選礦廠φ50 m濃縮池底流濃度優(yōu)化提升

陳 進(jìn) 韓西鵬 王雪梅 董 瑩 岳大倫

(山東金嶺鐵礦有限公司)

選礦生產(chǎn)中，尾礦壓濾是重要工序之一，進(jìn)入壓濾機(jī)的尾礦濃度直接影響壓濾系統(tǒng)的生產(chǎn)效率。進(jìn)入壓濾系統(tǒng)的尾礦漿是先通過濃縮池進(jìn)行固、液分離，一般含固重為10%～20%，通過濃縮機(jī)的重力沉降，濃縮提升為含固量30%～45%的底流礦漿，再借助安裝于濃縮池內(nèi)慢速運(yùn)轉(zhuǎn)的耙的作用，使增稠的底流礦漿由濃縮機(jī)底部的底流口輸出到壓濾系統(tǒng)，因而濃縮后的尾礦礦漿濃度直接影響壓濾的生產(chǎn)效率[1]。因此，提高濃縮池的底流濃度是提高壓濾系統(tǒng)效率的關(guān)鍵所在。

1 工藝現(xiàn)狀

選礦廠φ50 m濃縮機(jī)是選礦生產(chǎn)工藝中進(jìn)行尾礦濃縮的設(shè)施。目前，在正常生產(chǎn)情況下，注入φ50 m濃縮池的尾礦量為1 310 t/d，濃度為6.42%，底流礦漿量為210 t/h，濃度為26%，回水量為640 t/h。底流礦漿通過渣漿泵輸送到選礦廠壓濾工段φ18 m濃縮池內(nèi)，經(jīng)過這兩次濃縮后，一部分通過壓濾機(jī)擠壓，一部分輸送到膠充站，經(jīng)處理后對(duì)鐵山礦區(qū)進(jìn)行膠充。

目前，選礦廠壓濾生產(chǎn)使用的壓濾機(jī)型號(hào)為XMZ808/2000-U，通過現(xiàn)場調(diào)查統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)壓濾機(jī)在不同尾礦漿濃度時(shí)完成壓濾的時(shí)間不同(此時(shí)間不包括卸料時(shí)間)，具體見表1。

表1 尾礦濃度與壓濾時(shí)間統(tǒng)計(jì)

由表1可知，礦漿濃度的高低是影響壓濾機(jī)生產(chǎn)效率的關(guān)鍵因素，目前壓濾機(jī)工作的礦漿濃度為28%，每車壓濾時(shí)間為42 min，加上卸料時(shí)間，一個(gè)壓濾循環(huán)至少需要1 h，系統(tǒng)生產(chǎn)能力受到嚴(yán)重制約，已不能滿足當(dāng)前的生產(chǎn)需要；特別是開6臺(tái)球磨機(jī)的情況下，受壓濾機(jī)效率影響，不得不將部分尾礦排入尾礦壩中，即增加了尾礦庫區(qū)的負(fù)荷能力，又給礦山安全生產(chǎn)帶來壓力。

2 改進(jìn)方案

2.1 φ50 m濃縮機(jī)結(jié)構(gòu)

φ50 m濃縮機(jī)主要由φ50 m濃縮池、主耙、副耙、中心回轉(zhuǎn)部和周邊驅(qū)動(dòng)裝置組成。在濃縮池中心處有一中心柱，在中心柱的上端面安裝有一中心筒，尾礦漿在被送進(jìn)中心筒后經(jīng)中心柱上平面進(jìn)入濃縮池里，當(dāng)濃縮池被注滿后，經(jīng)自然沉淀的回水越過溢流堰被重新送至生產(chǎn)線上循環(huán)使用，經(jīng)濃縮后的尾礦則通過底流孔被泵輸送至壓濾工段處理，φ50 m濃縮機(jī)結(jié)構(gòu)及尾礦的流動(dòng)軌跡見圖1。

