩设备拟采用高效浓密机。 为进一步 了解物料性 质， 取尾矿浆进行粒度分 析和自然沉降试验， 结果如表 1 、 表 2 所示。 试验物料 浓度为 2 0 ％。 表 1 尾矿粒度分析结果 T a b 1 An a l y t i c a l r e s u l t o f res i d u a l mi n e s g r a n u l a r i t y 2 设备计算和选型 通常根据物料沉降结果进行浓密机选型。沉降 试验在静态条件下进行，与浓密机在动态工作状态 下有很大差别 ， 采用经验公式 S K。 ￡ Q l／ C K 进行浓 收稿 日期 2 0 0 6 - -0 4 - 01 作者简介 程平轩 1 9 6 4 - ， 男， 江西泽彭人， 高级工程师。 表 2 尾矿 自然沉降试验结果 T a b 2 T e s t i n g r e s u l t o f r e s i d u al mi n e s d e p o s i t i o n 时问／ m i n 0 ． 5 1 2 5 6 1 0 1 5 2 0 6 0 1 2 H 高度 O ．4 1 ． 5 3 7 ． 6 8 ． 8 1 4 1 7 2 0 8 2 2 9 2 3 8 ／ c m 98 5 9 5 0 9 O O 7 5 0 71 0 5 4 0 4 4 3 3 2 0 2 5 3 2 3 0 匀速段速 度／ c m m i n 极限压缩浓 度， ％ 固体通量 O ．2 0 7 密机面积计算。 其 中， s 一 面积 ， m ； K。 一 负荷波动参数 ； K 一 设备 有效利用 系数 ； ￡ 一 扩散 影响 系数 ； Q一 处理 量， t ／ h ； C 一 静态沉降固体通量， t／ m h 。 设备计算和选 型结果如表 3 、 表 4所示。 表 3 设备计算结果 T a b 3 C a l c u l a t i o n r e s u l t o f e q u i p me n t 表 4 ， 设备选型结果 T a b 4 Ch o i c e r e s u l t o f e q u i p me n t S t y p e 设备型号 沉 积龟 机功 ／ k W 率 重量， t 处理 ／ t - 普通浓密机 N T - - 4 5 4 5 5 ．0 6 1 5 9 0 1 1 7 1 1 0 0 高效浓密机 G N 一 2 5 2 5 8 ． 8 4 9 0 5 ． 5 2 7 9 0 3 设备结构及工作原理 根据计算结果， 结合物料特性和工艺技术要求， 设计 出 G N 一 2 5高效浓密机， 如 图 1 所示 。 维普资讯 2 0 0 6 年第 4 期 程平轩等 G N一 2 5 高效浓密机的研究与应用 3 3 图1 G N 一 2 5高效浓密机结构图 F i g 1 Co n f i g u r a t i o n o f GN- 2 5 h i g h r a t e t h i c k e n e r 1 一 桁架； 2 一 传动装置； 3 一 旋流加料筒； 4 一 耙泥装置； 5 一 泥斗； 6 - 池体 该浓密机为悬挂式中心传动结构，由浓密池传 动装置、 旋流加料筒、 耙泥装置、 排泥斗及高压水装 置组成， 工作原理简单， 具有以下特点 1 池体高。常规 2 5 m浓密机池体高 4 ．4 m， 而 该设备池体高 8 ．8 m 。一般来说， 沉降面积不变， 增加 池体高度， 澄清液流量增加。 由于砂浆柱静压力比常 规浓密机提高一倍，加上刮板对浓缩矿浆的刮压作 用， 底流浓度可确保 3 5 ％～ 4 5 ％。 由于池体高， 矿浆在 池 内停 留时间较常规浓密机延长一倍 ，有充分的时 间可以满足澄清度小 于 4 5 0 x l 0 r 6 的要求。 2 池底靠池中心坡度逐渐加大。 池体由三个锥 体组成 第一锥体深 1 ．3 m ， 坡度 9 。 ； 第二锥体深 3 m ， 坡度4 5 。 ； 第三锥体深 1 ．3 rn ， 坡度 5 5 。 。 由于浓密机外 缘沉淀的是比较细的颗粒，很容易被第一层耙子刮 走， 耙臂负荷较轻， 受力较小。而大颗粒沉淀约 8 0 ％ 直接落入靠池中心的深锥内，第二层耙子转动使锥 体内沉淀物处于活化状态而不淤塞。 3 浓密机传动装置有两个特点， 一是速比大， 在恒功率条件下， 速比大， 扭矩也大。二是尖峰负荷 高， 当浓缩的尾矿浓度高时， 刮板所受阻力会骤然增 加， 因此传动机构设置了防过载的安全装置。 4 采用缝隙式鸭嘴喷头， 利用高压水活化池体 矿泥， 消除淤塞， 保持耙架负荷均匀。 5 传动装置由电机摆线减速器开式齿轮及蜗 轮蜗杆减速器组成， 并设有过载保护安全装置。 工作 中， 如果矿浆浓度过高或流量过大 ， 能够通过推杆推 动指针偏转或发出信号并停机，因此该设备的运行 可靠性较好。 ． 4工业应用及 效果 该设备于 2 0 0 4年 4月在某矿山选矿厂安装完 毕并投入使用 ， 主要用于尾矿厂前脱水。 