姬小東

摘 要：本文介紹了尾礦輸送泵的應(yīng)用現(xiàn)狀，通過(guò)對(duì)4種常用泵型工作原理、性能特點(diǎn)的比較，探討了各種泵型的適用范圍，并從效率、價(jià)格等不同角度對(duì)4種泵型進(jìn)行了對(duì)比總結(jié)，為礦山企業(yè)的尾礦泵采購(gòu)提供了選擇依據(jù)。

關(guān)鍵詞：尾礦泵；系統(tǒng)；主要特點(diǎn)

中圖分類號(hào)：TV675 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

隨著我國(guó)工業(yè)化的發(fā)展，礦產(chǎn)量逐年增加，在生產(chǎn)精礦的過(guò)程中，也產(chǎn)生了大量的尾礦，尾礦在含有大量藥劑的同時(shí)，也含有一些可以利用的化學(xué)元素，通過(guò)合理的處理方法，尾礦可用于充填采空區(qū)、作為建筑材料或者用于修筑公路等。為了對(duì)尾礦進(jìn)行存儲(chǔ)、二次開(kāi)發(fā)，企業(yè)需要采購(gòu)合理的輸送泵，將尾礦輸送至指定的地點(diǎn)堆積或利用。

用于漿體輸送的泵型很多，企業(yè)在尾礦輸送泵選型的過(guò)程中無(wú)所適從，無(wú)形中延長(zhǎng)了采購(gòu)過(guò)程，而且還面臨著選型不合理的風(fēng)險(xiǎn)，影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。本文通過(guò)對(duì)常用尾礦泵型的介紹、對(duì)比，明確了各泵型在性能、價(jià)格及維修等方面的區(qū)別，為企業(yè)的尾礦泵選型提供了參考。

1 尾礦泵應(yīng)用現(xiàn)狀

如圖1所示，尾礦處理設(shè)施主要包括：尾礦堆存系統(tǒng)、尾礦輸送系統(tǒng)、尾礦庫(kù)排洪系統(tǒng)、尾礦庫(kù)回水系統(tǒng)與尾礦水凈化系統(tǒng)。尾礦輸送系統(tǒng)是連接尾礦排出端與存儲(chǔ)端的重要部分，其運(yùn)行狀況直接影響尾礦處理的質(zhì)量與效率。

尾礦泵是尾礦輸送系統(tǒng)的核心設(shè)備，按泵體與被輸送物料的關(guān)系，尾礦泵可分為：直接接觸的泵和不直接接觸的泵，前者主要包括離心式渣漿泵和柱塞泵，后者主要包括油隔離泵、隔膜泵和水隔離泵。

油隔離漿體泵是六十年代發(fā)展起來(lái)的一種泵型，主要用于中小型選礦廠的高壓力尾礦輸送系統(tǒng)，但由于價(jià)格高、耗油大、有污染等原因，現(xiàn)已很少使用，目前，在尾礦輸送系統(tǒng)中，柱塞泵、渣漿泵、隔膜泵及水隔離泵為主要泵型。

2 4種常用尾礦泵的比較

2.1 柱塞泵

柱塞泵是一種容積式往復(fù)泵，其依靠柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)改變工作腔的容積，進(jìn)而達(dá)到吸入、排出液體的目的。其按作用方式可分為：?jiǎn)巫饔弥谩㈦p作用柱塞泵、差動(dòng)柱塞泵等；按泵缸位置可分為：臥式柱塞泵與立式柱塞泵；按泵缸數(shù)目可分為：?jiǎn)胃字?、雙缸柱塞泵、多缸柱塞泵等。

柱塞泵的主要特點(diǎn)如下：

（1）由于柱塞泵的泵體與漿體直接接觸，柱塞、缸體等零件受礦漿磨損較為嚴(yán)重，這些磨損件的使用壽命較短，因此設(shè)備效率較低。

（2）柱塞泵可承受壓力大（≥20MPa）、流量較小，當(dāng)輸送的漿體流量很大時(shí)，需要多臺(tái)泵并聯(lián)使用，會(huì)造成設(shè)備重量大，造價(jià)高。

因此，柱塞泵主要適用于介質(zhì)磨蝕性較小、高壓或超高壓、流量小的場(chǎng)合。在低壓（≤1MPa）或中壓（1MPa～10MPa）漿體輸送系統(tǒng)中較少采用，其效率一般比離心泵高10%～20%。

2.2 渣漿泵

渣漿泵屬于葉片式離心泵，其通過(guò)葉輪旋轉(zhuǎn)的離心力使固、液混合介質(zhì)能量得到增加，將電能轉(zhuǎn)換成為介質(zhì)的動(dòng)能和勢(shì)能。渣漿泵主要分類見(jiàn)表1。

