APP下载

突尼斯OM ELKHECHEB磷矿脱泥溢流浓密试验研究

2022-09-14孔汇贤孙腾飞

现代矿业 2022年8期
关键词:矿浆絮凝剂溢流

孔汇贤 赵 勇 孙腾飞

(1.瓮福(集团)有限责任公司技术研究院;2.中国黄金集团陕西有限公司)

磷矿石中往往含有一定量的黏土矿物,在生产加工过程中这些矿物容易泥化,造成筛孔堵塞,矿浆黏度增大,流动性降低,磨矿效率下降,球磨机“胀肚”,浮选泡沫发黏,浮选效率下降,消泡困难等一系列问题。因此,要获得理想的选磷指标,磷矿浮选过程中常采用预先脱泥工艺。为提高水资源的利用率,可对脱泥矿浆进行沉降处理。

突尼斯加夫萨省OM ELKHECHEB 磷矿矿石洗矿脱泥水量大,为了准确掌握矿泥的沉降特性,使浓密机的选型更加合理,开展了有针对性的浓密试验。

1 试 样

试样为突尼斯加夫萨省磷矿洗矿厂的脱泥旋流器溢流,pH=7,干矿泥的密度为2.86 g/cm3。矿泥的粒度组成对矿泥的沉降、浓密有直接影响,通常粒度越细越不利于矿物的沉降[1]与固液分离。试样粒度筛析结果见表1。

?

由表 1 可知,-23 μm 粒级产率为 65.2%,表明试样属于超细矿泥,自然沉降难度大。

2 试验方法

2.1 量筒静态沉降试验

量筒静态沉降试验采用直接观测沉降界面法[2],试验时,将不同浓度的矿浆分别倒入贴有坐标纸的量筒内,根据需要加入絮凝剂搅拌均匀,并观测记录不同时间量筒内澄清层高度。根据沉降曲线计算沉降速度及沉降面积[3]。

2.2 小型动态絮凝沉降试验

在量筒静态沉降试验基础上,使用图1 所示的直径120 mm 动态沉降试验装置进行连续的浓密试验,以便为浓密机的选型提供依据。试验前连接好各部件,加满清水,调试絮凝剂添加泵和给料泵。加满清水空运行10 min 后依次开启絮凝剂添加泵、给料泵。给料开始时先少量加入,观察浓缩机运转及渣层变化并调整浓缩机耙子转速,从而减少对底部物料的扰动,然后逐步提高给矿量。试验过程中准确记录试验数据,并取样供后续分析[4]。

3 试验结果与分析

3.1 静态自然沉降试验

静态自然沉降试验在不添加絮凝剂情况下进行,矿浆浓度试验澄清层高度与沉降时间的关系见图2,不同矿浆浓度下的沉降速度与单位面积干矿处理量见图3。

从图2、图3可以看出,各浓度下的自然沉降速度均很慢,这与试样粒度微细有关;浓度越低,沉降速度越快,这与矿浆浓度低有利于沉降有关,因为矿浆浓度低意味着矿物颗粒间距较大,相互干扰小,因而越有利于颗粒沉降;各浓度下的单位面积干矿处理量基本没有变化。

3.2 静态絮凝沉降试验

3.2.1 絮凝剂用量试验

由于静态自然沉降速度过慢,根本无法达到实际生产的需要,又进行了静态絮凝沉降试验。试验所用絮凝剂为TNS,由突尼斯加夫萨省磷矿洗矿厂提供。絮凝剂用量试验固定矿浆浓度为5%,TNS 溶液质量浓度为0.03%,试验结果见图4、图5。

从图4、图5 可以看出,添加絮凝剂TNS 后,沉降速度显著加快,且TNS 用量越大沉降速度越快,这是因为TNS 对矿浆中的矿泥颗粒发挥了吸附、桥联作用,使细小颗粒桥联成大颗粒群絮团[5],有效提高了矿泥的沉降速度;随着TNS 用量的增加,沉降速度加快、相应单位面积干矿处理能力上升。

3.2.2 不同浓度絮凝沉降试验

为进一步了解絮凝剂TNS 对矿泥沉降的影响,考查了不同矿浆浓度下的絮凝沉降情况。试验固定TNS 溶液质量浓度为0.03%,添加量为50 g/t,试验结果见图6、图7。

从图6、图7可以看出,矿浆浓度越高絮凝沉降速度越慢,单位面积干矿处理量先升后降,矿浆浓度为5%时的单位面积干矿处理量最大。综合考虑,确定后续试验浓密机的进料浓度为5%。

3.3 动态絮凝沉降试验

实际生产过程的絮凝沉降情况比静态絮凝沉降过程复杂得多,不仅矿浆给入速度和浓度不断变化,而且入料性质也在不断变化,还有浓密机耙架移动的影响。为给后续浓密机选型提供依据,探究了在浓密机底流浓度、溢流水浓度变化情况下的动态絮凝沉降规律。试验固定TNS 溶液质量浓度为0.03%,添加量为50 g/t,矿浆浓度为5%,试验结果见图8。

从图8 可以看出,随着矿浆给料速度的加快,动态絮凝沉降的底流浓度下降,溢流水浓度升高。为确保底流浓度大于25%,综合考虑,确定矿浆给料速度为0.10 m3/h。

4 结 论

(1)突尼斯加夫萨省磷矿洗矿厂的脱泥旋流器溢流pH=7,干矿泥密度为2.86 g/cm3,-23 μm 粒级产率为65.2%,属自然沉降难度大的超细矿泥。

(2)静态自然沉降试验表明,无论矿浆浓度高低,自然沉降速度均很慢;浓度越低,沉降速度越快;各浓度下的单位面积干矿处理量基本没有变化。

(3)静态絮凝沉降试验表明,添加絮凝剂TNS后,沉降速度显著加快,且TNS 用量越大,沉降速度越快,相应的单位面积干矿处理能力上升;矿浆浓度越高,絮凝沉降速度越慢,单位面积干矿处理量先升后降,适宜的矿浆浓度为5%。

(4)动态絮凝沉降试验表明,随着矿浆给料速度的加快,动态絮凝沉降的底流浓度下降,溢流水浓度升高。为确保底流浓度大于25%,确定动态浓密试验装置适宜的给料速度为0.10 m3/h。

猜你喜欢

矿浆絮凝剂溢流
矿浆浓度检测技术及其应用研究
水处理絮凝剂研究现状与前景
某磷精矿高效浓密机改造设计及应用
广东某地高岭土磨剥试验研究
多糖生物絮凝剂在污水处理中的应用
氧化铝生产中成品原矿浆冲淡原因分析及控制
水处理中絮凝剂的研究与应用进展
微生物絮凝剂在水处理工程中的应用研究
铜湾水电站溢流面HF混凝土施工工艺探讨