高效濃縮機在鉛精礦脫水中的應用

賀彩琴，張 志，茍敏剛

（陜西鉛硐山礦業有限公司，陜西 鳳縣 721707）

鉛硐山礦業公司選礦廠于1996年10月投產，設計處理量800t/d，通過技術改造，實際日處理礦石1200t，年處理原礦石38萬t。脫水系統為濃縮+過濾工藝流程，完成鉛、鋅精礦的脫水作業，主要設備有濃密機2臺，過濾機2臺。由于原鉛精礦脫水的濃縮設備老化嚴重，嚴重影響了生產能力，浪費了能耗，成為制約鉛精礦脫水作業的主要因素。在結合鉛硐山礦業選礦廠的生產工藝要求，將NG-15普通濃縮機更新為NXZ-15A高效濃縮機，以達到提高生產效率、保證精礦脫水系統穩定高效運行，促進正常生產的目的。

1 鉛精礦性質

鉛精礦細度為-74μm占92.6%，含鉛62.76%，含泥量大且細加之粉體材料廠的輔產品鉛泥混在鉛精礦中，使含泥量增加，精礦漿pH值約為12，屬于堿性礦漿，粘度較大。

2 NG-15普通濃縮機存在的問題

NG-15普通濃縮機已使用22年，設備性能嚴重下降，加之隨著近年來選礦處理量逐年增大以及產品粒度逐漸減小，濃縮機一直處于滿負荷、長周期運行狀態，工作效率下降，故障率較高，影響正常生產。具體表現在：一是耙架刮礦效率降低，致使耙架底部礦漿容易沉淀造成耙架升高而停止運轉，產生壓耙事故；二是精礦產品中細粒級含量增多，濃縮效果降低；三是集電裝置銹蝕嚴重，密封性較差，易導致短路故障，影響生產，同時人員要經常在耙架上處理，也存在安全隱患；四是耙架銹蝕變形嚴重，中心轉動部位零部件損壞難以修復；五是由于設備陳舊，部分備件已采購不到，影響設備的運行；六是粉體材料廠部分鉛渣進入濃密機（PH值5～6），也影響了濃縮效果，尤其是對細粒級的團聚和沉漿效果影響比較大。

選礦廠針對以上問題并結合生產工藝要求，堅持走科技興礦之路，加快先進工藝設備的更新換代步伐，通過對設備選型計算分析與外出考察，決定將NG-15普通濃縮機更新為NXZ-15A高效濃縮機，以解決存在的問題，保證精礦脫水系統穩定高效運行，促進正常生產。

3 更新改造

2018年4月完成了原濃縮機設備及輔助設施的拆除和新濃縮機設備安裝工作，設備工作效能明顯得到提高和改善，促進了生產正常穩定。

4 NXZ-15A高效濃縮機特點

⑴ 設備參數與主要部件結構。設備主要參數：內徑φ15m，深度 5070mm，爬架轉速0.06～0.12r/min，提耙行程450mm，功率5.5kW，額定工作壓力7MPa。其主要部件包括副耙、中央回轉機構及集電裝置、穩流裝置、橋架、周邊驅動裝置、刮泥及液壓提耙結構，液壓與電控系統等。

⑵ 給料方式。高效濃縮機采用中心給料方式，即物料經架設在橋架下方的入料管進入中心進料筒，在穩流裝置內經緩沖后，一部分較大的顆粒直接進入下部沉降區，在集料錐坑中沉淀，另一部分細小的顆粒在池中平流沉降，濃縮效率提高。隨橋架回轉的刮泥裝置將沉淀的物料沿池底刮入錐坑中，進入錐坑的物料被副耙緩慢攪拌，濃度進一步提高，同時不會固結在坑底，易于從底流排出。

⑶ 耙架自動升降系統。NXZ-15A高效濃縮機提耙系統采用自動液壓提耙，通過調節液壓站油泵油量，為傳動裝置輸送動力與調整爬架運行速度，以達到最佳工藝效果[1]。

隨著濃縮池底部物料的增加，物料厚度變大，耙架工作阻力也隨之加大。當耙架工作阻力增大到設定值時，傳感器、繼電器和電磁閥開始動作，油泵停止供油，耙架停止，提耙系統油缸帶動耙架向上提升，延時3～5秒鐘后，繼電器和電磁閥復位，油泵恢復供油，耙架又開始轉動工作。當耙架工作阻力降低到設定值時，提耙停止并停留在此高度上旋轉工作，耙齒將物料逐漸刮向濃縮池中心。隨著耙架工作阻力的不斷減小，耙架逐漸下降，恢復到原工作位置。當耙架工作阻力再次升高到設定值時，耙架再次提升，重復以上周期動作，達到自動提耙、自動降耙的目的，從而達到防止壓耙事故的發生。耙架自動升降系統還設有漏電保護，一旦耙架壓力過大，耙架提升至最高點后，耙架工作阻力超出設定值時，開關動作，切斷工作電源，起到保護作用。

5 改造優化

原濃縮機在生產運行中，其底流放漿系統存在以下問題：一是放漿管路經常出現堵塞，需用高壓反沖水進行稀釋疏通，進而導致濃縮底流濃度下降，影響到過濾作業（陶瓷過濾機對給料濃度要求比較高，55%以上）；二是三個底流放漿管路結合部位出現經常性磨損漏漿等問題，存在環保隱患也增加了職工工作量；三是疏通放漿管路的高壓反沖水管道錯綜復雜，加之底流放漿洞空間有限，給崗位工放漿與維修人員檢修管道、閥門等日常工作帶來不便，也存在一定的安全隱患。

圖1 優化改造后的結構示意圖

選礦廠利用本次設備更新的契機，對底流放漿系統存在的問題一并進行了優化改造：一是改造濃縮池錐底處放漿管路，具體為將目前的放漿管路坡度變大，由15°放大到30°，管路行走路徑由半圓弧型改造為直線型，行程由6m縮短到4.5m，最大限度使礦漿流速加快以及更加暢通，徹底解決了管路堵塞與底流礦漿濃度波動問題；二是在三個放漿管路結合部位增加一個集料緩沖箱，減少了管路震動，大幅降低了管路磨損與堵塞頻率；三是在放漿底流洞口處增加20cm高的擋板并加裝一根溢流管路引至鉛精礦漿攪拌桶，徹底杜絕了礦漿外溢環保事故；四是將原來分流到三個放漿管路的固定式高壓反沖水管道，改造為一根主水管連接軟膠管進行針對性使用，擴展了場地空間，使得作業區域更加暢通，方便了職工操作與維修作業。通過優化改造，有效促進了生產銜接順暢，也消除了安全環保隱患[2]。（改造優化后見圖1）

6 效果評估

⑴ 設備濃縮效果大幅提升，處理能力提高了30%，滿足目前生產需要。

⑵ 過濾機每班工作時間下降了4h，降低了生產成本。

⑶ 自動化程度高，故障率低，方便檢維修，每年可節約材料費約10萬元。

7 結語

通過對鉛濃縮機系統的設備更新和優化改造，使得鉛精礦脫水處理系統效率明顯提升，促進了正常生產，同時有效減輕了職工工作量和勞動強度，消除了安全環保隱患。