圖1 φ50 m濃縮機(jī)結(jié)構(gòu)及尾礦的流動(dòng)軌跡

由圖1可見，進(jìn)入濃縮池的尾礦漿中的尾礦沉降到池底，所要經(jīng)過的路程是溢流堰的上沿到濃縮池底部的距離，在沉降速度不變的情況下，如果縮短沉降距離則可使尾礦更快到達(dá)濃縮池池底，從而達(dá)到提高尾礦濃度和濃縮效率的目的[2]。

2.2 改進(jìn)方案

考慮到簡便可靠、經(jīng)濟(jì)可行且降低周期，確定改造方案如下：

(1)增加導(dǎo)流桶。在如圖2所示的濃縮池中心處添加一個(gè)導(dǎo)流桶，導(dǎo)流桶長約1.5 m，將導(dǎo)流桶固定安裝在主耙架與副耙架的結(jié)合處，并能隨濃縮機(jī)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)流桶的內(nèi)徑大于中心柱的直徑，同時(shí)導(dǎo)流桶的上沿位置高出溢流堰上沿300 mm。改進(jìn)后，能夠保證尾礦進(jìn)入濃縮池的路徑如圖中箭頭所示，經(jīng)中心筒后進(jìn)入導(dǎo)流桶與中心柱圍成的圓環(huán)通道中，向下流過導(dǎo)流桶的整個(gè)長度后再進(jìn)入濃縮池，這就使尾礦減少了近2.0 m的沉降距離，從而達(dá)到提高濃縮效率的目的。

圖2 改進(jìn)后φ50 m濃縮機(jī)結(jié)構(gòu)

(2)控制底流泵的轉(zhuǎn)速。將底流濃度與底流泵的轉(zhuǎn)速相聯(lián)鎖，通過控制底流泵的轉(zhuǎn)數(shù)來控制底流濃度。當(dāng)?shù)琢鳚舛雀邥r(shí)，泵的轉(zhuǎn)數(shù)加快，揚(yáng)出量加大，底流濃度由稠變稀；反之，則減少泵的轉(zhuǎn)數(shù)，揚(yáng)出量相應(yīng)減少，底流濃度變稠。只有當(dāng)?shù)琢鳚舛确弦髸r(shí)，泵的轉(zhuǎn)速才保持不變。壓縮區(qū)界面高度與底流泵的轉(zhuǎn)數(shù)聯(lián)鎖而又與底流流量之間有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所以底流泵的轉(zhuǎn)數(shù)必須同時(shí)滿足這兩個(gè)參數(shù)的要求。底流泵在上、下限轉(zhuǎn)速之間使底流濃度保持穩(wěn)定。轉(zhuǎn)速過大容易將濃密機(jī)壓縮區(qū)內(nèi)的物料抽空，造成底流濃度下降；轉(zhuǎn)速過慢，則底流濃度增高，排料不暢易造成排礦管堵塞。底流泵的最佳轉(zhuǎn)速應(yīng)控制壓縮區(qū)界面、具有最適宜的高度，以便更好地發(fā)揮沉積層的作用。

3 改進(jìn)效果

通過以上技術(shù)改進(jìn)，增設(shè)導(dǎo)流桶后，使尾礦漿按規(guī)定行程流動(dòng)，縮短了沉降距離，有效提高了底流濃度。經(jīng)過6個(gè)月的運(yùn)行實(shí)踐證明，φ50 m濃縮池底流濃度由28%提高至34%，滿足了工藝要求，同時(shí)，進(jìn)一步提高了尾礦輸送系統(tǒng)和壓濾系統(tǒng)的設(shè)備效率。壓濾機(jī)壓料周期縮短，設(shè)備效率提高了20個(gè)百分點(diǎn)，清水返回量降低了13個(gè)百分點(diǎn)，年節(jié)約電費(fèi)30.39萬元。

4 結(jié) 語

通過對(duì)φ50 m濃縮機(jī)內(nèi)部進(jìn)行改造實(shí)踐和分析校核，達(dá)到了縮短尾礦漿沉降距離、提高濃縮池底流濃度和壓濾效率的目標(biāo)。改造后，設(shè)備運(yùn)行安全可靠，保證了選礦生產(chǎn)的高效順行，同時(shí)，也減少了尾礦的無壓濾直接排放，延長了尾礦庫使用年限。