生物纳膜综合抑尘系统在黄金矿山的应用与实践

招金矿业股份有限公司 刘利波 郝玉春

招金矿业股份有限公司夏甸金矿是一座现代化矿山也是全国10大黄金矿山之一。随着安环标准不断提高，夏甸金矿对于自身的环保义务更是提高了标准。选矿车间的破碎车间是粉尘产生的主要场所，对于破碎车间的粉尘采取综合防尘措施和抑尘的新技术、新工艺、新设备，以保证作业场所的粉尘浓度低于国家的卫生标准。

目前粉尘的抑制主要分为散发控制技术和源头抑尘技术两大流派。夏甸金矿采用源头和散发混合控制的方法，使用BME的生物纳米抑尘技术，运用了当今最先进的生物纳米材料，将抑尘制剂与物体混合，使小颗粒粉尘聚合成大颗粒尘粒，将原来的所谓的除尘工作变成了抑尘，灰尘固化了，从而达到标本兼治。

金矿破碎系统产尘点的说明

粉尘的产生主要是由于破碎车间在破碎过程中产生了大量粉尘，其主要由原矿仓、粗碎和中细碎组成。原矿仓主要是扬尘为主。粗碎：粗碎的矿石具有进料、排料粒度大、破碎比小，矿石通过能力大、破碎腔落差大、速度高的特点，因此粉尘以大颗粒物为主。中细碎：中细碎的粉尘具有扬尘浓度大、颗粒物粒径小、排放集中、物料破碎比大、循环量大等特点，尤其对于中细碎圆锥破碎机的下料口处，是整个系统中的一个除尘难点。

产生的扬尘主要包括运转过程扬尘和破碎筛分过程扬尘。转运过程扬尘主要包括皮带运转过程扬尘、物料仓倒料扬尘、皮带转接处扬尘等；破碎筛分作业扬尘，指大块矿石破碎后，经筛分把矿石分级成为适当粒度的矿石，在整个系统中产生的矿物性粉尘主要是随空气的流动而扩散和飞扬，矿石的粉碎及破碎作业的给料、排料矿石运动诱导的空气流动、剪切气流作用和设备运动等。现场生产粉尘的产生总量及排放总量以产尘量为生产量的5‰计（根据现有技术资料及环评报告技术），粉尘排放量约为0.6t/h，每天工作以16h计，日排放总量记为9.6t。

设备的工作原理及特性

（1）雨鸟系统

通过产生100～500μm雾滴，形成雾帘湿润捕集隔离粉尘，主要是针对粒径100～500μm的大颗粒粉尘，该系统的除尘效率达75%左右。

（2）收尘封捕集系统

通过抽取捕集粉尘，含尘气体进入收尘封后，通过动力学原理设计的叶片，进入水幕过滤，清洁后的气体通过排气扇除湿后排放进入大气。系统的捕集效率达85%，对5um以下的过滤效率都能达到95%。

（3）百诺抑尘机（生物纳膜抑尘核心部分）

Bionano生物纳膜抑尘技术是运用当今最先进的纳米级的生物材料，将抑尘纳膜制剂喷附在矿石表面，最大限度地抑制矿石在生产加工过程中产生的粉尘。

作用条件：干式情况下。

作用原理：BME生物纳膜抑尘技术基于空气动力学原理及粉尘聚合理论，利用水膜的润湿特性和超薄膜的在空气中的弱电荷性吸附独立存在的微小颗粒，并凝聚成大颗粒，从而实现粉尘的快速沉降，在粉尘产生的源头，加入生物纳膜抑尘剂，抑制整个生产线的粉尘产生。药剂的作用为起泡并维持在空气中微小泡的骨架。

针对粒径小于75μm以下的各个粒径的粉尘，对微细粉尘特别有效。系统抑尘效率大于75%，能明显减少微细粉尘的逃逸。

优势：这类除尘技术属于粉尘散发前除尘，相比其他在生产后的除尘措施，具有很大的优势，使得矿石在整个生产的过程中，都能够有效的控制粉尘的散发。

相比目前市场上的一些泡沫除尘，该系统产生的是双电子层的纳膜，具备良好的稳定性，在和物料一起于在破碎腔内混拌时，不断地在包裹、破碎、吸附、团聚、沉降中将此处的产生的大量粉尘进行全面处理，在一段时间内无需再考虑粉尘飞逸的问题，而且使用的抑尘剂自然、无害，容易降解，绿色环保。

（4）云雾封系统

可喷射超细干雾，雾粒直径仅为5～100um，对于同等直径的灰尘具有很强的捕捉能力，可以很好解决超细颗粒物扩散的问题，主要是针对粒径5～100μm的微细粉尘，系统的除尘效率达80%。

根据扬尘的地点和产生的扬尘的特性，对破碎过程进行布局，方案见表1。

表1 金矿除尘方案概览

应用效果

表2 监测内容表

矿山日常生产中粉尘的产生量为0.5%～3%，每100t矿石在加工过程中就有约0.5～3t由于粉尘而流失。粉尘在造成环境污染的同时，也带来了大量的经济损失。微小的粉尘颗粒加剧了设备磨损，缩短了设备的使用寿命。夏甸金矿使用BME生物纳膜抑尘技术实现粉尘的固化，使微小的颗粒吸附在产品上，系统开启后，粉尘的排放量迅速降低，空气能见度明显提高。开启15min后，倒料口、颚破、破碎机、筛分机等主要产尘点无明显浮灰。对7um以下的微尘微粒实现了100%的吸附，使在岗工人的身体健康得到了保证，粉矿得到了回收，减少了由于粉尘带来的资源流失，系统运行的噪音小，抑尘的效果明显。