振动型斜板盒沉降分离器在某铁矿尾矿干排浓缩中的应用.pdf

第3 4 卷 2 0 1 4 年0 8 月 矿冶工程 M I N I N GA N DM E T A L L U R G I C A l LE N G I N K E R I N G V 0 1 ．3 4 A u g u s t2 0 1 4 振动型斜板盒沉降分离器在某铁矿尾矿干排浓缩中的应用① 周兴龙1 ⋯，龙灵图2 ，胡康2 ，马飞2 ，饶东2 ，陆斌2 1 ．昆明理T 大学，云南昆明6 5 0 0 9 3 ；2 ．昆明振龙科技有限公司，云南昆明6 5 0 0 9 3 摘要介绍了某铁矿选矿厂尾矿采用尾矿干排的工艺流程和设备选择，重点介绍了振动型斜板盒沉降分离器的结构特点、主要 技术参数和应用情况。生产实践表明，振动型斜板盒沉降分离器运行稳定，底流和溢流排放通畅，底流浓度和溢流浊度可控可调， 能完全满足尾矿干排对浓缩的要求。该设备可作为尾矿干排或高浓度输送尾矿浓缩的首选设备。 关键词振动型斜板盒沉降分离器；铁矿；尾矿干排；浓缩 中图分类号T D 9 2 6文献标识码A d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／1 ．i s s n ．0 2 5 3 6 0 9 9 ．2 0 1 4 ．0 8 ．0 9 0 文章编号0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 1 4 0 8 0 3 3 1 0 3 近年来，由于国内选矿厂不时出现尾矿库溃坝和 垮塌等安全事故，给人民造成生命和财产损失，尾矿的 安全处置得到了政府、企业、管理人员和工程技术人员 的高度关注。由于传统的尾矿浆直接进入尾矿库的安 全隐患较大，使得尾矿干排技术越来越受到重视，并被 列为工信部等六部委联合发布的2 0 1 0 年一2 0 1 5 年尾 矿综合利用专项规划的重要推广技术J 。 尾矿干排的核心在于细粒级的处置。传统的普通 沉降设备由于存在占地面积大、浓缩效率低、单位能耗 高、不能排放高浓度底流等缺点，难以适应目前尾矿干 排对浓缩设备的要求。因此，在尾矿干排工艺中如何选 用高效浓缩设备，成为尾矿干排浓缩的重要研究课题。 昆明理工大学发明的振动型斜板浓密分级机，近年 来在国内的多个矿山企业的精矿、尾矿浓缩，中矿浓缩 脱泥，以及尾矿干排干堆的浓缩工艺中得到了应用，获 得了良好的使用效果，受到用户高度评价旧。j 。为了进 一步提升振动型斜板沉降设备的质量和浓缩效果，经过 反复试验与改进，于2 0 1 3 年发明了振动型斜板盒沉降 分离器H o ，通过与昆明振龙科技有限公司合作，开发出 振动型斜板盒沉降分离器的系列产品，并在云南、四川、 山东、重庆等地的矿山企业得到成功应用，取得了很好 的使用效果。本文主要介绍振动型斜板盒沉降分离器 在广东某铁矿尾矿干排浓缩中的应用情况。 1 基本情况 广东某铁矿为井下采矿，年采选矿石约3 3 0 万吨， 年生产品位大于6 2 ％的铁精矿粉约7 0 万吨。矿石经 破碎后用磁滑轮粗粒抛尾，粗精矿经二段磨矿后进入 磁选作业。尾矿干排工艺建成前，尾矿浆自流进入尾 矿坝。由于原尾矿库已到服务年限，尾矿浆直接入库 的方式已不能满足安全生产和环保生产的要求。选矿 厂领导经多方考察，决定采用尾矿干排工艺处理选矿 厂的尾矿，为选矿厂的可持续生产创造条件。 