常见尾矿输送泵的特点及应用

胡祥群，南永光

(1.中国恩菲工程技术有限公司 矿山事业部，北京 100038；2.四川江铜稀土有限责任公司 工程部，四川西昌 615600)

常见尾矿输送泵的特点及应用

胡祥群1，南永光2

(1.中国恩菲工程技术有限公司 矿山事业部，北京 100038；2.四川江铜稀土有限责任公司 工程部，四川西昌 615600)

尾矿输送泵是尾矿压力输送系统中的关键设备，主要含离心式和容积式两类，本文针对其中的几种常见泵，结合已有工程实例和笔者工作实践，分别对他们的特点和适用范围进行了简单总结。

尾矿输送；渣浆泵；隔膜泵；柱塞泵；水隔离泵；油隔离泵

0 前言

矿山开采过程中，产出的大部分尾矿需要进行妥善存放，所以几乎每个矿山都有一套完备的尾矿处置设施。在传统的湿式排放尾矿处置设施中，通常包含尾矿库设施、尾矿输送系统和回水系统3个部分，其中尾矿输送系统是将尾矿输送到尾矿库的一套设施，它起着连接尾矿排放端与接受端的中间纽带作用，直接关系到整套尾矿处置设施的安全运行和正常使用，从而影响到整个矿山的正常生产。尾矿输送泵作为尾矿输送系统中的关键设备，是保证尾矿输送系统输送能力、安全运行和经济效益的关键[1]。因此，合理选择输送泵意义重大。本文针对几种常见泵，分别对它们的特点和适用范围进行了阐述，并结合已有工程实例和工作实践，列举了一些工程应用实例。

1 离心式泵

1.1 特点

用于输送尾矿的离心泵常称为渣浆泵，是一种借助工作叶轮的旋转离心力使尾矿获得动能的输送设备，基本结构由叶轮、泵壳、泵轴、轴承及托架组成。

渣浆泵的输送流量范围覆盖面较大，单级泵扬程较低，允许多级串联提高扬程。入料方式多采用压入式。由于泵体的过流部件与浆体直接接触，磨损比较严重，需要经常更换叶片等易损件[2]。该类泵效率相对较低，通常需要配备轴封水系统。

1.2 适用范围

渣浆泵流量的适用范围较广，从几十到几千立方米不等，单台泵的流量随扬程的变化幅度也较大，同一台泵可在不同的工况下工作，当泵的额定性能不能满足工况需求时，通常可通过改变转速或切削叶轮的方法调整泵的流量和扬程，但一般应尽量使泵处于高效区工作，这种灵活度使得渣浆泵在输送矿浆流量不太稳定的工程中具有较好的适应性。由于单级泵的扬程相对较低，可采取多级泵串联的方式对扬程加以提升，但过多的串联会带来一些弊端，无论是从技术还是经济的角度出发，都不甚合理，这就在一定程度上限制了渣浆泵在长距离输送系统中的应用。该类泵常用于近距离、低扬程的尾矿输送，针对流量较大、扬程不太高的情况，采取串联的配置方式，通常也是经济合理的。这种泵型对物料的适应性也很广，通过改变泵的材质或结构，可以适应于不同粒度、温度、酸碱度的尾矿，尤其是在输送流量较大、夹带有大粒径的尾矿时优点尤为突出。

1.3 应用实例

渣浆泵构造简单、易于操作、占地较少、造价较低[2]，是最传统的尾矿有压输送设备，应用十分广泛。该泵既可单级泵使用，也可多级泵串联或并联使用，还常用作容积式泵的喂料泵，有较多成功的工程实例。如山西某铜矿的尾矿输送泵站，内设4台渣浆泵(Q=1642 m3/h，H=41 m)，两台并联为一组，一组工作，一组备用；河北某金矿的尾矿输送泵站，内设4台渣浆泵(Q=210 m3/h，H=65 m)，两台泵串联为一组，一组工作，一组备用；河南某钼矿的尾矿输送泵站，内设8台渣浆泵(Q=1500 m3/h，H=70 m)，4台串联为一组，一组工作，一组备用。

2 容积式泵

2.1 特点

容积式泵是依靠柱塞、隔膜、浮球等工作件在泵体内作往复运动或回转运动，使泵体内若干个工作腔的容积周期性地变化，而交替地吸入和排出液体的一种输送设备。通常由动力系统、隔离系统、阀件、辅助系统等组成。常见的有柱塞泵、隔膜泵、水(球)隔离泵，油隔离泵等。

