自動壓濾機在磷礦山選礦廠中的應用
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自動壓濾機在磷礦山選礦廠中的應用
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引言
尾礦設施具有保護環境,充分利用水資源和保護礦產資源的作用,是礦山生產不可缺少的設施,但投資巨大,基建投資占礦山總投資的10%以上,占選礦廠投資的20%左右,有的幾乎與選礦廠的投資一樣多,甚至超過選礦廠。尾礦設施的運行成本也較高,有些礦山尾礦設施運行成本占選礦廠生產成本的30%以上。近年來,由于征購土地和搬遷農戶的費用越來越高,因此建設尾礦設施的費用也越來越高。此外,尾礦庫還是礦山生產的最大的危險源之一,一旦尾礦庫失事,將給工農業生產及下游人民生命財產造成巨大損失。而若采用干式堆存尾礦,則可較大地緩解以上矛盾,因干式堆存的尾礦只含有11%~15%的水分,且可依地形而堆存,大大減少了占地面積,且不易垮落。貴州某一選礦廠利用脫水設備實現了尾礦的干式堆存,情況介紹如下。
1 脫水設備的選型
磷礦石的選礦要求的單體解離度為-200目,一般采用反浮選工藝,將碳酸鹽類脈石礦物選出,其精、尾礦產品粒度較細,密度小,為難沉淀的物料,為了提高脫水效率,通常需進行絮凝濃縮。這種濃縮產品粘性大,絮凝團內含有較多的孔隙水,用真空過濾機不易脫出其中的水分,必須選用壓濾機,以高于大氣壓數倍或十余倍的外加壓力強行擠壓方能得到含水較低的濾餅。基于上述原因,選用了CZJZ高效自動壓濾機,但由于磷礦石的某些特殊性,國內一些選礦廠也曾選用過壓濾機,因設備磨損極大,無法實現連續運轉,而棄之不用。本課題組對選用的CZJZ高效自動壓濾機進行改造后,成功實現了設備的高效連續運轉,濾餅水分控制在指標范圍內,可省去干燥作業,簡化生產流程,改善環境。
2 設備的技術關鍵和技術難點
2.1 技術關鍵
目前出現的板框式壓濾機主要由壓緊機構、過濾機構、振動機構、洗布機構組成。壓緊機構用作主機其他部份的支架及提供工作時的密封壓緊力;振動機構是壓濾機的輔助卸料機構,幫助過濾機將濾餅卸盡;洗布機構用于濾布的再生;過濾機構是壓濾機的核心工作部分,注漿過濾,隔膜壓榨,吹干工藝均靠它實現。礦漿脫水主要由注漿過濾、隔膜壓榨來完成,濾餅水分可達到15%~18%,但多加了一道吹干工序后,高壓風(0.8MPa)穿過濾餅,帶走了濾餅內部孔隙之間的殘留水,可使濾餅水分降低至11%~12%,能順利卸料及包裝運輸,同時增加了洗滌功能,確保下一循環順利進行。
2.2 技術難點
在壓濾工藝中,采用高壓泵將礦漿注入壓濾機每塊濾板的濾室(濾布與隔膜間),若密封面清理不徹底,易造成噴漿現象,損傷濾布及隔膜。采用高壓水(1.2MPa)推動隔膜壓榨時,能較快擠出濾餅中的水分,但壓榨過程結束后,部分壓榨水不能有效返回,會在濾餅卸落時從隔膜后一起落下,造成濾餅水分的增加。吹干過程能有效去除濾餅中的殘留水,大部分礦山可以不上烘干系統,以簡化生產流程。但高壓風中不可避免地帶有礦物微粒,這些微粒在高壓風中快速地流動,不停地摩擦所經過的線路,對濾布及管道的磨損特別嚴重,設備維修工作量大,無法實現連續生產。
2.3 創新
在國內磷礦山中,能成功使用壓濾設備的企業非常少,主要原因在于設備磨損嚴重,維修時間長,無法達到連續開機的需要,在經過長時間的生產實踐摸索后,進行了以下幾方面的整改。
a.高壓礦漿剛進入濾腔時,對濾室的密封面沖擊大,因而對設備的磨損也大,易在進漿初期造成噴漿現象。通過調整礦漿泵的注漿壓力曲線,可以極大地緩解噴漿現象,即當注漿泵啟動時,將壓力緩慢提升,待濾腔出清水時,再將壓力迅速提高。
b.用高壓水進行壓榨時,壓榨腔總有一小部分水不能有效排出,在濾餅脫落時,又增加了濾餅的水分。試改為風壓后,濾餅水分不會二次增加。
c.為避免風干過程對設備造成損壞,將進風從原來的先作用于濾布,改為直接作用于濾餅;將原有的定位于固定腔面下部的出水孔改為固定腔面整板出水,大大地增加了透風出水的面積;同時,將濾腔中的排出水和氣的管道面積加大一倍,以減緩氣流速度,達到減少設備損壞的目的。
經過一系列的改造,最終使設備實現了連續運轉。壓濾設備可以高效地脫除磷礦選礦廠中的精礦和尾礦的水分,但由于尾礦粒度較細,因而過濾難度較大,相同的設備處理能力要小20%~50%,因此在選擇尾礦壓濾設備時處理能力應大些。
3 結論
這次設備技改的成功為以后新建選廠提供了一個較好的選擇尾礦庫類型的機會,可不再采用原來的濕式堆存方式,而采用干式堆存,不僅占地面積小,而且可以依地形而堆存,受地形限制小,不易形成泥石流,安全性也較高,選址也比較容易。
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