2 工艺流程及设备选择 2 ．1 工艺流程 尾矿干排工艺可大致分为两类，即尾矿的膏体排 放和尾矿浓缩过滤后干排。尾矿浓缩过滤干排又包括 浓密机 带式过滤机、浓密机 陶瓷过滤机、浓密机 压 滤机 板框、立式 、浓密机 盘式过滤机等几种工 艺L 5o 。由于该矿山不具备尾矿浓缩后膏体排放的条 件，经多方论证比较，决定采用旋流器分级，旋流器底 流进脱水筛，旋流器溢流和脱水筛下合并给入浓密机， 浓密机底流进板框压滤机的联合工艺流程。工艺流程 如图1 所示。 筛上和滤饼干排 回水至选矿厂 图1某铁矿尾矿干排工艺流程 2 ．2 设备选择 经过全面考察，该尾矿干排工艺选择了唐山某企 业生产的振动脱水筛和旋流器组，浓密机选用了昆明 ①收稿日期2 0 1 4 0 7 0 5 作者简介周兴龙 1 9 6 2 - ，男，重庆人，教授，硕士研究生导师，主要研究方向为选矿新设备研制及应用，尾矿干排干堆。 万方数据 矿冶工程第3 4 卷 振龙科技有限公司生产的振动型斜板盒沉降分离器， 压滤机选用了山东某企业生产的板框式压滤机。 3 振动型斜板盒沉降分离器主要特点 及参数 3 ．1 设备主要特点 振动型斜板盒沉降分离器是昆明理工大学周兴龙 博士发明的新一代高效斜板沉降装备，该设备在原振 动型斜板浓密分级机基础上又进行了创新，重点解决 了原设备斜板易变形、移位、脱落和安装不方便等缺 陷。新设备已获得实用新型专利授权，并申请了国内 发明专利和国际发明专利 P C T ／C N 2 0 1 3 ／0 7 6 8 0 7 。 昆明振龙科技有限公司取得了该设备的独家专利实施 许可权。 新设备具有以下重要特点 1 斜板盒整体成型，多内筋连接和支撑上下板 面，斜板强度和刚度增加数倍，两个斜板盒的上下板面 相互紧密结合，使沉降斜板的厚度增加1 倍，其磨损和 使用周期可延长1 倍以上。 2 斜板盒内筋将斜板盒分隔成多个狭窄的沉降 通道，改善了固体颗粒沉降的水力模型，能显著提高沉 降分离效率。 3 斜板盒模块化。由相同的斜板盒模块进行组 合与集成，形成所需要的设备总沉降面积，能简单实现 设备的大型化。 4 采用耐磨损、抗静电能力强的高分子塑料材料 为基料加工的斜板盒，具有表面光滑疏水、抗静电、耐 磨损、防紫外线的特殊效果，细泥物料不易在斜板板面 粘接和堆积。 5 斜板盒的安装不需要任何螺钉、螺栓连接，安 装快捷、便利，使用中不会出现传统设备斜板变形、移 位或脱落的情况。 6 斜板盒模块间歇式高频微振，对斜板盒模块进 行定期自动清洗，使斜板上的物料有序下滑，斜板板面 上不堆积物料，板间不堵塞，从而保证设备长期稳定的 运行效果。 7 为避免可能出现的底流排放管道和阀门的堵 塞，新设备特别设计了底流无障碍排放装置，减少和避 免阀门和管道的堵塞和磨损，达到最好的使用效果。 8 根据需要在浓密小锥斗内设置特殊的锥斗壁 物料清除装置和高浓度底流强制排放装置，避免物料 在浓密锥斗内的堆积。能根据需要实现高浓度底流强 制排矿，满足精矿、尾矿干排干堆的要求。 9 设备既可用于浓缩与回水，也可用于分级与脱 泥，添加絮凝剂对矿浆预处理，还可作为高效浓密机 使用。 1 0 设备占地小，动力消耗少，操作方便，使用、维 护成本低‘6 | 。 设备三维示意图如图2 所示。 图2 振动型斜板盒沉降分离器三维示意 3 ．2 设备型号及主要技术参数 根据矿浆浓度、流量、沉降特性和浓缩要求等进行 浓缩设备的选型。