選礦廠粉塵治理工藝的探索

鄭慶東 顧新華 袁振

摘要：目前，環境保護越來越受到人們的重視和關注，礦山工業對環境的污染主要是水和大氣，尤其是粉塵污染問題。礦石在篩分、破碎、儲裝運等過程中，產生大量的礦粉，粉塵肆意飛揚，超過礦山工業污染物排放標準規定，既污染了周圍的環境，也嚴重影響了職工的身體健康，導致塵矽病幾率大大增加。為此，生態環保部在秋冬大氣污染治理方案中對礦山粉塵治理提出了要求。

引言：隨著環保要求的提高，對選礦廠的粉塵治理已經提升到了前所未有的高度。粉塵治理可以改善選廠環境，提高職工的健康水平，并對社會及地區的環境改善有積極的意義。

關鍵詞：粉塵治理;除塵;抑塵

1選礦廠粉塵治理工藝

1.1噴霧除塵或干霧抑塵

目前，選礦廠最常用的除塵工藝是噴霧除塵或干霧抑塵。噴霧除塵是由高效霧化噴嘴向塵源噴射水霧，含塵氣體在霧化區相互接觸，使水霧顆粒與粉塵顆粒相互碰撞、粘結、聚結增大，并在自身重力作用下沉降，達到抑塵的作用。干霧抑塵裝置是由壓縮空氣驅動聲波震蕩器，通過高頻聲波的音爆作用在噴頭共振室處將水高度霧化。干霧抑塵裝置產生的水霧粒徑小，霧化效果好。

噴霧除塵、干霧抑塵主要作用力是重力，對于小于50μm的粉塵沉降緩慢，需要水霧和顆粒凝結成較大顆粒，才有較好的沉降效果。這種工藝僅僅是降塵、抑塵措施，生產過程中并不能使空氣中礦塵含量小于10mg/m3。因此，這項常用的措施不符合《礦山工業污染物排放標準》和《選礦廠安全規程》的規定，面對嚴苛的環保要求，礦山行業需要尋求更好的除塵工藝。

1.2袋式除塵

袋式除塵器是一種利用織物將粉塵從氣流中過濾分離出來的高效除塵設備，效率可達99%以上。其結構簡單、性能穩定可靠，對負荷變化適應性好，運行管理簡單，特別適宜捕集細微而干燥的粉塵，所收集干塵便于處理和回收利用。

袋式除塵器不適于凈化含油、水及粘結性強的粉塵，也不適用于凈化有爆炸危險或帶有火花的含塵氣體。選礦廠粉塵排放要達到超低排放標準要求，可采用精細濾料、清灰效果好的脈沖噴吹清灰方式的除塵器。

目前選礦廠廣泛使用袋式除塵器，粉塵治理后顆粒物濃度多為10～30mg/m3。這種傳統的袋式除塵器并不能保證“空氣中礦塵含量不超過10mg/m3，需對該工藝進行改進。

1.3旋風除塵器

旋風除塵器是利用旋轉氣流的離心力使塵粒從氣流中分離出來。該方法具有結構簡單、體積小、占地面積小等優點。該方法中旋轉氣流速度很高，離心力遠大于重力，重力對于旋風除塵器的影響可以忽略，只是重點部位必須采用耐磨內襯，不適合粘結性和纖維性粉塵，通常用于分離粒徑大于5μm的塵粒。普通的旋風除塵器效率一般在70%～90%，選礦廠主要用于干選車間粉塵凈化，常用于多級除塵的預除塵。

1.4文丘里洗滌器

這是一種高效濕式洗滌器，常用于除塵和高溫煙氣降溫，也可以用于吸收氣態污染物，具有體積小、效率高、沖洗方便等優點。對0.5～5μm的塵粒，除塵效率可達90%～98%，但阻力較大，運行費用略高。該設備在一些選礦廠取得了較好的粉塵治理效果。

2選礦廠粉塵治理原則

（1）治理后，空氣中粉塵顆粒物含量不得超過10mg/m3。

（2）原礦篩分前，盡量避免采用噴霧除塵、干霧抑塵除塵器，該工藝會增加原礦水分。當原礦外在水分大于5%時，原礦篩分效率迅速下降，尤其是3mm/6mm干法篩分時，會大大降低篩分效率，導致采用脫粉入選工藝的選礦廠處理能力降低，甚至影響選礦廠的正常運行。

（3）分選后，產品轉載、破碎等環節盡量避免采用袋式除塵器，分選后的精礦含有大量水分，對于高濕氣體容易引起布袋糊袋，凈化效率迅速下降。

3粉塵治理工藝的可行性方案

對于空氣中粉塵粒物含量不超過10mg/m3的標準，目前選礦廠常用的除塵工藝基本難以達到要求，因此需采用新材料、新工藝或多級凈化除塵工藝。

3.1袋式除塵器二級凈化工藝

目前選礦廠廣泛使用袋式除塵器，粉塵治理后的顆粒物濃度多為10～30mg/m3。要想達到10mg/m3，只需再增加一級袋式除塵器。目前，干選車間的粉塵凈化普遍采用該工藝。

3.2精細濾料袋式除塵器

袋式除塵器的核心是濾袋，濾袋材質常采用新型超細纖維過濾層，并覆以微孔薄膜，以表面過濾方式凈化粉塵。同時濾袋要有一定的機械強度和抗磨、抗拉性能，同時要容易清灰。該濾袋由于價格昂貴，加之國內選礦廠對粉塵治理不重視，所以選礦廠很少使用。隨著環保部門加大對選礦廠無組織排放的治理力度，以及企業對員工健康的重視，選礦廠精細濾料袋式除塵器會有較大的發展。

3.3濕式旋風洗滌器和文丘里洗滌器組合凈化工藝

濕式旋風洗滌器是在旋風除塵器的基礎上加裝噴水裝置，濕式旋風洗滌器中心設1個噴霧用多孔管，含塵氣體由下部沿切向導入。主要除塵機制包括中心區水滴的碰撞作用、旋轉氣流的離心力以及水滴甩向器壁后形成水膜的黏附作用。選礦廠粉塵先通過濕式旋風洗滌器，凈化后的尾氣再通過文丘里洗滌器。文丘里洗滌器是一種高效除塵器，主要凈化0.5～5μm的塵粒，除塵效率可達90%～98%。對于大于0.5μm的粉塵，除塵效率可達90%以上。文丘里洗滌器和濕式旋風洗滌器2種除塵器的共同組合疊加作用，對于選礦廠粉塵有著較好的凈化效果。

濕式旋風洗滌器和文丘里洗滌器捕集的礦塵進入礦泥水，凈化后的空氣排入大氣。礦泥水處理可利用選礦廠礦泥水處理系統，不存在更換濾袋問題。該方法整體運行成本較低，在選礦廠粉塵治理方面有較大的前景。

結論

選礦廠的粉塵治理越來越受到人們的重視和關注，生態環保部也提出要推進選礦廠粉塵無組織排放的深度治理，地方政府也出臺了相關政策要求，這些舉措將極大地促進礦塵治理新技術、新材料等的研究、開發與推廣，加速推動礦塵治理的力度。

參考文獻

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[2]張忠磊.關于煤礦綜采中粉塵治理措施的研究[J].科技視界，2014，14：286+324.