段所存， 邢喜峰， 劉遍洲， 李春華， 呂仲元， 周 峰

(謙比希銅冶煉有限公司北京代表處, 北京 100029)

濃密機(jī)跑渾的綜合治理

段所存， 邢喜峰， 劉遍洲， 李春華， 呂仲元， 周 峰

(謙比希銅冶煉有限公司北京代表處, 北京 100029)

針對(duì)電爐渣浮選濃密機(jī)跑渾問題，對(duì)工藝及設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化和改造，濃密機(jī)溢流固含從582 g/m3降低至50 g/m3。

電爐渣； 選礦； 濃密機(jī)； 溢流； 跑渾； 固體含量

1 存在的問題

謙比希銅冶煉有限公司年生產(chǎn)粗銅16萬t，年產(chǎn)電爐渣45萬t，電爐渣含銅1%。公司配套建設(shè)了電爐渣選礦廠(渣選廠)，設(shè)計(jì)爐渣處理能力1 500 t/d，工藝流程為：一段開路破碎(顎式破碎機(jī))，三段磨礦(半自磨+球磨機(jī)+球磨機(jī))，兩段分級(jí)(旋流器)，一段快速浮選，一段粗選，兩段掃選，兩段脫水(濃密機(jī)+陶瓷過濾機(jī))，尾礦自流進(jìn)入尾礦庫。

電爐渣礦物特性：結(jié)晶體嵌布粒度細(xì)，解理不規(guī)則，爐渣硬度大，磨礦粒度-200目達(dá)到90%以上才能充分解理。爐渣銅精礦產(chǎn)品特性：粒度小，粘性好，泡沫流動(dòng)性差，易粘附在泡沫管壁上，沉降速度慢，脫水困難，濃密機(jī)易跑渾。生產(chǎn)中，由于過濾機(jī)給料濃度低，脫水難度增大，產(chǎn)品水分偏高，達(dá)16%，造成了金屬流失和產(chǎn)品含水不合格。

渣選廠配置NZY- 15G高效濃密機(jī)，直徑15 m，沉降面積177 m2。投產(chǎn)后發(fā)現(xiàn)，設(shè)備配置偏小，沉降面積不足，生產(chǎn)中濃密機(jī)跑渾嚴(yán)重，溢流固體含量曾達(dá)到582 g/m3?；诂F(xiàn)有的條件，為使生產(chǎn)系統(tǒng)良好穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)降低溢流固體含量，減少由此造成的精礦流失，渣選廠對(duì)浮選、精礦輸送、沉降、脫水等環(huán)節(jié)進(jìn)行了全方位、系統(tǒng)的技術(shù)改造。改造后的精礦處理系統(tǒng)，溢流固體含量降低，金屬流失得到控制，水耗降低，電耗降低，濃密機(jī)負(fù)荷降低，跑渾得到有效遏制，溢流固體含量達(dá)50 g/m3，產(chǎn)品質(zhì)量也得到改善。本文對(duì)改造過程中存在的問題和改進(jìn)方法進(jìn)行總結(jié)。

2 解決措施

2.1 改進(jìn)精礦泡沫輸送條件

精礦泡沫輸送在一定程度上影響著精礦的產(chǎn)量，關(guān)系到濃密機(jī)的工作效率。渣選廠精礦由兩部分組成，一部分是快速浮選的精礦泡沫，另一部分是浮選第三段精選(簡稱精Ⅲ)的精礦泡沫?？焖俑∵x泡沫輸送原設(shè)計(jì)采用DN325的泡沫管，走向是水平管接90°彎頭接垂直管；精Ⅲ泡沫管的尺寸為DN219，走向角度5°。投產(chǎn)以后兩段泡沫管都需要不斷地灑水消泡，才能維持泡沫正常流動(dòng)，有時(shí)還需要增加水量，否則，精礦泡沫容易跑槽，造成金屬流失。由于加水，導(dǎo)致精礦泵和濃密機(jī)的負(fù)荷增加，精礦泵池精礦溢出，濃密機(jī)溢流量增大，而沉降面積有限，跑渾更嚴(yán)重，水、電消耗量增大，造成直接經(jīng)濟(jì)損失，也帶來了一系列的問題。

