HRC高压浓缩机的原理、结构及应用.pdf

““ DDD“ ’J 2B FI 2“DFHHBG F“ I“-/“I FI D FCCH-FD’ D“ JHHB ’C“FD’ ’J I“B’I .“ FI -FM“I F“F，GL I’.“DFHHBG FI .-’J“ .FD“FH I“FD“B F“ C““D“I ;B，4-E“B FI FB，N“CFFD’ ’J NFDG DFHB 浓密机作为重力沉降脱水设备， 在环保、 冶金、 化工等行业有着极其广泛的用途。 在重力沉降浓缩脱水过程中， 矿浆在浓缩过程 中经过了两个脱水过程 沉降脱水和压缩脱水。现 在工业普遍使用的浓密机， 包括高效浓密机， 其浓缩 过程主要是固体颗粒在沉降段和过渡段的工作过 程。当浓密机处于这一工作阶段， 采用絮凝浓缩， 或 其他高效浓缩技术可以大大增加浓密机单位面积固 体通量， 使设备获得大的处理量。O1 年代后广泛使 用的高效浓密机， 如 3.-’ 公司和 ,’HH 公司生产的 高效浓密机、 马鞍山矿山研究院研制的 PQ 系列浓 密机、 长沙矿冶研究院研制的 ; 系列高效浓密机， 均属于这一类型高效浓密机。处理能力较普遍浓密 机有大幅度提高 （ R *01 倍） ， 但其底流浓度一般 低于 S1T。 当浓缩过程进入压缩脱水阶段， 固体颗粒的沉 降过程已经发生了质的变化。固液分离由固体颗粒 的沉降变成了水从浓相层中挤压出来的一个过程。 U-FHH 和 VD“ （*WO 年） 在分析絮凝沉降特性时提 出了屈服应力的概念， 认为絮凝浓缩的压缩阶段， 固 体的沉降速率和压实程度取决于 种力， 即重力、 流 出浓相层液体的粘滞力以及浓相层固体颗粒间的应 力的平衡。他们认为， 絮凝浓缩形成的网状结构物 的压缩脱水仅与压力在关， 当浓相层所承受的压力 大于临界值， 浓相层的浓度才可能大幅度地提高， 因 此， 要获得高的浓密机底流浓度只有通过增加浓缩 设备的高度来实现。在对尾煤进行的实验过程中， 他们发现， 只有当缩床层的高度大于 S .， 才可能获 得体积浓度 88T （质量浓度 SST） 的底流。 为了给采矿井下尾矿充填以及湿法冶金中浓缩 洗涤提供高浓度的浆体， 01 世纪 W1 年代中期国外 开始高压浓密机 （B 4-E““） 研制 和工业应用， 其中以芬兰 XD’E.C 公司研制的 CFH’ 高压缩性浓密机和 3.-’ 公司生产的 “ 4-E““ 为代表。 CFH’ 型高压缩率浓密机采用新的结构设计， 其中包括 （*）浸入到液化层水平面的给料井； （0）给料自动稀释； 8 万方数据 （）絮凝剂加入和浓密机中床层水平面的自动 控制和调节； （“）低液压阻力的耙子， 以降低设备的负荷； （）采用液压传动。其中具有自动稀释作用的 7， 但工 业平均浓度只有 57； 用于 , 黄金公司的 ,1 矿山 （美国内华达州） 用于浓缩洗涤作业， 底 流浓度 7； A’/BCD1 公司的 ECC F11, 铜 8 锌选矿厂 （加拿大安大略省） ， 为解决尾矿堆存， 采用 - 7， - 高压浓密机已经成功应用 于处理含泥极高尾矿， 底流浓度超过 K7， 处理平 均粒度 “9K“- 的绢云母精矿底流浓度超过 67。 用于处理平均粒度为 “- 的高岭土的 - 高压 浓密机正在制作中。 浓缩脱水过程分析 由于固体物料性质以及沉降介质性质不同， 沉 降过程有很大差异。表 列出 “ 种物料 含泥低的 铁尾矿 、 含泥高的铁尾矿 、 湿法冶炼氰化渣以及 微米级绢云母精矿在匀速沉降段以及压缩脱水段时 的界面沉降速度与相应的沉降固体通量。通常， 物 料的沉降初始浓度与沉降固体通量存在如下关系 当初始沉降浓度提高， 沉降固体通量提高， 但达到一 个确定的初始沉降浓度后， 沉降固体通量随初始沉 降浓度的提高而降低。当沉降进入到压缩沉降阶 段， 界面的沉降速度相当慢， 界面的沉降需要经过数 小时才可以观察到， 因此在高底流浓度情况下获得 浓密机高的处理能力的关键是提高浓缩脱水过程中 压缩段的脱水速度。 表 不同沉降阶段沉降速度与固体通量 （絮凝沉降） 物料 粒级含量L 7 866目86“- 初始 沉降 浓度 L 7 极限 沉降 浓度 L 7 沉降速度 L （- -/8 ） 沉降段 压缩段 固体通量 L （,D -8 48） 沉降段压缩段 铁尾 矿 ;55;6“M6M;66 ;6 （浓度;67） 铁尾 矿 K656““M6M; H“ （浓度“67） 氰化渣H56MK6M5 5; （浓度7） 绢云母66665M6MKM 6 （浓度7） 因此， 对于不同的沉降阶段， 提高沉降过程固体 颗粒的沉降通量应采用不同的方法。处于匀速沉降 段时悬浮体通过固体沉降实现固液分离， 用化学或 者物理絮凝或团聚方法， 使固体颗粒形成絮团， 可大 幅度提高沉降固体通量， 当沉降过程处于压缩阶段， 悬浮体的固液分离要通过液体从浓相层挤压出来的 过程实现， 提高沉降固体通量的方法应通过提高浓 相层的压力以及破坏浓相层系统的平衡状态实现。 “高压浓密机的工作原理及结构 长沙矿冶研究院生产的高压浓密机将高效浓缩 技术与高压浓缩技术结合起来， 设计的浓密机处理 量大， 底流浓度高， 图 为 IJF 型高压浓密机的基 本结构。设备由传动机构 、 浓密机的直筒体部分 、 变锥角的下锥 、 浓相层中的搅拌器 “ 以及特殊 设计的旋流分散给矿井 组成。 待处理物料由给料井给入浓密机中， 特殊设计 的给料井将流态变化造成的紊流作用降低到最低， 使矿浆基本以层流向浓密机周边迁移。在迁移过程 中固体颗粒沉降进入到压缩区， 澄清的溢流沿浓密 机的池壁上升进入溢流堰。压缩区的浓相层在压力 作用下通过特殊设计搅拌器的搅拌作用而形成的低 压通道进入沉降区域。经过压缩的矿浆自流或通过 陈述文等 IJF 高压浓缩机的原理、 结构及应用66 年第 期 万方数据 泵排出。 图 高压浓密机中工作区域以及 其中流体运动状况 “高压浓缩系统的组成及高压浓缩技术 高压浓缩技术作为新的高效浓缩技术， 是一项 系统综合技术， 涵盖了除沉降脱水外的多项技术。 （）机械设计。高压浓密机内存矿量较普通浓 密机多， 高粘度的矿浆使浓密机机械扭矩大幅度增 加， 根据这一特点设计了大扭矩浓密机的传动机构； 设备的结构设计包括根据物料性质专门设计的絮凝 混合器等； 低阻力的耙架结构， 选择合适的设备锥角 以及高度同样是设备设计中重点考虑的内容。 （“）絮凝。絮凝剂使用效果是高压浓缩技术应 用的关键。根据物料性质选择合适的絮凝剂， 强化 药剂与固体颗粒的混合， 可以提高浓密机的处理量， 降低絮凝剂的用量。高压浓密机常常用于二段浓 缩， 给矿浓度往往比较高， 高浓度下絮凝剂的作用效 果大大降低， 根据处理物料的性质采用给料自动稀 释系统。 （）控制方式。控制方式根据用户要求确定， 可以采用浓密机料位自动控制， 底流浓度自动控制 以及根据来料性质变化进行的模糊控制。 （）高浓度底流输送。高压浓密机产生的膏状 底流， 采用通用的离心泵已经不能进行输送， 采用体 积泵输送比较合适。也有采用胶带进行输送， 在胶 带上铺干渣， 将膏状底流通过胶带输送到排放点。 高压浓缩系统的组成见图 “。 *16A 含量B1110B1-B0*.B1/B. 表 玉石洼铁矿尾矿粒度组成 “ 粒级 目部分分布累积分布备注 C *B C 22B7/B 2 C .*B20-B . C *2B70*B0 * C 1B.0B/ 1 C 2-B-0B/ 2 C -0B-*B/ -2-B/2-B/ 筛分 分析结果 在分流实验基础上， 设计了尾矿膏体制备系统， 采用 * 台 456 *- 高压浓密机对尾矿进行浓缩。 系统 * 年投入运行， 运行中对设备进行考核， 考 核结果见表 。底流浓度是根据下段输送泵的能 力确定， 分流试验中发现， 浓度大于 -7“， 采用的蠕 动泵已经无法进行输送， 因此控制浓度为 -0“。 表 工业分流试验结果 项目 给矿浓度 “ 底流浓度 “ 给矿负荷 （D’ * ） 溢流固体含量 E 2 指标*-.1/F 1 表 工业考核结果 给矿浓度 台时处理 量 底流浓度 “ 药剂用量 （ 尾矿） 溢流固体含 量 E 2 *2-0.F 1 现设备已经稳定运行近 年， 设备运行状况良 好， 但也出现一些问题， 主要表现在 （）膏状底流输送， 设计采用蠕动泵进行膏体 输送， 浓度超过 -7“， 排放稳定性差， 常造成管道的 堵塞； （*）仪表显示不准确， 尤其是密度计， 造成系统 检测和控制困难。 结论 （）高压浓缩技术是一项有广泛用途的新型重 力沉降脱水技术， 在矿山、 湿法冶金、 微细物料脱水 等领域有广泛市场前景。 （*）应开展高压浓缩技术配套技术的开发， 如 大体积膏体输送技术的开发等。 （收稿日期**G7G*0 “““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““ ） 信息苑 程潮铁矿井下防洪防汛监控技术 程潮铁矿采矿车间 21 ’ 水泵是井下排水的 枢纽部位， 共有 台水泵， 东西区井下所有水平的 生产用水和地表透水、 地下渗水在这里汇集， 造成 21 ’水仓积水变化、 .. ’ 底坑淤泥沉集难以 估测等问题。及时观察出井下最低层的水位情况， 防止透水淹井事故发生， 成为一个重要攻关课题。 为此， 程潮铁矿自制了井下水位传感装置， 使用 继电器的常闭接点作 H6 远程站模极端子输出信 号， 通过现有的电缆线路将信号传输至地面， 输入电 脑， 用微机系统进行编程、 解码， 将水位情况报告出 来。水泵工在地面就能详细了解到井下最低层的水 位及泥浆堆积量的情况， 有险情发生时便于及时进 行处理， 从而对井下防洪防汛实施监控。该系统经 过 / 个多月的运行， 效果显著， 特别是今年防洪防汛 期间， 取得了较好的预防和排放效果。 （黎宇涛） 01 陈述文等 456 高压浓缩机的原理、 结构及应用** 年第 * 期 万方数据