通过近两年 的生产实践 ， 应用效果较为显著 ， 能满足该选矿厂的 表 5 G N 一 2 5高效浓密机考察结果 T a b 5 L a b o r a t o fi a l r e s u l t o f GN - 2 5 h i g h r a t e t h i c k e n e r 日期 进 度底 度浓 高溢 度系统 ／ t “ h 厶效 - 1 第一天 2 1 ． 1 7 2 8 ．0 8 6 ．9 1 6 ．9 4 7 ．4 9 第二天 2 5 ． 7 9 3 4 ． 1 9 8 _4 O 5 9 _3 9 第三天 2 7 ． 6 9 3 5 ． 6 9 8 ．0 9 ．5 9 5 9 ．6 5 第 四天 2 6 ． 3 8 3 3 ．6 1 7 ．2 3 5 5 ．6 6 第 五天 1 8 ．5 3 3 0 ． 8 1 1 2 - 2 8 8 ．o 4 5 8 ． 5 2 第六 天 2 1 ． O 2 3 3 ． 4 8 1 2 ．4 6 5 7 ． 1 7 第七 天 1 8 ． 9 3 3 4 ． o 9 1 5 ． 1 6 5 7 ．4 4 第八 天 2 4 ． 3 7 3 8 ． 9 2 1 4 ． 5 6 7 6 ． 0 6 6 ． 4 1 设计值 2 O ．0 3 5 ～ 4 5 1 5 - 2 5 4 5 0 8 3 ． 0 0 各项工艺要求 。 为考察 G N 一 2 5 高效浓密机应用效果， 该矿山选 矿厂对进 出浓密机的尾矿浆进行 了取样分析 ，结果 如表 5所示。 从表 5 可看出， 尾矿浆经高效浓密机浓缩后， 浓 度可提高 7 ％～ 1 5 ％， 效果较为明显。 尾矿浓度提高的 幅度受原矿处理量影响较大。 一般来说 ， 原矿处理量 大 ， 系统台效高 ， 尾矿浓度提升 的幅度就大 ， 否则提 升的幅度就小。目前 ，该选矿厂原矿处理能力为 1 2 0 0 ～ 1 5 0 0 t ／ d ，如达到该设备设计要求的2 0 0 0 t ／ d 处 理能力 ， 浓密机的效能将进一步得到发挥。 生产实践表明， 影响 G N 一 2 5高效浓密机效能发 挥的因素， 除原矿处理能力外， 还存在以下因素 1 尾矿排放管及泵 的能力大小 。如果能力过 大 ， 将 限制尾矿浓 度提升的幅度 ； 如果能力过小 ， 虽 然尾矿浓度可大幅度提高 ， 但 由于排放的量小 ， 易造 成浓密机沉积量过多而压耙。 2 传动部位安全装置的弹簧平衡力大小。 如果 弹簧平衡力过小， 由于浓密机浓缩速度快， 尖峰负荷 高， 易造成浓密机跳闸停机； 如果弹簧平衡力过大 ， 随着浓密机负荷增加，中心传动机构承受的扭矩将 迅速增加， 可能造成设备的伤害。 因此，必须根据工艺要求，合理选择尾矿排放 管、 泵的大小， 调整好安全装置的弹簧平衡力， 这样 才能较好发挥浓密机的效能。 5结 论 1 ．G N 一 2 5 高效浓密机与普通浓密机比较，具有 结构简单、 运行可靠、 占地面积小和适于处理微细物 料的优点。 2 ．G N 一 2 5高效浓密机在某矿山选矿厂的应用表 明， 该设备对微细物料矿浆 的浓缩效果显著， 能满足 生产工艺要求， 适合该选矿厂尾矿厂前浓缩需要。 下转第 3 1 页 维普资讯 2 0 0 6 年第4 期 董为民等 超临速球磨机磨矿介质冲击特性的计算 3 1 [ 1 ] 参考文献 艾书明， 张文彬， 陶泽光． 超临速球磨机E P ] ． 中国专利 ZL 99 1 2 78 3 7． 2． 2 002 0 32 0． 叶贤东． 超临速磨矿理论研究．昆明 昆明理工大学， 2 0 02． 文书明， 叶贤东． 超临速磨机的 作原理和结构特点[ J ] 有色金属 选矿部分 ， 2 0 0 2 6 1 9 2 2 ． 刘北辰． 工程计算力学一理论 } Jj 应用[ M] 一 E 京 机械 I 业出版社 ， 1 9 9 0 ． 徐芝纶． 弹性力学[ M] ． 北京 人民教育出版礼， 1 9 7 9 ． CALCULATI oN oF S HoCK CHARACTEI US TI C oF BALL M EDI UM S I N T HE URSBM DONG 1 【 i mi n ,CH I Ku n mi n g U n i v e r s i t y o f Yi l i n ,SUN Do n g m i n g ， WEN S hu mi n g ,XU Pi n g S c i e n c e an d T e c h no l o g y ,Ku nmi n g 65 0 0 93 ,Chi n a ABS TRACT Ba s e d o n t h e i n d u s t r i a l i z a t i o n d e s i g n o f URS BM．t hi s p a pe r s t u d i e s s h o c k u ms i n t h e U RS B M．