选矿厂破碎车间除尘系统研究

江 斌

（紫金矿业集团股份有限公司，福建 龙岩 364200）

选矿厂破碎车间集矿石破碎、筛分、运输于一体作业，其生产工艺流程为矿卡倒料、振动给料机给料、鄂式破碎机破碎（一破）、反击式破碎机破碎（二破）、振动筛筛分不同颗粒石料到最后产出成品石料，中间以皮带输送机传送物料。

在生产过程中，生产线上会产生大量的粉尘，特别是在矿石破碎、筛分及转运过程中粉尘尤其严重。这些粉尘弥漫到周围空气中，造成空气污染，干扰了工人作业环境，对工人身体健康造成危害。

1 选矿厂破碎车间粉尘污染现状

1.1 产尘点

在生产过程中，粉尘的产生主要在三个地方：

（1）破碎过程中：鄂式破碎机和反击式破碎机破碎石块时产生大量粉尘。

（2）输送过程中：输送卸料过程中产生大量扬尘。

（3）筛选石料过程中：振动筛上下抖动矿石引起大量的粉尘。

1.2 选矿厂破碎车间粉尘污染改造前

改造前各个落料口粉尘量很大，风速快。特别是破碎机落料口滚滚浓烟，粉尘堆积如山，整个场地粉尘遮天蔽日，能见度低，影响工人作业，严重危害工人身体健康。

图1 选矿厂破碎车间粉尘污染改造前

2 除尘系统方案

根据生产现场情况，单个产尘点粉尘量大，但产尘点分散，工作场地小，设计出一套针对选矿厂生产线的除尘系统。

该系统采用全新多套除尘设备系统组合方案, 采用在产尘点就地处理,就地回收粉尘的方式，从而达到能耗低、占地少、除尘效率高、除尘器寿命长的效果。

图2 总体设计方案

针对各产尘点，分别布置不同的除尘设备，具体如下：

（1）粗碎过程中产地的粉尘：①在矿卡倒料口安装微雾除尘系统，在源头处对物料进行加湿，减少倒料时扬起的粉尘，同时增加物料在整个系统中的湿度，减少输送过程中产生粉尘。②在破碎机入料口安装小型微雾自循环除尘系统，增加物料湿度抑制破碎机挤压研磨过程中粉尘产生。

（2）细碎过程中产生的粉尘：①在破碎机入料口安装小型微雾除尘系统，对物料表面进行加湿，抑制粉尘产生。②物料经过破碎机挤压破碎后落入输送皮带时，有4m的落差。输送皮带宽度是800mm，物料末端速度8.0m/s。根据这些参数，查《除尘工程设计手册》胶带运输机输送带落料口除尘排放量，落料口风量需要7000m³/h.同时落料口需要一个导料槽装置对皮带进行密封及支持除尘器，所以在破碎机出料口加5KM3/H导料槽自循环除尘器（粉尘落回皮带机）。

（3）三级振动筛筛选过程中产生的粉尘：①对振动筛筛面做整体密封，保证除尘器工作时，振动筛内部形成负压，从而减少振动筛振动筛选过程中粉尘的外溢。②振动筛体积约为20m³，一分钟换气次数需要5次，所以振动筛的除尘风量为6000m³/h。根据这个风量，在筛面上安装加5KM3/H单机自循环除尘器。

3 除尘系统设备介绍

3.1 矿卡卸料微雾系统

3.1.1 微雾系统原理

干雾抑尘装置是由压缩空气驱动声波震荡器，通过高频声波的音爆作用在喷头共振室处将水高度雾化，产生 10µm 以下的微细水雾颗粒（直径 10µm 以下的雾称干雾）喷向起尘点，使水雾颗粒与粉尘颗粒相互碰撞、粘结、聚结增大，并在自身重力作用下沉降,达到抑尘的作用。

图3 微雾系统结构图

3.1.2 微雾系统结构一套完整的干雾抑尘系统应包括压缩空气供给系统、水源供给系统、干雾抑尘主机(以下简称干雾机)、水气分配系统、喷雾系统及其连接管路、阀门、电气系统组成，且整体系统采用模块化设计，可灵活搭配使用。

3.1.3 微雾系统在矿卡卸料点的运用

图4 矿卡卸料点布置

在矿卡卸料的上方布置一组喷嘴，当感应光栅感应到矿卡到位后，喷嘴开始喷水雾，对矿石进行加湿，减少粉尘的产生。在破碎机的上方布置两排喷嘴，对破碎机溢出的粉尘进行沉降抑尘。

3.2 皮带除尘导料槽

3.2.1 皮带除尘导料槽原理

全密封导料槽系统是用来输送带落料口除尘。倒料槽的前后端装有多道密封挡板和挡帘组成自循环降尘系统，使粉尘流动速度下降，加速粉尘沉降。在导料槽上的自循环除尘器抽取导料槽内部的空气，在导料槽内部形成负压，防止粉尘外溢。同时过滤空气中的粉尘，使粉尘落回输送带上，干净气流在导料槽出口流出。

导料槽迷宫式聚氨酯弹性体防溢裙板用于各类胶带输送机导料槽系统，具有密封性能好、耐磨性能优异、不磨损胶带、防静电、寿命长等特性，从根本上解决了撒料、漏粉问题，大大降低了维护工作。防溢裙板采用快速夹持器和轻型铝型材配合使用，每米裙板使用两套夹持器，防溢裙板的高度可根据导料槽的实际尺寸适当调整。

3.2.2 皮带除尘导料槽结构

皮带自循环除尘导料槽由多功能沉降室、密闭导料槽、垂帘、皮带封板、滤筒除尘器组成。

图5 皮带除尘导料槽结构

全密封导料槽底部支撑侧部采用半托辊结构，胶带外侧支撑为全程滑板结构，外侧密封板可拆卸便于对内侧密封进行维护；全密封导料槽系统由增加的导料槽弧形顶、多重阻尼抑尘帘、小动力在线自循环除尘器、泡沫水雾除尘装置、防溢裙板、外侧防护板、落料点支撑的缓冲床和防止胶带抖动的半托辊托板支撑组构成。

3.3 单机自循环除尘器

单机自循环除尘器的原理：单机自循环除尘器主要用于振动筛的除尘。自循环除尘器安装在振动筛上方，通过风机把振动筛内部的含尘气体抽到过滤仓，粉尘吸附于滤芯，干净的空气从风机出口排到周围环境中。由于振动筛上方的空气抽走被风机抽走，振动筛内部形成负压，把粉尘始终控制在振动筛内部，避免粉尘外溢，从而降低了周围空气粉尘含量。

当滤筒表面的粉尘不断增加，导致设备阻力上升。但设备阻力到达设定值时，差压控制器输出信号，脉冲控制仪开始工作，逐个开启脉冲阀，使压缩空气通过喷口对滤筒进行喷吹清灰。滤筒快速膨胀，在反向气流的作用下，附于滤筒表面的粉尘迅速脱离滤筒落掉回振动筛和破碎机内部，解决了粉尘回收的问题。

4 结语

选矿厂破碎车间除尘系统因地制宜地对各个产尘点进行科学处理，既有效治理了生产线的粉尘污染，又可降低能源，减少投资，取得了良好的除尘效果。