空气提升在矿浆输送中的应用.pdf

／ ； 了一 空气提 升在 矿浆输送 中的应 用 山东招 远金 矿郑承 儒 摘要 舟 理 在 连十 ＆ 月 、 ， 关键 彗J 啦 、衄塑耋 】 利 用空气 提 升 器 输送液 体 或 其 它浆 状 物料在 生 产 中早有 应用 ．例 如 ，用 于提 升 水或重 介 质 ，黄 金炭浆 厂用 于 提升含 活性 炭 的矿 浆等 。本 文介 绍 空气 提 升器 在选 矿 和黄金 氰化两浸 两洗 生产流程 中的应 用 ． 1空气提 升原理 空 气提 升 器如 图1 所 示 。1 为 被输 送 流 体容 器 ． 2 为空 气混 合 器 ． 3 为 流体 与 空气 的分 离 器 。h 表示沉 没高度 ． H表示 提升高 度 ．当 压缩空气 给人 空气 混合 器后 ，被输 送 的流 体 密 度 为 △ 与空气 混合 形 成 密度 较小 为 的混台流 体 ．当连通 器左端 压力 Hh 小 于右端压力 h△时 ，流 体在 连通器 中产生 流动 从 而将被 输 送流 体从 容器l 扬送 至高处的容器3 中 ，空气逸 出 ． 达到输送 目的 。 影 响空气提 升效 果 的因素很 多 ．主要 有 沉 设高 度 、 提 升 高 度 、 空气 压力 、 空气 流 量、 管道 断面 面积 、 管道 输送 阻力、 被送流体 密 度、 粘度和 空气 混合效 果等 ． 流体提升 高度H m 与沉 没高度h m 可 以用相 对抗 设高度 系数K表示 K 一 H h i 。 图1 空气提升原理 当K值越大时 ， 提升高度越大 ， 空气 消耗量就越小 ．因此 ，在实 际应用 中 ，如 果条件允许 ， 应尽量增加沉设高度 。实践 表 明 ．最有利 的相对 沉 没高度 系数 可选择 在0 ． 3 ～0 ． 7 范 围内 ． 如 果压缩 空气在 提 升器 的压 力损失 为 h n m 水柱 ，则 所需 压缩 空气 的进 口压力 p MP a 为 p 一0 ． 0 1 h’△h n 对于输送 i m， 的流体 ．消耗 的空气 量 V m 可以参考 下式计算 v一 ． H- l- h n h- I- 1 0 一 l O h 提升 器 主 管 路 直径 d c m 与输 送 量 Q 空气摄升在r蒙输进中的应用～一 霹承蛋 一 3 3 维普资讯 O ／ h 的关系 可按下式计算 d 罟 式中C 值是与相对抗投高度系数K值有 关 的系 数 ． 见 表1． 襄1 C 值 表 K值0 ． 2 0 ．3 0 ． 4 0 ． 5 0 ． 6 0 ． 7 C 值 0 7 0 ． 1 1 0 ． 1 4 0 ．1 7 5 0 ． 如 0 2 2 5 2 应用 实例 2 ． 1 内蒙古 自治 区赤 峰大 水清金 矿选 厂生 产流程为浮选 精矿氰化 ． 氰化工段 日处 理金 精矿1 0 1 5 t，氰 化生 产工艺采用 两浸 两洗锌粉置换漉程 。原设计中 ． 浮选精矿 再磨后经 9 m浓缩 机脱药 ．其底漉 自流到 第 一段 浸 出槽 中 ，底流浓度 5 0 左右 ．第 一 段 浸 出采 用4 台 2 ． 5 m 3 m双 叶轮 浸 出 槽 ．浸 出矿浆浓 度4 O 左 右 ．一浸后 氰化 矿 浆 流 至 砂 泵 池，用 2台 1台 备 用 1 {／ 1 BAH猹浆泵输送至 7 ． 5 m的3 层浓 缩 机进行 第 一次 洗 涤 ．