新疆某選廠尾礦干排工藝及設(shè)備優(yōu)化

茍延偉 符 云 郭順磊

(新疆寶地礦業(yè)股份有限公司)

新疆某選廠尾礦干排工藝及設(shè)備優(yōu)化

茍延偉 符 云 郭順磊

(新疆寶地礦業(yè)股份有限公司)

針對新疆某地鐵礦選礦廠尾礦庫庫容壓力較大，尾礦將面臨無處排放的情況，采用尾礦干排的新工藝方法進行改造，利用旋流器—高頻篩的設(shè)備組合，將尾礦漿濃縮脫水實現(xiàn)半干排，解決了選礦廠的生產(chǎn)問題，取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。

尾礦干排 脫水篩 旋流器 工藝優(yōu)化 經(jīng)濟效益

新疆某地鐵礦選礦廠日處理量為1 500 t，處理原礦中金屬礦物種類較多，主要回收元素為鐵，鐵精粉回收后排出尾礦，尾礦采用傳統(tǒng)濕式排放進入尾礦庫堆存。該尾礦庫庫容為80萬m3，目前已經(jīng)使用4 a，按照每年排放13萬m3尾砂來計算，尾礦庫將在2015年堆滿，因此選礦廠面臨大量尾礦難以處理的問題。為此，采用旋流器—高頻篩組合的尾礦干排工藝來實現(xiàn)尾礦半干排，從而代替選礦廠原先尾礦庫的濕式排放。同時，脫水后的粗粒級尾礦產(chǎn)品用于制作免燒磚，達到了尾礦干排與尾礦資源綜合利用的目的，有效緩解了尾礦庫的庫容壓力且經(jīng)濟效益顯著[1-3]。

1 干排工藝簡介

1.1 干排工藝流程

尾礦干排系統(tǒng)采用2段旋流器和脫水篩組成半干排工藝流程，來自選礦廠的尾礦首先給入1段濃縮旋流器，經(jīng)旋流器濃縮后，1段旋流器沉砂與2段旋流器沉砂一同給入高頻脫水篩，1段旋流器溢流進入脫水篩篩下箱，與脫水篩篩下物料混合由渣漿泵送入2段高效濃縮旋流器，2段旋流器溢流進入尾礦庫；脫水篩篩上物料含水量控制在20%以下，實現(xiàn)干排。尾礦干排工藝流程見圖1。

圖1 尾礦干排工藝流程

1.2 尾礦干排工藝設(shè)備

1.2.1 JY350-3-XA水力旋流器組與JYG100-20-XK水力旋流器組

旋流器作為一種高效的分級、濃縮設(shè)備，在尾礦干排工藝中有顯著的優(yōu)勢。煙臺中鼎環(huán)?？萍加邢薰就ㄟ^對旋流器采用漸開線入料、矩形漸縮給礦管、厚壁溢流管等先進技術(shù)的優(yōu)化改造，使其與常規(guī)旋流器相比具有沉砂濃度高、濃縮效果好，使用壽命長等優(yōu)點，在技術(shù)性能方面均優(yōu)于常規(guī)旋流器。

1.2.2 DWG21脫水篩

DWG21脫水篩是煙臺中鼎公司借鑒國外先進的專業(yè)設(shè)備開發(fā)出來的尾礦專用脫水設(shè)備，專門針對超細粒級尾礦脫水的高效改進型脫水篩，該設(shè)備與傳統(tǒng)脫水設(shè)備比較具有以下特點：

(1)DWG21脫水篩起振裝置采用自同步技術(shù)，保障了脫水篩在工作頻率高，時間長的工作狀態(tài)下的穩(wěn)定運行。脫水篩減震則采用進口純天然高彈性橡膠彈簧，橡膠的拉伸伸長率可達900%以上，抗拉強度可達24 MPa以上，具有極佳的減震效果和長期運行不變形的特點，從而達到了脫水篩運行平穩(wěn)和基礎(chǔ)支柱無振動的特殊效果。

(2)DWG21脫水篩的篩板安裝結(jié)構(gòu)采用德國申克公司的子母卡扣式固定方式，具有安裝簡單、拆卸方便、不易脫落的優(yōu)點，整個篩面完全平整無任何阻擋物，保證了物料的出料速度。

2 干排工藝存在問題及解決措施

2.1 生產(chǎn)運行調(diào)試中存在的問題

新疆某地鐵礦選礦廠尾礦干排系統(tǒng)于2014年8月開工建設(shè)，同年9月投入生產(chǎn)，選礦廠產(chǎn)生的尾礦干礦量為30 t/h，尾礦礦漿濃度為9%～12%，尾礦-0.074 mm粒級占88%左右。在尾礦干排工藝系統(tǒng)投入使用后生產(chǎn)運行基本正常，但運行初期仍存在以下主要問題：

