槽式擦洗機(jī)在紅土礦中的應(yīng)用和改進(jìn)

余曉光

（瑞木鎳鈷管理(中冶)有限公司,北京市 100013）

槽式擦洗機(jī)在紅土礦中的應(yīng)用和改進(jìn)

余曉光

（瑞木鎳鈷管理(中冶)有限公司,北京市 100013）

國(guó)外某露天紅土礦項(xiàng)目因其礦石屬難洗礦石,采用圓筒洗礦機(jī)+槽式擦洗機(jī)二段洗礦的工藝流程,但由于槽式擦洗機(jī)結(jié)構(gòu)上對(duì)紅土礦適應(yīng)性的差異,出現(xiàn)了返砂提升量不足和尾端軸承部件使用壽命短暫等問(wèn)題,通過(guò)對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)和槽式擦洗機(jī)水密封箱密封結(jié)構(gòu)的改造,很好地解決了這些問(wèn)題。

槽式擦洗機(jī)；紅土礦；返砂提升量；軸承磨損；設(shè)備改造

0 概述

某露天紅土礦項(xiàng)目位于巴布亞新幾內(nèi)亞馬丹省境內(nèi),該地區(qū)為熱帶氣候,年平均降雨量為4 500 mm。該礦礦石類(lèi)型分為含鎳褐鐵礦、殘積礦和含鎳殘積礦3類(lèi),原礦細(xì)粒級(jí)物料含量較大,其中含鎳褐鐵礦中-400目(-38 μm)粒級(jí)含量為87.93%,殘積礦中-400目粒級(jí)含量為65.47%,同時(shí)金屬Ni、Co絕大部分集中在-2 mm粒級(jí)的原礦中,其中75%的Ni富集在-150 μm粒級(jí)中,且品位高。由于該紅土礦原礦塑性指數(shù)為29.9,屬難洗礦石。因此,原礦在入洗前后均存在大量黏土團(tuán),對(duì)Ni、Co回收率存在很大影響。為了充分打散這些泥土團(tuán),該礦采用圓筒洗礦機(jī)+槽式擦洗機(jī)二段洗礦的工藝流程[1]對(duì)其進(jìn)行處理,其中槽式擦洗機(jī)對(duì)流程中的泥團(tuán)具有較強(qiáng)的碎散效果,有利于提高金屬回收率。

槽式擦洗機(jī)的具體工藝條件為：原礦經(jīng)過(guò)圓筒洗礦機(jī)沖洗、篩分后,-50 mm的物料進(jìn)入槽式擦洗機(jī)內(nèi)進(jìn)行二段擦洗。槽式擦洗機(jī)處理礦漿量為574 t/h,濃度為14.05%,折合干礦80.65 t/h。物料經(jīng)過(guò)槽式擦洗機(jī)擦洗后,槽體內(nèi)的礦漿通過(guò)溢流端管道自流進(jìn)入礦漿儲(chǔ)槽,作為洗礦的最終產(chǎn)品,礦漿將通過(guò)渣漿泵輸送至除鉻流程,產(chǎn)品礦漿濃度13%,粒度-2 mm。+2 mm粒級(jí)物料則從返砂端排出,并通過(guò)皮帶運(yùn)輸機(jī)倒運(yùn)至直線振動(dòng)篩進(jìn)行再次篩分。篩下物(-3 mm)形成濃度為15.45%的礦漿通過(guò)管道自流進(jìn)入礦漿儲(chǔ)槽,篩上物(+3 mm)則作為廢石由皮帶運(yùn)輸至廢石堆場(chǎng)[2]。

