弓长岭选矿厂脱水设备与工艺改进.pdf

矿 山 技 术 2 9 弓长岭 选矿 厂脱水 设 备 与工 艺改进 鞍钢 弓长岭选矿厂纪 震 山 本文介绍弓长岭选矿厂多年来对脱水系统的设备 i 工艺进行的一系列改进 ， 这些改进均满足生产要 求 ．并取得明显靛果． 弓长岭选 矿厂处理 弓长岭铁矿 所产的鞍 山 式贫磁铁 赤铁石 英岩 。 选 矿 厂 由于供给 的原 料 不 同，分 为磁选 一选 车 间和重选 --选 车 间 。 磁选 车间处理 磁铁 石英岩 ， 有 1 5个生产 系 列 ， 单一 磁选工 艺流程 ， 精矿采 用 3 2 m 和 4 O m 内滤 式 圆筒形 真空过滤机过 滤 ，过 滤机的溢 流 与滤 液分 别 用 】 1 4 ． 3 mm 胶泵 和 7 6 ． 2 mm 离 心 泵 送给浓缩 磁选机 ，精矿 送鞍钢烧 结总 厂 。尾 矿 经 5 3 m浓缩 机浓缩后 ，由两段 泵将 尾矿送 至尾矿 库 内。 重选 车 间处理 赤铁石英岩 ， 有 8个 生产 系列 ， 弱磁重 选工艺流 程 ， 精矿采 用 3 0 m 浓缩 机浓缩 ， 然后 给入 2 0 m 内滤 式圆筒形真空 过滤 机 ，它 的溢 流和滤液均 自流 回到 3 0 m 浓 缩机 中 ， 精矿进 东鞍 山烧结 厂。尾矿不经浓缩 ， 由两 段泵进到尾矿 库 。 一 、精矿脱水系统设备与工 艺的改进 1 ．过 ．扈工艺流程 如图 1 磨选 厂房 精矿 田 l 磁选{ I I 矿工艺流程田 2 ．过滤机爰箕附晨设备的改进 ④ J t - 过滤机的真空时间 生 产实践证 明 ， 3 2 m 过滤 机各工 作区时间 分配 不够合理 ， 如 过滤 区为 4 6 ． 8 7 5 s ． 脱 水区为 4 6 ． 8 7 5 s ， 卸矿 区为 9 ． 3 7 5 s ， 清 洗 区为 4 6 ． 8 7 5 s 、 显然脱水 区时 间不足 ，因为被过滤 的物料 排 出 水分主要靠脱 水区的真空 抽力 ，所 以增加 脱水 区的工 作时 间， 才是 降低 精矿 水分的有效 途径 。 其具体 改法是 改 进错气盘 盖 ， 侧 移 中心皮 带 ， 扩大真 空 区 2 2 ． 5 。 ， 增加 真空 时间 9 ． 3 7 5 s 。 扩大 溢 流 圈 直 径2 0 0 mm 由 原1 5 0 0 mm 改 为 】 7 0 0 m m ，矿浆面 降低 1 O O mm，使脱 水 区露 出 矿浆 面一格 2 2 ． 5 。 ， 增加 真空 时间 9 ． 3 7 5 s 以 上 为过 滤机 2 ． 5 mi n ／ r 的 数据 。降低过滤 机转 数 由 2 ． 5 mi n ／ r改 为 3 mi n ／ r ，增 加真空 时 间 l 3 ． 1 2 5 s 。改 进前 后 工作 时 间分 配 及 对 比见 表 衰 1 工 作 区 改前 改后 对l 七 过撼 区圈心角 ‘ I o 一”． I 过挂 区室数 十 ● 过挂 区时 问 ‘ ‘ 脱水 区圆心角 。 1 6 7 ． I 脱水 区室敦 十 7 2 脱水 区时蔚 _ 7 8 ． 7 ‘ 卸矿区圆心角 ’ 1 卸矿区时阿 l 1 ． 2 ‘ 清冼区圆心角 ‘ ● O 2 2 ． 1 清冼区室数 十 ‘ 清冼区时间 ● ‘ 每周时间O l ● ● 改 进 后 ， 脱 水 区 脱 水 工 作 时 同 延 长 l 1 ． 8 7 S S ， 精矿 水分平均 降低3 ． 2 0 ，保证 冬季 精矿的运 输 。 ②改变真空泵的传动方式 真空 泵是 由转 速 l d O r ／ mi n 、 电机 容量 为 维普资讯 3 0 矿 山 技 术 l 9 9 0№l 7 5 k w，通过 速 比为 3的减速机 用对 轮联结方式 进 行 传 动 。对 轮的 转 速 ，只能 达 到 4 9 0 ～ 5 2 0 r ／ rai n，此时过滤机 的真空 度高者 达 0 ． 4 7 1 0 。 ～ 0 ． 5 3 x 1 0 ‘ P a ，低 者仅达 0 ． 2 7 i 0 ‘ ～0 ． 3 3 1 0 1 P a 。显然不能 满足要求 还 由于 减速 机密封 不严 ， 漏油 严重等原 因 ， 现 改成 勾带 轮传动 ， 速 比 2 ． 5 ，此 时动轮转 速达 5 8 0 ～ 6 0 O r ／ rai n，真 空 度得到 明显提 高 ， 高者 达 0 ． 8 0 1 0 ‘ P a ， 最低 不 小 于 0 ． 5 3 1 0 ‘ P a 。设 备运 转 良好 ， 无 噪音 ，生 产操作 和检 修条件也得 到改善 。 ⑧ 合 理 分 配 矿 浆 量 过 滤作 业 由于受到 磁选 车 间精 矿泵 、过滤 分矿箱 、溢 流泵和事故 泵的影响 ，造成 各 台过 滤机 矿浆分配 不匀 。为了均 衡各 台过滤 机的 给 矿量 ，采用 交叉给矿管道 、精矿泵和 事故泵 的 方法来 合理 分配矿浆量 。 原 2 分矿箱 由两台精 矿泵送矿 ， 现改 为由 I台精 矿泵送 矿 。原 4 分矿箱 由 l台精 矿泵送 矿 ，现改 为由两 台精 矿泵送 矿。原 来送往 3 分 矿箱 的 I 台 事故泵矿浆 ，现改送到 2 分矿箱 。 各 分矿箱 分别送往 各台过滤 机的管道连接 示意 图如 图 2 圈 2 备分矿 箱送往备过滤札管道连接示意圈 改进 后矿浆分 配合理 ，设备能 力得 到充分 的发挥 ，各 台过滤机溢流 量 于均 衡 。事故泵 有时可停 开 ，3 分 矿箱矿浆量 明显减少 ，平均 每 台过滤 机处 理矿浆量 为 1 2 ． 6 m ／ h 。交叉给矿 管道 ，调节矿 浆分配 量有 利于过滤 机及其附属 设备 的检修和 更换滤 布 。 ④ 鼓 风机 的改进 原设计 每台过滤 机配 1台叶氏 3 鼓 风机 ， 传动 电机容 量为 7 k w。 生 产发现 ， 常因鼓风机 故 障而影 响过滤 机作业 率 。后 又改用水环式真 空 泵排 出气体 吹卸滤饼 ， 由于过 滤机简体较 长 ， 滤 饼量大 ，真空泵排 出的气体 卸矿压力不足 ，精 矿卸 不净 ，故 用 了象 鼻式鼓风 机 ，其配用 电机 容量 为 5 5 k w， 经测试该 设备效率仅 为 3 0 。 现 改用 9 ～ 1 9系列离 心通 风机 1台 ，配用 电机容 量 为 l 8 ． 5 k w，达 到 了 卸 矿 和 节 电 的 目的 。 ⑤ 过 滤 机 合 理 均 匀 培 矿 为了提高过 滤效率 ，除了实行 高浓度 、低 溢流均匀 给矿 操作外 ， 还将给 矿管作如下 改进 ； 由给矿端 到排矿端均 匀开 口，给矿 管延伸到距 溢流 圈 8 0 0 ram处 ，封死 尾端 ， 这样 可保证矿浆 均匀地顺 着过滤机旋转 方 向分布 。 二 、尾矿系统设备与工艺的改进 I ．尾矿系统工 艺流程 如图 3 田 3 屠矿现} 亍 工艺津程 2 ．尾矿系统设 备与工 艺的改进 ① 总砂 泵 站的 8 P S J泵 改用 2 5 0 P N泵 选 矿 厂年 输送尾 矿量 5 0 0万 t 左右 ，尾矿 坝逐 年都 在加高 。