溢漉 为贵液 ，底流 浓度为5 0 ～5 5 ， 排至 1 ． S m1 ． 5 m搅 拌槽 ，用 2 台 1 台备用 1 BAH渣 浆泵 输送 至第二段 浸出槽 中 。二 浸采 用 2 ． 5 m 3m双 叶 轮 浸 出 槽 4台 ．浸 出 矿 浆 浓 度柏 左 右 ．二浸 后矿浆 流至另一砂 泵池 中 ，用2 台 1 台备 用 ／ _l BAH渣浆 泵输 送至 另一 台3 层浓 缩机作第二 次洗涤 ．溢流 用 于作第 一 次洗 涤的洗 涤永 ，底流排 至过 滤 工序 ，底 流浓度 5 0 ～5 5 ．原设 计 见 图2 、 图3． { I - 善 4 葛 - J l m l 9 啪 1 2 0 0 。 图2 太承 清金 矿氰化工段平面 图 1 一 9 m维培机 2 一曩 【 } l 槽 83 层饿蝙机 ‘ 一砂系 图3 太承 清金矿 氰化工段 剖面 图 1 一9 m浓缩机 I 2 一曩 【 } l 槽 I 3 一a 层饿缩 机 ‘一砂繁 该矿 氰 化 工段 投产后 ，浓缩 机排 矿 难 于控 制 ，桓 难 实现 均匀连 续放矿 ．矿浆 量 的波 动对氰化生 产的浸 出、 洗 涤效果产生不 良影 响 ．同时两 浸两洗 流程 中砂泵多 ．容 一3 4 一 喜色矿山 1 9 9 11 4 维普资讯 易 出现生 产 事故 ，砂 泵轴 密 封磨 损快 ，矿 浆 跑 漏 ．造 成 金 屑 流 失 。为 解决 上 述 问 题 ，于1 9 9 o 在 氰化 流程 中安装 了5 台空气 提 升器 ，集 中安装在 浸 出作 业 中 ，取 消 了 全 部 砂泵 ．三 台浓缩 机 实现 了 自动放 矿 ， 对氰 化过 程 正 常生产 起 到 了积极 作用 。空 气提升器 安装位 置见 图4 、 图5． 2 ． 2 三 山 岛金 矿 精 选 尾 矿 返 至 粗 选作 业 时 ．园设备配置需要 ，要用砂泵输送 ，困 砂泵性 能不稳 定 ．矿 浆 输送 量经 常不 能满 足生产 要 求 ，发 生矿 浆 跑 冒现象 。1 9 9 1 年 初 该矿 采用 一 台 空气 提 升器 取代 了原来 的 两 台2时 长 轴泵 见图6 。其 主要 技术参数 为 提 升管直径6时 1时 2 ． 5 4 c m，风管 i { { 2 0 0 0 I螂I I 猢 图4 改造后氰化工段平面 图 1 一单属嗷缩机 一 2 一覆 出槽 33 屡 橄 培 机 一 4 一 空气 提 升器 图5 改造后氰化工段剖面图 1 一单 层橄缩机 ； 2一茬 f f } 槽 ；3 一a 层椎培机 一 4 一空气提升器 图6 三山岛金矿矿浆提升输送示意图 直径 3 ／ 4时，风压0 ． 1 5 ～0 ． 4 MPa，矿浆浓 度1 2 ％～1 6 ％ ，矿浆 流量4 0 4 7 m’ ／ h ，提 升高度2 ． 1 2 m ． 3 推广应用讨论 3 ． 1 因为空气提升的给人端需要一定的沉 投 高度 ，因此可 以充 分利用被 输送 矿浆 在 原容器内的高差 ， 这样可使被输送矿浆原 有 的矿 浆压头 得到利 用 ．例 如浓 缩机 向浸 出槽放矿时 ， 若用砂泵输送 ， 一般都是把 矿 浆先放人砂 泵池 中 ．这样浓缩 机 中矿浆 压 力就损 失掉 了 ．增加 了砂 泵输送 高度 ． 从而增加 了矿 浆输送能耗 。 如 图5 中 ．