容积式泵的输送流量范围较渣浆泵小，据了解，国内已投入使用的柱塞泵、水(球)隔离泵、油隔离泵的单台流量大多在300 m3/h以内，隔膜泵的单台流量大多在450 m3/h以内，其主要优点是扬程高，无论国内还是国外产品，其标注压力均已超高10 MPa，其中，以柱塞泵和隔膜泵的表现尤为突出。该类泵一般都要求有一定的灌入压力，常配备喂料渣浆泵。为了解决浆体与泵的运动部件直接接触导致的磨损问题，该类泵一般都在两者间采取了隔离措施，柱塞泵采取了用压力清水清洗柱塞的方式、隔膜泵采取特制橡胶膜作为隔离、水(球)隔离泵采取浮球作为隔离、油隔离泵以油介质作为隔离，因此，主要易损件变为了进出口阀件，使得更换更为方便。该类泵效率一般都较高。为了减轻脉冲的影响，一般在排出端设有稳压、减震和安全装置，通常采用空气灌为减压减震手段，采用安全阀为超压安全装置[2]。

2.2 适用范围

容积式泵的输送流量范围较渣浆泵小，且流量随压力变化幅度很小，适用于输送较恒定流量，由于单台泵流量较小，常采取并联的配置方式。其主要优点是扬程较高，适用于中、高扬程输送。该类泵对输送尾矿的粒度要求较严，一般要求小于1～2 mm，其对磨蚀性的要求比渣浆泵更严格，主要是为了提高容积式泵的效率和延长易损件的寿命，对于长距离尾矿输送系统，为了使得系统的运营费用经济合理，对这一要求尤为突出。

2.3 应用实例

容积式泵的扬程和效率较高，可靠性较好，因此广泛的应用于长距离尾矿输送系统，在扬程较高的尾矿输送系统中也有较多的应用实例。如江西省某铜矿的尾矿输送泵站，内设2台水隔离泵(Q=250 m3/h，H=4 MPa)，一用一备；江西省某钨矿的尾矿输送泵站，内设3台柱塞泵(Q=260 m3/h，H=5 MPa)，两用一备；江西省某铜矿的尾矿输送泵站，内设4台油隔离泵(Q=120 m3/h，H=2.5 MPa)，两用两备；安徽某铁矿的尾矿输送泵站，内设2台隔膜泵(Q=160 m3/h，H=4 MPa)，一用一备。

3 结语

(1)尾矿输送泵主要含离心式和容积式两类，两者比较，离心式泵的突出优点是流量覆盖面广，容积式泵的突出优点是扬程高。

(2)渣浆泵单级泵扬程较低，可多级串联提升扬程，常用于近距离、低扬程的尾矿输送，针对流量较大、扬程不太高的情况，采取串联的方式，通常也是经济合理的。

(3)容积式泵中常见的有柱塞泵、隔膜泵、水(球)隔离泵、油隔离泵等，相比之下，隔膜泵和柱塞泵的扬程较高，隔膜泵的流量较大，该类泵在扬程较高时常使用，在长距离尾矿输送系统中应用很广。

(4)针对流量较大、扬程不太高的尾矿输送系统，宜通过技术经济比较，最终确定采取哪种泵合适，实际工程中，在技术都能满足的情况下，由于各种泵的价格差异，经济因素往往成为选泵的关键要素。

[1] 尾矿设施设计参考资料编写组.尾矿设施设计参考资料[M].北京：冶金工业出版社，1980.

[2] 钱桂华，曹晰.浆体管道输送设备实用选型手册[M].北京：冶金工业出版社，1995.

CharacteristicsandApplicationofCommonTailingPumps

HU Xiang-qun1，NAN Yong-guang2
(1.Mine Department, China ENFI Engineering Corporation, Beijing 10038, China; 2.Department of Engineering, Sichuan JCC Rare Earth Metals Co., Ltd. SichuanXichang, 616500, China)

Tailing pump is the key equipment in tailings pressure-operated conveying system, there are two types of this pump, centrifugal and displacement. Based on several common pumps, combined with the existing engineering examples and working practice, the paper makes simple summary for their characteristics and application scope respectively.

tailing transportation；slurry pump；diaphragm pump；plunger pump；water isolation pump；slurry pump with oil isolation

2014-01-20

胡祥群(1982-)，女，湖南华容人，硕士研究生，工程师，主要从事尾矿设施设计工作。

TU646

A

1003-8884(2014)02-0036-02