針對(duì)上述問題，工廠進(jìn)行了三項(xiàng)技術(shù)改造：

(1)將快速浮選的精礦泡沫管改為45°的斜管，改造前后的快速浮選泡沫管見圖1?？焖俑∵x泡沫是精礦產(chǎn)品，改造加大了泡沫流速，不需要沖洗水泡沫就能迅速流走，既節(jié)水又避免泡沫跑槽。經(jīng)過測定，此項(xiàng)改造節(jié)約用水6.2 m3/h。

圖1 改造前后的快速浮選泡沫管示意圖

(2)精Ⅲ泡沫管道由DN219改為DN273。原精Ⅲ泡沫管為DN219，管道角度偏小(5°)，泡沫流速慢，消泡水用量大。檢修期間將DN219管道換成DN273，改造后泡沫流速加快，用水量減少，但仍需加水消泡才能加速泡沫流動(dòng)，該項(xiàng)改造節(jié)約用水5.7 m3/h。如果精Ⅲ精礦泡沫的消泡水能夠進(jìn)一步減少，甚至停用，使進(jìn)入濃密機(jī)的精礦漿量再減少，降低精礦泵負(fù)荷，降低濃密機(jī)處理量，跑渾現(xiàn)象將得到更好地控制。

(3)精Ⅲ的精礦泡沫因藥劑富集較粘，流動(dòng)性差，通常需要使用大量的消泡水使泡沫迅速流走避免跑槽。為減少或停用消泡水，設(shè)想把浮選機(jī)富余的壓縮風(fēng)引進(jìn)泡沫管，用風(fēng)推動(dòng)泡沫流動(dòng)，加大泡沫的流速。經(jīng)過改造，效果很明顯，但泡沫會(huì)在流動(dòng)的過程中破裂，泡沫下沉流動(dòng)的過程中出現(xiàn)逆向吹氣，泡沫在泡沫槽的管道入口處受阻。故在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)引入文丘里風(fēng)管工作原理，使壓縮風(fēng)在吹送前面泡沫的過程中形成負(fù)壓，吸入管口的泡沫，試驗(yàn)取得了成功。通過改造，精礦漿流量從原來的25.08 m3/h降低到8.6 m3/h，減少了三分之二，消泡水完全停用，合計(jì)節(jié)約用水16.48 m3/h。圖2為改造前后精礦排放示意圖。

圖2 改造前后精礦排放示意圖

2.2 改進(jìn)精礦泡沫的緩沖環(huán)節(jié)

原精礦泵池容積僅3 m3，精礦泵的單臺(tái)最大輸送能力為12.54 m3/h。實(shí)際生產(chǎn)中，由于原礦品位波動(dòng)及浮選流程調(diào)整等原因，泵池滿足不了精礦漿流量變化所需要的緩存空間，精礦流量大時(shí)必須開啟備用泵，兩臺(tái)泵同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)(25.08 m3/h)，不僅無法實(shí)現(xiàn)精礦泵一開一備連續(xù)工作的要求，還經(jīng)常導(dǎo)致精礦及泡沫溢出，造成金屬流失。為此，在原泵池基礎(chǔ)上又設(shè)計(jì)制作了3 m3的泵池，泵池容積擴(kuò)大到6 m3，有效阻止泡沫溢出，避免金屬流失，為滯留泡沫創(chuàng)造緩存空間。同時(shí)還保證了濃密機(jī)給料穩(wěn)定均衡，避免濃密機(jī)給料量波動(dòng)對(duì)濃密機(jī)的沉降效率、溢流水量和溢流固含的影響。

2.3 改造過濾回水系統(tǒng)

在過濾工序，陶瓷過濾機(jī)(型號(hào)TC- 24)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)礦漿槽溢流的礦漿，停車時(shí)排出的礦漿，以及含精礦的過濾機(jī)清洗水匯合后用液下泵輸送入濃密機(jī)。液下泵型號(hào)65QV- SP- BD，流量32.4 m3/h。原設(shè)計(jì)管道直接插入濃密機(jī)中，液下泵啟動(dòng)后，礦漿直接沖入濃密機(jī)。由于礦漿流量大，流速快，對(duì)濃密機(jī)產(chǎn)生攪動(dòng)，干擾了精礦顆粒沉降，影響沉降效率，且已沉降的精礦顆粒再次懸浮，隨溢流水流失，造成沉降面積不足的濃密機(jī)工作效率更低，沉降速度更慢，沉降時(shí)間延長，跑渾更嚴(yán)重，溢流固含曾達(dá)到582 g/m3。