一洗 空气提升在矿浆糟避中的应用 郊承雷 一 3 5 维普资讯 的8 层浓缩机排矿管 中矿浆压力较高 ， 但 由 于排矿矿 浆浓度较高 ， 矿浆不能完全靠 自 压达 到浓 缩 机溢 筑堰 的高 度 ，现场测 试 表 明 ， 浓 缩 机 内矿浆 的 自身压力 可将 矿 浆压 至6 ． 9 m的 标高 ，如 用 空气提 升器 输送 到二 浸 的9 ． 1 m标 高处 ，只需 提升2 ． 2 m的高度 而 用砂 泵输 送 需 要 扬 送 i 0 ． 0 5 m ．表 2 列 出 大 水 清金 矿 氰化 矿浆利 用 砂泵 输和 空 气提 升器输送的高度 比较 。 表2 空气提升与砂泵输送高差比较I n 从 表 中 可 以看 出 ，在 整 个 氰 化 系 统 中 ，矿浆 总输送 高 度采 用 空气 提升 输送 只 有 砂泵 输送 的1 ／ 3 左右 ． 3 ． 2采 用空气 提升 输送矿 浆 ， 可 以通过 调 节 风量实 现 矿浆 输送 量 的控制 ，满 足浓 缩 机 的均匀连续放 矿 ，提高 了浸 出、 洗 涤工艺 条件 的稳 定 性 ，为氰 化 生产 技术 指标 的提 高创造 了有利条 件． 8 ． 8 整 个空 气提 升系统 是在 封闭 的管路 中 实现 的 ，输送 过程 中投 有 类似 砂泵 输 送带 来 的 跑 、冒、 蒲 、 满 现 象 ，减 少 了金 属 流 失 ． 3 ． 4 在 选矿 和氰化 生产 中 ，大多有 富余风 源 ， 采用空气提 升输送矿浆 可 以降低生 产动力消耗 ，而且提升器的磨损部件少 ， 加 工方 便 ，与砂 泵输 送 相 比可 以节 省大 量 的设备和 维修 费用． 3 ． 6 从 设计角 度来 看 ，采用空 气 提升可 以 节省设 备的配置高差 和面积 ．如 图6 中浸出 浓缩机的配置高度可以降低 ，减少厂房和 设备 的基 建投资 ． 责任编辑康 晓 菡 上接第5 l 页 体系中的含量 。通常更好的方法是用 活性 值或对数值取代总浓度值表示 ， 例如p H和 pe 对 于Z矿石 ，帕尔 森 P l s s o n 福斯 伯格 F o r s s b e r g 的计算表明作业点 产生 浮选的点 落在羟基黄药区上 ．如果p e 值是 根据玻璃碳电扳测得的电位计算的 ，作业 点 将 移到 稳定 的锌一 羟基一 黄药 的范 围 肉 结果表明玻璃碳 电扳 比铂 电极更遥舍 铡 定方 铅 矿一 闪锌 矿体系 ． 这项研究并不想论述最佳条件问题 ． 复杂硫化 矿需要非还原的磨矿环境才能达 刭最佳效果 ． 但是 ， 不难想象 ，较长的气 体 调 整时 间也 能达到 相 同的 目的 ．在上 述 浮选试验中 ，当获得稳定的氧化还原 电位 和氧浓度 后 ， 就终止调整 ． 作为 一种 控制手 段 ，将氧 浓度 不 同的 气 体用 于 浮选 ，可能是 改 变对 稃 选有 影 响 的矿浆 氧化 状态 的合适 方法 ．这 一方挂 适 用的工艺条 件是在气体流速和用量较低 的 扫选 回路 ，对 于在 扫选 回路 中正 替代 常 规 浮选檀的浮选柱更有应用价值 ． 参 考 文 献 略 史 晓舜译 自I n t e r n a t i o na l J o u r na l o f Mi n e r a l P r o c e s s ing， 1 9 9 1， 3 3 2 1 3 1 ． 康晓菡校 3 6 一 有色矿山 1 ∞3 』 维普资讯