选矿厂φ50 m浓缩池底流浓度优化提升

2018-08-17韩西鹏王雪梅岳大伦

现代矿业 2018年7期

陈进韩西鹏王雪梅董莹岳大伦

(山东金岭铁矿有限公司)

选矿生产中，尾矿压滤是重要工序之一，进入压滤机的尾矿浓度直接影响压滤系统的生产效率。进入压滤系统的尾矿浆是先通过浓缩池进行固、液分离，一般含固重为10%～20%，通过浓缩机的重力沉降，浓缩提升为含固量30%～45%的底流矿浆，再借助安装于浓缩池内慢速运转的耙的作用，使增稠的底流矿浆由浓缩机底部的底流口输出到压滤系统，因而浓缩后的尾矿矿浆浓度直接影响压滤的生产效率[1]。因此，提高浓缩池的底流浓度是提高压滤系统效率的关键所在。

1 工艺现状

选矿厂φ50 m浓缩机是选矿生产工艺中进行尾矿浓缩的设施。目前，在正常生产情况下，注入φ50 m浓缩池的尾矿量为1 310 t/d，浓度为6.42%，底流矿浆量为210 t/h，浓度为26%，回水量为640 t/h。底流矿浆通过渣浆泵输送到选矿厂压滤工段φ18 m浓缩池内，经过这两次浓缩后，一部分通过压滤机挤压，一部分输送到胶充站，经处理后对铁山矿区进行胶充。

目前，选矿厂压滤生产使用的压滤机型号为XMZ808/2000-U，通过现场调查统计，发现压滤机在不同尾矿浆浓度时完成压滤的时间不同(此时间不包括卸料时间)，具体见表1。

表1 尾矿浓度与压滤时间统计

由表1可知，矿浆浓度的高低是影响压滤机生产效率的关键因素，目前压滤机工作的矿浆浓度为28%，每车压滤时间为42 min，加上卸料时间，一个压滤循环至少需要1 h，系统生产能力受到严重制约，已不能满足当前的生产需要；特别是开6台球磨机的情况下，受压滤机效率影响，不得不将部分尾矿排入尾矿坝中，即增加了尾矿库区的负荷能力，又给矿山安全生产带来压力。

2 改进方案

2.1 φ50 m浓缩机结构

φ50 m浓缩机主要由φ50 m浓缩池、主耙、副耙、中心回转部和周边驱动装置组成。在浓缩池中心处有一中心柱，在中心柱的上端面安装有一中心筒，尾矿浆在被送进中心筒后经中心柱上平面进入浓缩池里，当浓缩池被注满后，经自然沉淀的回水越过溢流堰被重新送至生产线上循环使用，经浓缩后的尾矿则通过底流孔被泵输送至压滤工段处理，φ50 m浓缩机结构及尾矿的流动轨迹见图1。

图1 φ50 m浓缩机结构及尾矿的流动轨迹

由图1可见，进入浓缩池的尾矿浆中的尾矿沉降到池底，所要经过的路程是溢流堰的上沿到浓缩池底部的距离，在沉降速度不变的情况下，如果缩短沉降距离则可使尾矿更快到达浓缩池池底，从而达到提高尾矿浓度和浓缩效率的目的[2]。

2.2 改进方案

考虑到简便可靠、经济可行且降低周期，确定改造方案如下：

(1)增加导流桶。在如图2所示的浓缩池中心处添加一个导流桶，导流桶长约1.5 m，将导流桶固定安装在主耙架与副耙架的结合处，并能随浓缩机一起转动，导流桶的内径大于中心柱的直径，同时导流桶的上沿位置高出溢流堰上沿300 mm。改进后，能够保证尾矿进入浓缩池的路径如图中箭头所示，经中心筒后进入导流桶与中心柱围成的圆环通道中，向下流过导流桶的整个长度后再进入浓缩池，这就使尾矿减少了近2.0 m的沉降距离，从而达到提高浓缩效率的目的。

图2 改进后φ50 m浓缩机结构

(2)控制底流泵的转速。将底流浓度与底流泵的转速相联锁，通过控制底流泵的转数来控制底流浓度。当底流浓度高时，泵的转数加快，扬出量加大，底流浓度由稠变稀；反之，则减少泵的转数，扬出量相应减少，底流浓度变稠。只有当底流浓度符合要求时，泵的转速才保持不变。压缩区界面高度与底流泵的转数联锁而又与底流流量之间有一定的对应关系，所以底流泵的转数必须同时满足这两个参数的要求。底流泵在上、下限转速之间使底流浓度保持稳定。转速过大容易将浓密机压缩区内的物料抽空，造成底流浓度下降；转速过慢，则底流浓度增高，排料不畅易造成排矿管堵塞。底流泵的最佳转速应控制压缩区界面、具有最适宜的高度，以便更好地发挥沉积层的作用。

3 改进效果

通过以上技术改进，增设导流桶后，使尾矿浆按规定行程流动，缩短了沉降距离，有效提高了底流浓度。经过6个月的运行实践证明，φ50 m浓缩池底流浓度由28%提高至34%，满足了工艺要求，同时，进一步提高了尾矿输送系统和压滤系统的设备效率。压滤机压料周期缩短，设备效率提高了20个百分点，清水返回量降低了13个百分点，年节约电费30.39万元。