本尾矿干排项目浓缩设备选用一台 总沉降面积为30 0 0m 2 的振动型斜板盒沉降分离器， 规格型号为Z X N - 3 0 0 0 ，设备主要技术参数见表1 ，设 备外形及斜板盒模块见图3 4 。 表1Z X N - 3 0 0 0 振动型斜板盒沉降分离器主要参数 序号 项目 参数备注 图3 设备外形 万方数据 2 0 1 4 年0 8 月周兴龙等振动型斜板盒沉降分离器在某铁矿尾矿干排浓缩中的应用 图4 设备斜板盒模块 4 工艺参数及应用情况 4 ．1 工艺参数 使用中对浓密机的给料浓度、底流浓度和溢流含 固量等参数进行了检测。浓密机的给矿流量通过压滤 机的干矿量推算而得。实际使用中，由于给矿流量大 于设备选型的利润值，沉降特性也有变化，全矿量给入 时，在给矿中添加了少量高分子絮凝剂，确保溢流水质 的清澈度。具体工艺参数见表2 。 表2Z X N - 3 0 0 0 斜板盒浓密机主要工艺参数 4 ．2 设备应用情况 该矿山的尾矿于排工艺流程投人生产应用以来， 流程运行可靠，设备运行稳定，各项工艺技术指标都达 到了预期效果和设计指标，实现了选矿厂尾矿的完全 干排干堆。 振动型斜板盒沉降分离器作为该尾矿干排工艺的 浓缩设备，在细粒级尾矿的处理中发挥了核心的重要 作用，占选矿厂总回水的7 0 ％以上。设备的给矿、底 流和溢流排放通畅，底流浓度可控可调。斜板盒模块 可根据需要分组振动，对斜板沉降通道进行自动清洗， 斜板面和沉降通道无粘接堵塞现象，运行效果良好。 5 结论 1 振动型斜板盒沉降分离器构思独特、设计巧 妙，有效避免了传统斜板沉降沉降设备存在的局限，是 对传统斜板沉降设备的重大技术创新。 2 与普通耙式浓密机比较，振动型斜板盒沉降分 离器具有占地面积小、浓缩效率高、操作维修方便、施 工期短、耗能低等显著优势。 3 Z X N - 3 0 0 0 振动型斜板盒沉降分离器在广东 某铁矿尾矿干排浓缩工艺中的成功应用，显示出振动 型斜板盒沉降分离器在设备大型化方面的技术已趋于 成熟，可在类似选矿厂的尾矿干排或尾矿高浓度输送 工艺中推广应用。 参考文献 [ 1 ]工信部联规[ 2 0 1 0 ] 1 7 4 号．金属尾矿综合利用专项规划 2 0 1 0 2 0 1 5 [ R ] ． t2 ] Z h o uXL ．S t u d yO i lt h ev i b r a t i o nl a m e l l at h i c k e n e ra n di t sa p p l i c a t i o n i nm i n e r a lp r o c e s s i n gp l a n t [ J ] ．M e c h a n i c sa n dM a t e r i a l s ，2 0 1 2 2 1 5 2 1 6 3 3 3 3 4 1 ． [ 3 ] 张晓明，周兴龙．动型斜板浓密机在攀钢某选厂尾矿膏体排放中 的实验研究[ J ] ．矿冶，2 0 1 2 ，2 1 3 8 3 8 6 ． [ 4 ] 周兴龙．一种振动型斜板盒沉降分离器中国专利2 0 1 3 1 0 0 7 6 2 6 2 ．1 [ P ] ．2 0 1 3 - 0 6 - 1 9 ． [ 5 ] 周兴龙．尾矿干排的工艺及设备[ C ] ∥中国矿业科技大会论文 集．北京冶金工业出版社．2 0 1 3 ． 万方数据