石灰乳制備裝置的改造實踐與應用

周文彬

（中國黃金集團內蒙古礦業有限公司，內蒙古 滿洲里 021400）

內蒙古某銅礦石灰乳制備系統由于石灰質量變化，石灰儲罐下料口因堆積潮濕等原因經常堵塞等問題，嚴重影響了pH的穩定控制，進而混合浮選崗位很難保證工藝流程穩定，對生產指標帶來非常不利的影響。為了解決此問題，選礦廠浮選車間對石灰間石灰罐輸送裝置進行改造，通過改造后，實現石灰穩定輸送，避免輸送裝置堵塞現象發生，混合浮選指標得到穩定控制。主要是三個系列石灰乳管路材質均由焊接鐵管改為法蘭連接的尼龍管，保證了管路通暢，便于清理；更換了石灰乳上量泵，增大了石灰乳流量，降低了配制濃度，降低了石灰單耗；改造三系列石灰罐下料口和下料閘板閥，顯著降低了下料口堵塞的頻率，穩定了浮選作業pH值，保證混合浮選銅鉬回收率[1，2]。

1 改造背景

某大型銅鉬礦山企業，在低品位入選礦石條件下，年產出銅金屬量約7.6萬噸，產出鉬金屬量約6千噸。混合銅鉬浮選作業的藥劑制度就是在堿性條件下進行銅鉬混合浮選，重要浮選工藝參數pH值的穩定控制，由于礦石整體上顯酸性，綜合藥劑成本，最終確定用石灰來調節入選礦漿的pH值。隨著原礦處理礦量逐漸增大，由于入選礦石品位較低、礦石性質多變、處理礦量逐漸增大，浮選指標操作面臨著非常大的考驗。入選礦石性質多變，混合浮選階段達到pH值穩定控制的難度隨之增大。再加上石灰乳制備系統由于石灰質量變化，石灰儲罐下料口因堆積潮濕等原因經常堵塞，石灰乳上量泵揚程較小，調漿水不足造成石灰乳配制濃度偏高，再加上石灰乳焊接的鐵管因長期運行結垢（主要是碳酸鈣）嚴重而又無法經常有效的清理造成管路堵塞等一系列問題，嚴重影響了pH的穩定控制，進而混合浮選崗位很難保證工藝流程穩定，對生產指標帶來非常不利的影響。

在入選礦石穩定進料的條件下，穩定pH值控制的核心就是確保石灰乳配制和供給的連續穩定。隨著生產的持續進行，石灰罐下料口堵塞問題頻發，石灰乳上量泵上量較小，管路結垢嚴重而又無法及時清理等問題，嚴重影響了pH值的穩定控制，對指標操控帶來了非常不利的影響。因此如何改善石灰乳的配制、輸送和添加成為了日常生產中必須要解決的難題。為選礦廠設備及工藝管理的重點工作。

2 技術改造內容

（1）堵塞原因分析。從石灰進入石灰儲罐，到最終以石灰乳的形式進入球磨機，需要經過石灰罐下料閘板閥、石灰管下料口、螺旋輸送機、螺旋輸送機下料口、攪拌槽進料箱最終進入攪拌槽與水混合形成石灰乳，然后通過石灰乳上量泵經石灰乳管路打往球磨機。過程中主要影響因素有：①石灰中生石灰含量較高，易潮解后體積膨脹造成堵塞。②石灰儲罐下料閘閥和下料口尺寸過小，結構不合理，易造成石灰堆積，流通不暢。③螺旋輸送機下料口及攪拌槽進料箱大小和結構不合理，易造成石灰遇攪拌槽里的水蒸氣潮解和板結，造成石灰流通不暢。④石灰乳上量泵流量和揚程較小，易造成石灰乳配制濃度高，礦漿流速慢，加速泵和石灰管路結垢造成石灰乳流通不暢。⑤石灰管路材質易結垢，清理不及時，造成石灰乳流通不暢。