對(duì)此，設(shè)計(jì)制作了一個(gè)5 m3的緩沖器安裝在濃密機(jī)上，液下泵輸送的礦漿先進(jìn)入緩沖器，再進(jìn)入濃密機(jī)。緩沖器可以調(diào)節(jié)和控制礦漿流速、流量，并將礦漿的流入點(diǎn)安裝在濃密機(jī)布料桶內(nèi)，避免返回礦漿對(duì)濃密機(jī)內(nèi)靜置礦漿攪動(dòng)。改造后濃密機(jī)沉降效果明顯改善，再未出現(xiàn)礦漿被攪渾、翻起、滾動(dòng)的現(xiàn)象，礦漿液面平靜，精礦顆粒緩慢沉降，溢流固含降低。改造前后的過濾回水系統(tǒng)見圖3。

圖3 改造前后的過濾回水系統(tǒng)示意圖

2.4 添加絮凝劑解決跑渾問題的研究

在濃密機(jī)內(nèi)添加絮凝劑，是國內(nèi)處理濃密機(jī)跑渾的主要方法之一，分別進(jìn)行了添加聚丙烯酰胺和聚合氯化鋁的試驗(yàn)研究。

聚丙烯酰胺是大分子，添加聚丙烯酰胺后，精礦絮凝后形成大塊的銅精礦。如果在礦漿混均的條件下，在濃密機(jī)內(nèi)添加絮凝劑,由于絮凝劑沒有選擇性，只針對(duì)溢流水中的懸浮物，絮凝劑用量必然增大。而塊狀銅精礦吸附在過濾機(jī)陶瓷板上導(dǎo)致精礦水分升高，并且添加藥劑增加了生產(chǎn)成本。

聚合氯化鋁，分子小，與精礦結(jié)合快，沉降速度快，添加量大。添加聚合氯化鋁后，精礦水分有不同程度的升高，精礦成團(tuán)狀或大塊狀，尤其是精礦中的鋁含量增加，不利于冶煉時(shí)造渣和放渣。

因此，就目前濃密機(jī)溢流固含來看，可暫不考慮添加絮凝劑。

3 改造成果

通過上述改造，可節(jié)水16.48 m3/h，濃密機(jī)溢流固含從582 g/m3降低到50 g/m3，以年工作日330 d計(jì)，年節(jié)水：16.48×24×330=130 521.6 m3；多回收銅精礦約：130 521.6×(582-50)/1 000 000=69.44 t；以銅精礦品位25%計(jì)，可回收銅69.44×25%=17.36 t。按銅價(jià)50 000￥/t計(jì)，每年可創(chuàng)造效益868 000元。生產(chǎn)用水量減少，停開一臺(tái)精礦泵,濃密機(jī)溢流水水泵輸送量減小，開車時(shí)間縮短等，節(jié)電效果顯而易見。

4 結(jié)語

綜上所述，立足現(xiàn)有生產(chǎn)工藝流程和生產(chǎn)條件進(jìn)行技術(shù)改造，解決生產(chǎn)中存在的實(shí)際問題是切實(shí)提升生產(chǎn)技術(shù)水平、體現(xiàn)技術(shù)價(jià)值的有效手段，不但成本低，適應(yīng)性強(qiáng)，而且經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。

[1]《選礦設(shè)計(jì)手冊》編委會(huì).選礦設(shè)計(jì)手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1987.

[2]馮守本. 選礦廠設(shè)計(jì)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2005.

Comprehensivetreatmentofmuddyoverflowwaterofthickener

DUAN Suo-cun, XING Xi-feng, LIU Bian-zhou, LI Chun-hua, Lü Zhong-yuan, ZHOU Feng

In view of the problems of muddy overflow water of thickener used in the flotation of electric furnace slag, the process and equipments were improved and modified, and the solids content of muddy overflow water of thickener decreased from 582 g/m3to 50 g/m3.

electric furnace slag; beneficiation; thickener; overflow; muddy overflow water; solids content

段所存(1971—)，男，云南瀘西人，謙比希銅冶煉有限公司渣選廠廠長，高級(jí)工程師，主要從事礦物加工處理技術(shù)工作。

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