1 槽式擦洗機(jī)存在的問(wèn)題

1)返砂提升量不足。該紅土礦圓筒洗礦機(jī)+槽式擦洗機(jī)的處理工藝是借鑒鋁土礦處理工藝[3-4]進(jìn)行設(shè)計(jì)的,但是由于槽式擦洗機(jī)結(jié)構(gòu)上對(duì)紅土礦適應(yīng)性的差異,生產(chǎn)情況不理想,其處理能力和主要部件使用壽命均不能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。其存在的主要問(wèn)題是返砂提升困難,排料無(wú)法滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。具體表現(xiàn)為：在給礦含礫率為8.5%,給礦量為設(shè)計(jì)值的20%時(shí),槽式擦洗機(jī)理論返砂量約為1.615 t/h,而實(shí)際返砂量為0 t/h；在給礦含礫率為8.5%,給礦量為設(shè)計(jì)值的46%時(shí),槽式擦洗機(jī)理論返砂量約為3.715 t/h,而實(shí)際返砂量為1.33 t/h；在給礦含礫率為8.5%,給礦量為設(shè)計(jì)值的70%時(shí),槽式擦洗機(jī)理論返砂量約為5.65 t/h,而實(shí)際返砂量為2.14 t/h。在這種情況下,槽式擦洗機(jī)經(jīng)常發(fā)生因返砂大量積累在槽體內(nèi),而導(dǎo)致的螺旋軸壓死和電機(jī)皮帶燒損現(xiàn)象。槽式擦洗機(jī)螺旋軸和襯板的磨損程度也大大增加,多次出現(xiàn)螺旋軸在僅運(yùn)行約3 500 h,就出現(xiàn)斷裂的情況,襯板的使用壽命也僅有大約1 300 h。同時(shí),由于返砂在溢流端積累過(guò)多,導(dǎo)致大量的粗顆粒物料(+3～-5 mm)越過(guò)溢流堰進(jìn)入流程,對(duì)下游工序產(chǎn)生極大的不利影響。

2)尾端軸承部件使用壽命短暫。由于該紅土礦的特殊性質(zhì),原礦中含有10%~15%的鉻鐵礦粗顆粒。在槽式擦洗機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,其尾端軸承密封圈與鉻鐵礦顆粒形成緊密接觸,從而會(huì)不斷被鉻鐵礦顆粒摩擦。這種情況下,密封圈會(huì)首先出現(xiàn)損壞,之后,鉻鐵礦顆粒會(huì)進(jìn)入密封圈與軸套之間的縫隙,并停留在這里,不斷對(duì)軸套造成磨損,在軸套上形成“螺旋形絲扣磨痕”。最終,隨著軸套磨損程度的加劇,礦漿便會(huì)不斷地通過(guò)這些磨痕進(jìn)入軸承,造成軸承的損壞。生產(chǎn)初期,槽式擦洗機(jī)尾端橡膠密封圈、軸套的使用壽命最短為223 h,最長(zhǎng)510 h。

2 槽式擦洗機(jī)改進(jìn)及使用效果

針對(duì)槽式擦洗機(jī)存在的問(wèn)題,并結(jié)合相關(guān)經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)場(chǎng)對(duì)槽式擦洗機(jī)進(jìn)行了以下改造：

1)通過(guò)對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)的仔細(xì)研究,發(fā)現(xiàn)槽式擦洗機(jī)返砂提升困難的情況,主要與設(shè)備結(jié)構(gòu)自身的設(shè)計(jì)有關(guān)：槽式擦洗機(jī)共有132塊襯板,其中有88塊襯板與螺旋軸軸線成23°角,另外44塊襯板與螺旋軸軸線成90°角。從功能上來(lái)說(shuō),與螺旋軸軸線成23°角的襯板起推動(dòng)大粒徑物料向返砂端運(yùn)動(dòng)的作用,而與螺旋軸軸線成90°角的襯板能夠使物料在向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中產(chǎn)生停頓,從而增加物料在槽體內(nèi)停留的時(shí)間,即物料的擦洗時(shí)間,起到充分打散泥團(tuán)的作用。但是實(shí)際生產(chǎn)中,這44塊襯板導(dǎo)致物料在槽體內(nèi)的停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng),致使槽式擦洗機(jī)返砂堆積。因此,現(xiàn)場(chǎng)將這44塊襯板連同基座一起切割并調(diào)整為與螺旋軸軸線成23°角,即縮短了物料在槽式擦洗機(jī)內(nèi)的擦洗時(shí)間,加快了返砂的提升速率。改造后,返砂提升速度大大提高,在給料含礫率為8.5%,流程負(fù)荷為46%和70%時(shí),返砂量分別增長(zhǎng)至3.59 t/h和6.24 t/h,基本滿(mǎn)足了現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)需要。