T h e f o r mu l a o f i mp a c t v e l o c i t y ，i mp a c t f o r c e s o f t h e b a l l c h a r a c t e r i s t i c o f b a l l me d i me d i u ms i S e x t r a c t e d．Th e im p a c t o f r o l le r r a d i u s ， r o t a t e s p e e d a n d p r o j e c t i v e l o c a t i o n t o t h e i m p a c t v e l o c i t y a r e a n a l y z e d ． T h e c o n c l u s i o n t h a t t h e i m p a c t o f r o l l e r r a d i u s and r o t a t e s p e e d i s m o r e i m p o r t a n t t h a n t h e i m p a c t o f p r o j e c t i v e l o c a t i o n i s e d u c e d ，wh i c h i s i mp o r t a n t t o i n d u s t r i a l i z a t i o n d e s i g n ． KEY W ORDS u h r a c r i t i c a l r o t a t i o n s p e e d b a l l m i l l U R S B M； b a l l m e d i u ms ；i m p a c t v e l o c i t y ；i m pa c t f o r c e 岔 岔 个 仓 岔 仓 岔 岔 岔 岔 岔 岔 ， ． 、 上接第 3 3页 3 ． G N 一 2 5 高效浓密机的设计选型， 必须充分考4 ． G N 一 2 5 高效浓密机较好解决了普通浓密机 虑选矿_1 二 艺要求，且结合上下工序能力进行配套设 在微细物料脱水中效率低的问题，值得在金属矿山 计， 这样才能极大发挥设备的效能。 推广应用。 THE RESEARCH AND APPLI CATI oN oF CN-2 5 HI GH RATE THI CKENER Ch i n a； 2 ． Z h u j i C H E NG P i n q x i a n ， I t U AN G Qi n l i n Mi n e of J i a n g x i C o p p e r I n d u s t r y C o r p ． ， J i u j i a n g J i a n g x i 3 3 2 1 0 0 , Mi n i n g Ma c h i n e F ac t o ry， Z h u j i Z h e j n ．g 3 1 1 8 0 0 ， Ch i n a ABSTRACT N o rm a l t h i c k e n e r n e e d s a l arg e p l a c e t o fi x i t ，an d t h e ma c h i n e s e ff i c i e n c y wi l l b e v e r y d e a l s wi t h t h e t w o b y t wi c e ma t e ri a 1 ． I n o r d e r t o s o l v e t h i s p r o b l e m， T o a p p l y mo d e r n l o w wh e n i t d e h y d r a t e d t e c hn o l o g y a n d t o s e pa r a t e flu i d an d s o l i d ，we c a n s t u d y h i g h r a t e t h i c k e n e r p u r p o s e f u1 ．GN-2 5 h i g h r a t e t h i c k e n e r c a n me e t t h e r e q u i r e me n t o f t e c h n i q u e a n d p r o d u c t i o n p r e f e r a b l y ，a n d t h i s me t h o d c a n h e i g h t e n t h e c o n t e n t o f r e s i d u al mi n e s l u r r y t o 7 ％～ 1 5 ％． KEY W ORDSh i g h r a t e thi c k e n e r ；r e s e arc h ；a p p l i c a t i o n ● 维普资讯