一種新型防腐技術方案在硫浮選工藝的應用

張冬梅，楊建國，李小軍

（西部礦業股份有限公司鋅業分公司，青海 西寧 810000）

1 前言

浮選槽是浮選設備中用來實現浮選過程的槽體容器。我公司浮選槽在硫渣浮選過程中，硫渣浸出后含有酸性物質，特別是CL-對槽體的腐蝕嚴重影響著設備的安全使用；同時葉輪攪拌會對槽體產生磨損。總之，浮選過程中磨損與浮選共同作用，比單一的磨損或者腐蝕更具破壞性，嚴重影響企業正常運行。

2 原硫浮選設備防腐選型弊端分析

2.1 焊接工藝對設備的影響

原硫回收浮選槽采用316L不銹鋼板材焊接而成，316L不銹鋼為單相奧氏體組織，其材料成分為022Cr17Ni12Mo2，具有耐腐蝕性，耐磨損及耐高溫性，但是，由于不銹鋼材質的特殊性，焊接工藝以及使用環境等多重因素會引起性能下降。

2.2 氯離子對設備的影響

生產過程中CL-不斷富集，當316L不銹鋼受氯離子作用而點蝕的濃度界限為250mg/L，我公司生產系統液體當中CL-濃度達到3000mg/L，此時，316L不銹鋼的耐腐蝕性就會呈下降趨勢，因此，導致浮選槽在連續生產不足1年的情況下即腐蝕嚴重，出現大面積泄露。[1]在槽底部以及側面出現大量綠色結晶物，不銹鋼材質中的Cr、 Ni元素析出，導致生產被迫中斷。

2.3 制作成本的弊端

我公司硫浮選由一段粗選、一段掃選和一段精選組成，粗選過程設容積為10m3的浮選槽5臺，掃選過程設容積為10m3的浮選槽5臺，精選設容積為6m3的浮選槽4臺。原系統采用平均厚度為10mm的316L鋼板以及3個10m3中尾箱、1個6m3過渡箱、附屬中礦管、給礦管等連接管，鋼材合計重量約45噸，按單價16500元/噸計算，材料費約80萬元，加上制作安裝費等現場施工費用，14臺浮選槽以及全套附屬設施，施工總價為165.2萬元，可以說維修造價相當昂貴。

2.4 制作安裝及施工難度的弊端

現場施工難度大，將原在線安裝的設備拆除，再將預制好的設備吊裝到位，一臺浮選槽重約2.5噸，現場施工空間限制，不能使用吊車，還需要搭腳手架，用人工就位，安全風險難度系數增大。

圖1

3 優化改造方案選型設計及實踐應用

3.1 優化選型思路

根據現場情況與腐蝕性質（氯離子腐蝕）確定總體修復方案，總體思路是在浮選槽內部加裝內襯，以隔離溶液與不銹鋼板，防止腐蝕。主要從選材的化學性能、物理性能兩個方面進行考量。

（1）化學性能方面，PP板是一種聚丙烯材料，具有良好的耐熱性、化學性能穩定，耐熱溫度可達100度，我公司浮選槽工作溫度70℃左右，耐熱性完全能夠滿足使用要求。又因為PP板是非金屬材料，所以，抗腐蝕性能力不存在問題。

（2）物理性能方面，我公司在硫回收浮選生產工藝控制過程當中，硫精礦粒度約200目-325目，槽內攪拌轉速202r/min，攪拌速度對PP板造成的磨損，可采取增加PP板厚度的方式補償其磨損量，因此，PP板在本次浮選槽防腐方案的應用從物理性能方面也是可行的。

綜合上述兩個方面的考慮，防腐方案基本可確定采用加裝PP板內襯。

3.2 具體實施方案及難點

該方案實施的重點難點在于兩種材質密度、物理性質完全不同，PP板必須完全與浮選槽體緊密貼合，不能留有縫隙，確保原槽體能夠有效起到支撐作用，因此，前期的準備工作必須做充分。

（1）將槽體上攪拌設備及支架拆除，并打磨平整，原附屬連接的管道拆除后，根據還原尺寸將PP板預開孔，并焊接PP法蘭，同時打磨平整。

（2）在槽體內均布焊接不銹鋼螺栓，采用∮8×25mm不銹鋼螺桿，間距為800mm，均勻焊接在槽體內表面，將PP板鉆孔固定于螺栓上并壓緊，盡量消除PP板與槽體內壁的間隙。用塑料蓋帽套在螺栓伸出端，并焊接，保證螺栓不與槽內液體接觸。槽體上沿采用PP板翻邊覆蓋處理，防止液體及雜物從夾縫進入。

（3）焊PP板材規格根據槽體U型長度，采用幅寬2m，厚度為10mm的板材，減少接縫。所有耗材均采用PP材質，如：雙絲PP焊條，法蘭、螺絲帽等，焊槍型號為DSH-C型焊槍。槽體見圖1如下。

4 總結

通過對現場制作工程嚴格控制把關，PP板內襯防腐方案實施完畢后，施工周期僅用了10天，施工總造價僅為316L不銹鋼材質的十分之一，使用壽命2-3年。施工難度較整體更換更為簡單便捷，大大地縮短了工期，大幅節約，目前，使用效果良好。

同時該方法為今后同類工程施工奠定了基礎，為工礦企業，特別是為防腐要求較高的企業提供了一種簡單又經濟的技術方案。

[1]葛紅花，周定國，解群.304、316L不銹鋼耐氯離子和硫離子性能比較.華東電力，2005.第9期