(1)2段旋流器工作狀態(tài)不佳，沉砂嘴、溢流管有不同程度的堵塞且疏通困難。

(2)尾礦干排產(chǎn)率較低，未達到預(yù)期設(shè)計60%以上的指標。

2.2 相應(yīng)解決措施

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研及分析表明，旋流器的工作狀態(tài)是制約尾礦干排系統(tǒng)干排產(chǎn)率的重要因素，因此為了達到60%以上的干排產(chǎn)率，現(xiàn)場采取了以下措施：

(1)2段旋流器組型號為JYG100-20-XK，進料口、沉砂嘴、溢流管尺寸均較小，礦漿中的雜物經(jīng)常造成阻塞，影響旋流器的工作狀態(tài)。因此在選別系統(tǒng)1段分級溢流處與干排系統(tǒng)1段旋流器組溢流箱處進行改造，增設(shè)篩孔尺寸為6 mm的PVC篩板，過濾雜物，解決尾礦干排流程中2段旋流器阻塞的問題。

(2)對現(xiàn)場DWG21型振動脫水篩進行改造，將脫水篩前端下料口處用于增厚干排物料厚度的擋板割除，進一步提高物料的下料速度，從而增加干排產(chǎn)率。

(3)考慮干排產(chǎn)率未達到設(shè)計指標，為提高尾礦干排產(chǎn)率的同時保證給入脫水篩物料的濃度，將1段旋流器組的2用1備改為同時開3臺，沉砂嘴大小由45 mm調(diào)整為35 mm，將2段旋流器組的沉砂嘴大小由12 mm調(diào)整為8 mm。

2.3 改造效果

經(jīng)改造后，對現(xiàn)場進行流程考查，各項技術(shù)指標見表1。

表1 生產(chǎn)運行中的各項技術(shù)指標 %

取樣點濃度產(chǎn)率-0.074mm粒級含量尾礦10.46100.0088.661段旋流器溢流5.1244.8897.051段旋流器沉砂69.4355.1263.202段旋流器沉砂65.1772.802段旋流器溢流3.4730.2997.20干排產(chǎn)品83.9269.7164.00

由表1可知，該工藝流程中干排產(chǎn)率達到69.71%，干排產(chǎn)品含水量在17%以下，可直接通過皮帶輸送至干堆。干排系統(tǒng)的運行大大減少了進入尾礦庫的礦漿總量，緩解了尾礦庫的庫容壓力。

3 尾礦干排工藝的經(jīng)濟效益分析

經(jīng)過一段時間的生產(chǎn)運行，得到的尾礦干排系統(tǒng)生產(chǎn)成本數(shù)據(jù)見表2。

表2 尾礦干排系統(tǒng)經(jīng)濟效益

由表2可知，采用尾礦干排工藝，單位運行成本為6.16元/t。因此，尾礦干排不僅在環(huán)保方面占據(jù)較大優(yōu)勢，經(jīng)濟效益方面也存在一定優(yōu)勢。

4 結(jié) 論

(1)干排工藝在新疆某鐵礦選礦廠的應(yīng)用結(jié)果表明，旋流器與脫水篩組合設(shè)備可實現(xiàn)尾礦的快速干排，旋流器沉砂濃度高、產(chǎn)率大，脫水篩篩上干砂含水率在17%以下，整套設(shè)備具有濃縮效率高、設(shè)備投資少、占地面積小、運行成本低的優(yōu)點。

(2)生產(chǎn)實踐表明，通過尾礦干排項目的實施，解決了選廠面臨的大量尾礦難以處理的問題，緩解了尾礦庫的庫容壓力，降低了企業(yè)的安全、環(huán)保風險，且經(jīng)濟效益較為可觀。

(3)該項目的順利完成，進一步推進了尾礦干排項目的現(xiàn)場應(yīng)用，并為日后解決相同問題提供了技術(shù)參考。尾礦干排項目本著“低投入、高效益”的原則，通過小的投資，得到了可觀的經(jīng)濟效益，對于保護環(huán)境、實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展有重要的意義，且應(yīng)用前景廣闊。

[1] 趙 暉.尾礦工程[M].北京:冶金工業(yè)出版社.1986.

[2] 趙龍錄，楊玉華，賈承恩.鐵礦尾礦干法排放工藝及設(shè)備[J].金屬礦山，2009(12):148-150.

[3] 宋雪娟.尾礦貯存方式的一種趨勢——干堆技術(shù)[J].新疆有色金屬，2007(4):73-75.

2014-11-16)

茍延偉(1984—)，男，工程師，838204 新疆鄯善縣。