金属矿山除尘技术研究与应用

马艳玲

（紫金矿业集团股份有限公司，福建 龙岩 364200）

目前我国的工业一直保持着发展状态，其中金属的需求量居高不下，在目前的金属开采工作中，从一开始的开孔，到后来的开采，乃至最后的运输，都会产生粉末类废料，而我国目前的粉尘处理技术依然是以布袋除尘、电除尘、密闭式除尘，喷水除尘为主，大部分金属开采和金属冶炼企业还未装备更为先进的金属除尘技术。传统的粉尘处理技术无法彻底的清除粉尘[1]。残余的金属粉尘将挥发到大气中，对人类的健康造成破坏。因此，金属矿山除尘技术的研究与应用将会有深远的意义。

1 对我国现阶段施行的除尘技术的分析

（1）布袋除尘。布袋式除尘器由上、中、下部箱体、清灰系统、排灰系统组成，采用原始的物理方法，即利用重力及滤料的吸附作用将粉尘过滤掉。具体操作为，将含有粉尘的气体通过布袋式除尘器，大颗粒在重力的作用下沉积到灰斗内，较轻的颗粒则会再通过滤料的过程中被吸附住，从而达到过滤气体的作用[2]。然而这种排灰方法存在许多弊端，效率不高就是其中之一，在布袋式除尘器的实际应用中，其除尘效率将呈现一种高斯函数式的变化趋势。但是，随着使用时间的增长，布袋式除尘器中积累的粉尘增多，变厚，使除尘器的阻力增加，除尘器的效率相应减少。因此，在实际使用中，清灰对于布袋式除尘器来说是至关重要的。

（2）静电除尘。静电除尘主要应用于化学、冶金等工业，通过电离气体使空气分子电离成正负离子，粉尘粒子与负离子相结合而呈电负性，继而被正极板吸收。从而起到净化空气的作用。静电除尘相比于布袋式除尘，其最大的优点就是除尘效率大大提升，除此之外，静电式除尘可以通过微机控制，也就是说，这种除尘方式可以远程控制，大大节省了人力成本。但是，在企业的实际应用中，由于该技术的复杂程度相对较高，设备的安装，保养及维护过程都相对复杂，这大大增加了该技术在实际应用中所需的成本。同时，该技术可净化的粉尘种类有限，无法做到全面净化灰尘。且对温度与适度的要求较高。目前，我国在除尘技术上不断革新，在研发新技术的同时，也在不断提高传统技术的使用效率，为国内的开采及冶炼企业提供了方案与思路。

2 传统除尘方式在实践中的效果及成本

通过调查研究，我们就传统的四种除尘方法进行了对比，该对比结果是从近几年该类企业的统计数据中整理归纳而来，仅作参考。

首先，在处理粉尘的效果方面。密闭式除尘法，对其设施外部的空气的除尘率最高可达95%。布袋式除尘法，由于布袋式除尘器的产品多样性较高，我们将其分作高端产品和低端产品来分别研究，对于高端的布袋式除尘器，其除尘率可以达到90%以上，而低端产品的除尘效率则低于50%。高压静电除尘法，其除尘率为90%以上。喷水除尘法的除尘效率在70%以下。在该阶段的对比中，我们可以看出，除尘效率较高的除尘方式是布袋式除尘法和高压静电除尘法。

对各种方法应用成本的分析，现阶段我国主要的除尘方法中，成本主要来源于设备的维护保养，能源消耗，人工费用，运输费用以及资源的可回收利用情况。分析对比四类最常见的除尘方法，其中布袋式除尘法与高压静电除尘法的设备安装维护费用较高。封闭法所需土地面积较大，这三种方法的前期投入金额均为较高。喷水法的前期投入相对较低。在后期实际应用中，喷水法会导致水资源的二次污染，封闭法的人工费用支出较高，高压静电法和布袋式除尘法在实际应用中要时常注意设备的磨损，需要时常进行保养。其中，高压静电法在实际的除尘过程中无法处理破碎机粉尘。

3 关于最新除尘技术的研究与实际应用的可行性

鉴于采矿行业的持续繁荣，而环境问题是事关人类命运的重大问题，当前所采用的除尘方法存在着许多的弊端，我国乃至世界就此问题进行了一系列的研究，力求寻找到一个最合适的金属矿山除尘方案。目前的研究已取得一定的成果，研发出以生物纳膜抑尘技术、云雾抑尘、湿式收尘为代表的新一代除尘技术，另外对于粉尘作业人员的职业健康监护也是技术层面之外一项新的防尘举措。这些技术及方法改进了传统除尘技术的弊端，在资源保护，能源消耗，人力资源消耗等方面做出了改进。

（1）生物纳膜技术。生物纳膜具有很强的电荷吸附性，它有两层间距为纳米级的电离层膜构成，在粉尘通过时，这层生物纳膜会将小的颗粒状的粉尘吸收，进而使它们汇聚，最终成为大颗粒粉尘，在重力的作用下沉积。该项技术可达到99%以上的除尘率，其成本也控制在0.05元/吨-0.5元/吨。该项技术可以很好的应用在矿除尘工作中，以招金金翅岭金矿为例，该厂作为生物纳膜技术的试点单位，在应用了生物纳膜技术后，其厂内粉尘的总抑制率达到了95%。

（2）云雾抑尘。将高压离子雾化技术以及超声波雾化技术应用到除尘工作中的技术称为云雾抑尘技术，这项技术可产生1μm～100μm的超细干雾，干雾的密度较大，因此与空气中粉尘的接触机会大大增加，一旦这些干雾与粉尘相结合，他们就会凝聚，继而沉降，从而达到净化掉粉尘的作用。这项技术对大气细微颗粒污染的防治效果明显。

（3）湿式收尘。湿式收尘技术在通过水与粉尘结合使其沉降的除尘方法的基础上增加了压降法除尘，通过独特的叶轮设计来产生高压降及空气流速，在双重作用下可以实现高效的除尘。而在实际应用中，这项技术可以根据实际需要清除的粉尘的种类及尺寸来调整功率，优化使用成本。

（4）粉尘作业人员的职业健康监护。对于粉尘作业人员的职业健康监护，是一个系统而具有延续性的过程，是依靠现代医学技术，对粉尘作业人员进行职业疾病防控治疗的有效措施。一般情况下，职业健康监护的对象包括接触生产粉尘的新录用、转岗、在岗、离职、退休人员以及工龄超过5年已出现职业疾病症状的工作人员等，对包括活动性肺结核、尘肺、职业性哮喘等职业禁忌病进行详细检查，原则上检查周期可设定为常规检查每年一次，专项检查2-3年一次，对已经发生轻重症状的工作人员，要及时住院进行治疗，安排实时监护。

4 结语

综上所述，本文就传统的金属矿山除尘方法和现代新型除尘方法的工作原理进行了介绍，对每一项技术在实际应用中的利弊进行了分析。在传统技术的横向对比中进一步阐述了传统技术在实际应用中所显露出的弊端。对技术的分析与思考有利于技术的革新，是研究人员有针对性的进行技术研发，技术创新，这对于我国金属矿山行业有着积极的意义。