2)對(duì)于尾端滾動(dòng)軸承密封圈及軸套磨損嚴(yán)重的情況,現(xiàn)場(chǎng)研究后,采用加裝密封保護(hù)箱的方式對(duì)尾端軸承及部件進(jìn)行保護(hù)。保護(hù)箱結(jié)構(gòu)如下：將槽式擦洗機(jī)尾端6塊(3層)襯板切除,并用鋼板在此空間焊構(gòu)水密封箱體,使尾端軸承密封圈、軸套在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中與鉻鐵礦顆粒及礫石隔開(kāi)。箱體與螺旋軸接觸的動(dòng)密封結(jié)構(gòu)是在鋼板與螺旋軸接觸的部位,加焊寬度為50 mm鋼管,鋼管與箱體連接,鋼管與螺旋軸表面間距30 mm,以保證螺旋軸出現(xiàn)振動(dòng)時(shí),不被箱體磕碰,以減少磨損。螺旋軸上焊接鐵環(huán),鐵環(huán)和螺旋軸一同轉(zhuǎn)動(dòng),并與鋼管外沿形成3 mm縫隙,水封水從此縫隙沖出,以保證在螺旋軸運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,礦漿及礦粒不會(huì)進(jìn)入箱體內(nèi)部。鐵環(huán)右側(cè)螺旋軸表面加焊鋼板,防止此處礫石對(duì)螺旋軸造成磨損。另外,再于水密封箱體上表面加焊一根直徑20 mm鋼管,用于日常觀測(cè)箱體內(nèi)是否進(jìn)入礦漿。若箱體內(nèi)進(jìn)入礦漿,則溢出水混濁[5]；反之,則表明箱體內(nèi)清潔。水封水入口管直徑為50 mm,水壓＞0.5 MPa。改造后槽式擦洗機(jī)尾端軸承橡膠密封圈、軸套的使用壽命大大延長(zhǎng),最短為1 500 h,很好地保證了生產(chǎn)的穩(wěn)定。保護(hù)箱結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1、圖2。

圖1 槽式擦洗機(jī)水密封箱體改造示意

圖2 槽式擦洗機(jī)水密封箱體動(dòng)密封結(jié)構(gòu)示意

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)槽式擦洗機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，其生產(chǎn)能力和部件使用壽命均得到較大的改善，極大地降低了檢修停機(jī)時(shí)間和檢修工作量,提高了生產(chǎn)效率,保證了工藝流程要求,為獲得較好的選別指標(biāo)創(chuàng)造了條件,這不僅解決了該礦山的生產(chǎn)問(wèn)題,同時(shí)也為同類(lèi)設(shè)備的改進(jìn)提供參考。

[1]王振敏.平果巖溶堆積型鋁土礦洗礦生產(chǎn)流程的優(yōu)化[J].冶金礦山設(shè)計(jì)與建設(shè),2001(4):12-14.

[2]單國(guó)安,袁寶琨.有色金屬選礦廠碎礦系統(tǒng)中的洗礦設(shè)計(jì)[J].有色金屬(冶煉部分),1976(4):58-66.

[3]彭鏡泊,田瑛.鋁土礦槽式洗礦機(jī)的改進(jìn)和應(yīng)用[J].湖南有色金屬,2003,19(1):12-13.

[4]彭鏡泊,黃光洪.平果鋁土礦槽式洗礦機(jī)的改進(jìn)和應(yīng)用[J].工程設(shè)計(jì)與研究,2003(2):15-16,22.

[5]王振敏,黃振義.提高圓筒洗礦機(jī)洗礦效率的探討[J].礦產(chǎn)保護(hù)與利用,2001(6):31-33.

App lication and Im p rovem ent of Trough Type Scrubber in Lateritic O re

YU Xiao-guang
(RAMU NICO Management(MCC)limited,Beijing 100013,China)

Since the ore of a certain overseas open-pit lateritic m ine project belongs to refractory ore,secondary ore washing process circuit of drum washer+trough type scrubber shall be adopted.But because of difference adaptability of lateritic ore on the structure of trough type scrubber,such problems as insufficient lifting capacity of sand return and short service life of bearing parts at tail end will be occurred.This paper elaborates a good solution of these problems through improvement on seal structure of water sealing box of equipment structure and trough type scrubber.

trough type scrubber;lateritic ore;lifting capacity of sand return,bearing abrasion;equipment upgrading

TD921

B

1004-4345(2014)02-0026-03

2013-01-15

余曉光(1987—),男,主要從事紅土礦選礦生產(chǎn)和研究工作。