为了继续生 产 ，采取两种缓 解方法， 其一新建第三泵站 ， 但在动工修建时 ， 发现 地基漏水 ，威胁坝体 安全 故停建 。其 二是 选 用高扬 程泵 输送 尾矿 ，把总 砂泵 站 的 1 2台 2 0 3 ． 2 ram 8 P S J 型 胶泵改用 7台 2 5 0 P N泵 。 实 践证 明，该泵流量大 ，扬程高 ，运行 可靠 ，使 用效果好 。每台 2 5 0 P N泵 可代 替 3 ～ 4台 8 P S J 胶泵使 用 ，设备维修 量大为减少 。 为了做 到稳妥可 靠 ，改前先 进行 试验 。从 一 选 一砂 泵站至二选尾 矿输送管道 ，接 一临时 管道 因二选尾矿直接送往 2 5 0 P N泵 ， 把一选 尾矿不经 过二砂 泵站 ，直接 送 往 2 5 0 P N泵站 ， 试验 获得成功 ，达 到预想结果 。 从 汤河桥 西．暗一选尾 矿管道上接一条长 4 8 0 m 的永 久管 线 ，将 一选 尾矿送 往 2 5 0 P N泵 站 ， 一选 二砂 泵站 及其设 备停下来 。 这样 一来 ， 技术 上合理 ，并 使工艺流程 得到 简化 ，节能效 一 鬻 维普资讯 矿 山 技 术 3 1 果显著 ，年节 电在 3 5 0 万 k wh以上 。减少了设 备维修 ，节 省备 品备件 消耗 ，总共年 节约价值 在 2 ． 5万 元 以上 。 ② 尾 矿 污 水 处 理 采 用大 循 环 I 艺 1 9 8 2年 厂内建成 一座污水泵站 ，用来 将二 选 的尾矿 污水送往 尾矿库 由于污水泵站 排送 污水借 用生产 0 0 ram 备用管道 ，常因管道被 生产所 用 ，不 得不将污水 排往 汤河 。排污量高 达 1 2 0 0 ～1 5 0 0 m ／ h ，悬浮物 达 5 0 0 m g ／ L，使汤 河水变 红 ，河 床增高 ，严 重污染环境 ，每年需 上缴相 当数量 的排污 费。 1 9 8 4年开始研 究治理汤河污染 方案 ，确定 采用大 循环工 艺处理 二选 尾矿 污水 。铺 设一条 6 0 0 mm、长 1 8 7 0 ． 9 m污 水输 送专用管线 ，在 污水 泵站 增设 一组 8 P N J泵 ，将尾 矿污 水送 到 尾矿库 内沉淀 净化 ，其 回水返 回厂 内代 替新水 使用 ，经使 用效果 很好 。水质完全达到 国家工 业用水 标准 ， 悬 浮物平均 为 1 9 1 mg ／ L 低 于国家 标准 。 每小 时回收环 水 1 0 0 0 m。 。 排污 费和农 田 污染赔 偿 费，每年少缴 1 6 ． 8万元 。 ③ 改进溢 洪塔 田砌 方法 ，实现 自压 回水 。 为满足 自压 回水的要求 ，改进 了溢 洪塔的 围砌方法 。原设计 的溢洪塔 仅作 为汛期 防洪之 用 ， 塔 的 围砌 采用预制 的混凝土挡板分 期砌筑 。 现在 将 溢 洪 塔 围砌 改 为 捣制 的带 孔混 凝 土 挡 板 ，根 据水 位上升 的高 度分期砌筑 。这样做 以 后 ，不仅起 到尾矿库讯 期溢洪 的作 用 ，也起 到 了连续 由溢 洪塔 回水 的作用 ，实现 了溢 洪塔 自 压 回水 的 目的 。于是停 开尾矿坝 回水 泵 ，停转 5 2 0 k w和 1 3 5 k w电机各 l台 ，节 能效果 显著 。 。 如年工 作 日按 3 5 3天计算 ，节 电功 率 因数 取 0 ． 8 ，年 节 电 d 4 3 ． 9万 k wh ，每 k wh电 取 0 ． 0 8 6 5 元 ，则年节 约价值为 3 8 ． 4 0万元 。 ④ 改 8 P S J胶泵 为％E - - AH沃 曼泵 选矿 厂尾矿输 送多半用 8 P S J胶 泵 ， 因该泵 流量小 ， 扬程低 ， 给生 产和管理带 来了麻烦 。 沃 曼 渣浆泵 是石家庄 水泵厂从澳大 利亚 引进 的新 型高 效耐 磨泵 ，这 种泵在广西大 厂矿务 局车河 选 矿厂和 首钢密 云铁 矿使用都证 明其使 用寿命 长 ，节 电效果显著 。 鞍 钢矿 山公 司动力厂 曾对 8 P S J胶泵和 ％E AH沃 曼泵在生 产中测试 ，其结果见表 2 。 根据 表 2中 数据 计 算 ，8 P S J胶 泵 能耗 为 l 2 6 - - } - d 6 7 ． 9 0 ． 2 7 k w／ m。 ， 而 ％E AH沃曼泵能 耗 为 l 2 5 ． 1 5 1 6 0 ． 2 4 k w／ m。 ，后 者 比前者 节 电 0 ． 2 7 0 ． 2 4 5 1 6 1 5 ． 4 8 k w h。年 工作 E 『 按 3 5 3天计 ， 每 k wh电费 0 ． 0 8 6 5元 ， 垒 年节电 5 2万 k wh ，价值 4 ． 5万元 表 2 泵 流 量涮算 总 扬程 效 率 电机 定 型 捧 出管 流 速 流 量 输 入 l U古 }【 号 内轻 功 率 f mm m小 m ／ h m k w A ％E A H 2 6 5 2 ．5 9 5l 6 3 8 ． 5 2 7 0 ． e l 2 5 【 2 1 8 沃曼泵 8f -S， 3l 3 1 ．6 8 9 4 6 7 9 3 4 l 2 9 5 0 I 2 6 2 【 8 胶 泵 此外 ，8 P S J胶泵输 送磁选 尾矿时 ，常 因泵 能力不足 出现 堵塞管道 问题 ，严重 时压住 浓缩 机 ， 被迫放矿 ， 造成环境污 染 。 改 用％EAH沃 曼 泵后 ，这些 现象基本 上消除 了 ，又节 省排污 费 1 4万元／ a 。 ％EAH沃曼泵各部 件使 用周期 长 ，设备检修 开停 次数减 少 。以前 每 月平均 换 两个 Dg 3 0 0液压 阀门 ， 现在 平均 每月换 0 ． 5个 ， 每个液压 阀门 3 0 0 0元 ， 年节 省液压 阀门 费 5 ． 4 万元 。％EAH沃曼泵 比 8 P S J胶 泵大修 时 间 缩短 5 0 ，备件通 用化程度高 ，互换性 强 。 ⑤ 2 5 0 P N泵 叶轮直径 变4 、 ，生产 得到保证 尾 矿 坝 用 的2 5 0 P N 泵 叶 轮 原 设 计 为 9 6 5 mm和 9 0 0 mm 两种 。生产时 曾出现 ，电 机 电流高 ， 泵颤动 严重 ， 转 两 台泵时过 负荷 ， 转 三台泵 负荷则 不 足。后来将其 中的两 台泵 叶轮 直径改 为 8 3 0 mm，这 样用 1台 9 0 0 mm 叶轮 和 两台 8 3 0 mm 叶轮 泵生 产 ，设 备运转 正 常 ， 耗 电也 较 少 。计 算 节 电 的基 本数 据 是 电压 6 0 0 0 V，功率 因数取 0 ． 8 5 ，年工 作 日按 3 5 3天 计 ，改 两 台 8 3 0 mm 叶轮的泵 ，年节 电 l 1 9 、 7 万 k w h，电费按 0 ． 0 8 6 5元 ／ k wh ， 则 年节 电费为 1 0万 元 。 三 、结 语 1 ．通过增加脱水区工作时间及对过滤机及 其 附 属 设 备 的 改 进 ，使 精 矿 水 分 平 均 降 低 3 2 ，解决 了冬季运 输间题 维普资讯 3 2 矿 山 技 术 1 9 9 0 l 超 细磨 矿机及 其 在选 矿 生 产 中的应 用 北京科技大学杨 忠 高 奉文就选矿厂和水泥厂 1 产中已经使I l J 的效益 显著地却细腰矿技术进行了研究和分析． 