圖1 石灰乳化設備改造圖

（2）方案實施。①改造石灰罐下料口結構。石灰罐底部原有下料口均為“圓錐體”結構，“圓錐體”結構下料口因幾何結構規則有序，受力均勻，極易造成物料結拱。而一旦物料結拱，即使使用倉壁振動器，物料流動也較差。而將“圓錐體”結構改成“長方體”結構，在物料流動時，不易形成穩定流動，進而可有效防止物料結拱。②改造石灰罐下料閘板閥。原有閘板閥為400mm＊400mm方形閘板閥，改為1000mm＊600mm的長方形閘板閥，增大下料點與螺旋輸送機的接觸面積，使螺旋輸送機更易帶走物料，減少物料堆積時結拱不易破壞的情況。③改造螺旋輸送機下料箱。將原帶有角度的方形下料箱改為垂直的方形下料箱，同時將下料箱入攪拌槽深度減少，由入水深1m改為0.2m。改造后既便于石灰下料順暢，減少流通環節因槽壁帶有角度導致石灰堆積，又減輕石灰在下料箱與水面接觸區域因結垢造成的。④更換石灰乳上量泵。由于原上量泵流量揚程均較小（一二系列Q=40m3/h，H=25m；三系列Q=50m3/h，H=40m），礦漿在管道中流速較慢，一方面管路易在低點積沙，另一方面管路結垢后有異物就可能造成整個管路的堵塞。將上量泵改為更大流量，更大揚程（一二系列Q=50m3/h，H=40m；三系列Q=70m3/h，H=50m）的液下渣漿泵，既增加了礦漿在管道中流速，降低管路堵塞概率，又降低了石灰乳配制濃度，使其充分水解，從而降低石灰單耗。⑤更換石灰管路材質。原有石灰管路為焊接鋼管，平時無法對管路進行檢查和清理，一旦造成管路堵塞，就沒法及時疏通，只能用風槍割斷后再清理，既費時又費力，往往管路切開后，管壁結垢非常嚴重，一個DN100的管路只剩DN40管路大小了，嚴重影響了石灰乳流量。通過將石灰乳管路更換為DN100的6m一根帶法蘭的尼龍管，可以做到及時拆卸清理，循環利用管路，同時尼龍管材質結垢的速度還遠遠低于鐵管，大大的降低了維護管路的工作量。具體見圖1。

3 應用效果跟蹤

從石灰進入石灰儲罐，到最終以石灰乳的形式進入球磨機，需要經過石灰罐下料閘板閥、石灰管下料口、螺旋輸送機、螺旋輸送機下料口、攪拌槽進料箱最終進入攪拌槽與水混合形成石灰乳，然后通過石灰乳上量泵經石灰乳管路打往球磨機[1]。

（1）螺旋輸送機進攪拌槽的下料口進行了改造，目前看較改造之前堵塞概率明顯降低，且疏通方便，但攪拌槽因密封效果差，還會有局部楊灰的情況。

（2）現石灰罐下個增加一臺螺旋輸送機，很好起到了備用作用，且新增螺旋輸送機電機額定功率增大，減少設備因扭矩過大跳停的概率。

（3）新安裝閘板閥目前使用頻率還比較低。可實現閥門開關調節下料倉至螺旋輸送機進料口的大小可以有效應對現場用灰量較少的情況，防止因螺旋輸送機頻率過低，導致扭矩過高，設備跳停。

（4）下料倉由錐形改為長方箱體，目前來看下料口堵塞的頻率有所降低。

4 經濟效益

選礦廠浮選車間通過改造石灰罐下料口、更換石灰乳上量泵，更換石灰乳管路材質和連接方式，有效的改善了pH值控制不穩的情況，確保混合浮選指標的完成。穩定合理的添加；降低了石灰單耗，節約了200萬元成本減小了工作強度，具有很好的可操作性和實用價值[2]。

5 結論

（1）該改造方案不易出現“中心流”，長方箱體不易造成周邊物料不下落，對生產影響小。

（2）新安裝閘板閥實現閥門開關調節下料倉至螺旋輸送機進料口的大小可以有效應對現場用灰量較少的情況，防止因螺旋輸送機頻率過低，導致扭矩過高，設備跳停。

（3）增加備用螺旋輸送機，有效避免單螺旋輸送機堵塞時造成的石灰斷料，穩定生產。

（4）此方案可推廣到其他企業進行應用。