并提出粗拽 的见解 ．供同行参考 ． 一 、问 题 的提 出 众所周 知 ，目前 在选 矿 厂、水泥 厂以及 矿 山的 常规磨矿作 业 中 ，应用最广泛 的仍然是 圆 筒形球磨 机或管 磨机 。利用它 们作 为矿石 或 物 料 的超 细磨 矿 通 常将 物料磨 至 J 0 m 以 下 ，称为超细磨 矿 相 当困难且 很不经济 ，其 原 因是 首 先 ，这类磨 机 的粉碎强度决 定于重 力加 速度 。常规的球 管 磨 机都是利 用重力作用 原理进 行磨矿 的 ，故物 料粉磨过程 的强 化作用 受到重 力加速度 的限制 ，因 为球 管磨机 粉 磨物 料和重 力加 速度 一般 为 1 g g为重力 加速 度 。 而采 用离心力作 用原理进行 超细磨 矿的行 星式 或离心式球 磨 机 ，其离 心加速度 一般 比常 规球磨 机的重 力加速度高 1 0倍 以上 ， 故物 料粉 磨作 用大大强 化了。例如 ，行星 式球 磨机 的离 心 加速度 为重力 加速度 g的 1 5 倍 f 振动式球磨 机粉磨物料 时 的振动加速度 一般可达 8 ～ 1 0 g 。 其 次 ，这类磨 机的能量 利用效率很 低 。这 是 因为常规球 管 磨 机 的磨矿作 用受 到重力 加速度 的限制 ，使得物 料粉磨 的强化作用 受到 阻碍 ，致使 磨矿能量 不能有 效利用 ，磨 矿效率 极低 。在常规磨矿 中 ，用于 产生新生表 面的能 量一 般小于 1 见表 1 。而离心塔 式球磨 机 细磨 铀矿石 时的磨 矿效率 为常规 球磨 机的 d ～ 8倍 ，粉 磨岩 盐 时效 率 比普 通 管磨 机 提 高 1 5 倍 。 常规球磨机中所吸收的能量 表 1 各部分所吸收的能量 I占总能耗的百分 比 轴 承摩擦 4 ． 3 齿轮损耗 8 ． 0 磨 机筒体 的热损 失 6 ． 4 循 环气体 吸收的 热量 3 2 ． 2 糟碎产品吸收的热量 4 8 ． 6 矿石粉碎 的理论施耗 0 ． 7 合 计 l O 0 2 0 2 ． 总砂 泵 站 8 P S 2胶 泵 改 用 2 5 0 P N泵 ， 取 消尾 矿坝 一选 二砂 泵站 ， 尾矿 污水 采用 大循 环 工 艺 处理 。改进 溢 洪塔 围砌方 法 ， 实 现 自压 回 水 。 一选 厂内砂泵 站的 8 P S J胶泵改 为％EAH 沃曼泵等均 取得满 意效果 ， 不但技术上 合理 ， 而 且经 济效果 显著 。 3 ． 建议 进 行尾 矿 浓缩 机 添加 絮凝 剂试 验 ， 加快 尾矿沉 降速 度 ， 提高浓 缩机底流浓度 ， 既可 缓解 尾矿 浓 缩机 能力 不 足的 问题 ， 又可 为尾 矿 高浓度水 力输送 创造条件 。 4 ． 2 5 0 P N泵 、8 ／ 6 EAH沃 曼泵 是运行 可 靠 、寿命长和效率高 的新 型输送设备 ，但 其造 价较高 ，铬 、钼高合 金材 料质地较脆 ，搬运不 便 ，护套 寿命较 短 ，易损 件检修不 同步 ，建议 开展护套 耐磨材质 的研究 ， 把泵 的成 本降下来 。 5 ．尾矿 库实 现 自压 回水 ，对降 低新水用 量 有其重 要意义 ，应 继续提高 环水复 用率 。 6 ．生产 中经 常出现尾矿浆输 送量与 泵开 动 台数不 相适应的 问题 ，可采 用 电机 可控 硅 串级 调速装 置 ，或安装 液力偶合 器来协调 多机 负荷 分配 问题 。 维普资讯