渣漿泵的主要特點(diǎn)包括：

（1）揚(yáng)程低，主要用于短距離的管道輸送，如果應(yīng)用于長(zhǎng)距離管道輸送，則需要建很多的中間泵站或多臺(tái)串聯(lián)使用。

（2）主要部件與漿體直接接觸，磨損較為嚴(yán)重，需要對(duì)主要零件進(jìn)行定期更換，維護(hù)成本高。

（3）工作效率較低，耗電高，設(shè)備價(jià)格不高。

由于渣漿泵的上述特點(diǎn)，其主要應(yīng)用于短距離管道輸送，如廠內(nèi)中間產(chǎn)品的輸送等，從行業(yè)應(yīng)用的角度看，渣漿泵的80%左右都是用在礦山行業(yè)選礦廠中。

2.3 隔膜泵

隔膜泵屬于往復(fù)泵的范疇，依靠油缸內(nèi)部的活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)改變工作室的容積，從而達(dá)到吸入和排出漿體的目的。與普通活塞泵相比，該泵的特殊性在于其液力端上裝有隔膜，使輸送介質(zhì)的過(guò)流件和帶動(dòng)隔膜彈性變形的活塞及油缸被隔膜隔開(kāi)，最大限度地減少了與料漿直接接觸的零件。隔膜泵按驅(qū)動(dòng)方式可分為：氣動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)；按泵缸數(shù)目可分為：?jiǎn)胃?、雙缸、三缸以及多缸等。

隔膜泵的主要特點(diǎn)如下：

（1）易損件少：隔膜將礦漿與油介質(zhì)分隔，活塞、活塞桿、缸套等零件不與礦漿直接接觸，避免了礦漿對(duì)其磨損，保證了這些零件的使用壽命。同時(shí)，與礦漿直接接觸的只有進(jìn)出料閥件、隔膜、進(jìn)出料管等，而隔膜的使用壽命大于8000h，真正的易損件僅為進(jìn)、出閥。

（2）自動(dòng)化程度高：基于液壓、電氣控制系統(tǒng)與機(jī)械部件的合理配置，設(shè)備能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)油缸的補(bǔ)油、排油動(dòng)作，可通過(guò)觸摸屏、遠(yuǎn)程不同方式實(shí)現(xiàn)對(duì)泵的監(jiān)測(cè)與控制。

（3）效率與連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)率高，維護(hù)保養(yǎng)方便，設(shè)備價(jià)格略高。

近十幾年內(nèi)，隔膜泵已廣泛應(yīng)用于長(zhǎng)距離管道化輸送、選礦廠精礦和尾礦的輸送、膏體輸送等工藝。在尾礦輸送領(lǐng)域中，隔膜泵主要應(yīng)用于大流量、中壓漿體的輸送。

2.4 水隔離泵

水隔離泵是一種大流量、中壓漿體泵，其使用高壓清水泵作為動(dòng)力源，以水作為驅(qū)動(dòng)液體，利用隔離裝置把清水泵輸出的清水與要輸送的礦漿隔離開(kāi)，同時(shí)將高壓清水的能量傳遞給漿體，從而實(shí)現(xiàn)礦漿的輸送，實(shí)際生產(chǎn)中，由于單罐水隔離泵的輸送過(guò)程不連續(xù)，大部分水隔離泵是一個(gè)嚴(yán)密的設(shè)備組合系統(tǒng)，主要設(shè)備包括渣漿泵、清水泵喂料罐等。

水隔離泵主要特點(diǎn)如下：

（1）由于采用多級(jí)清水泵作為動(dòng)力源，因此揚(yáng)程、流量范圍較寬。

（2）清水與漿體被隔離裝置隔離開(kāi)來(lái)，故清水可循環(huán)使用，節(jié)能環(huán)保。

因此，水隔離泵適用于中壓、漿體流量較穩(wěn)定的管道輸送系統(tǒng)。一般需要輸送的物料比重>1、漿體重量濃度<70%，供漿高差大于7 m。

結(jié)論

尾礦泵的選型需要綜合考慮采購(gòu)成本、使用需求等多個(gè)要素，隔膜泵、水隔離泵、渣漿泵及柱塞泵在使用范圍、效率、價(jià)格等方面存在著如下差異：

（1）使用范圍。隔膜泵與水隔離泵的適用流量、壓力范圍都較大，目前，國(guó)產(chǎn)隔膜泵生產(chǎn)的隔膜泵壓力范圍1.5 MPa～35MPa，流量25 m3/h ～650m3/h。水隔離泵壓力范圍0.6MPa～10MPa，流量30m3/h ～1000m3/h。而柱塞泵與渣漿泵則需要并聯(lián)或串聯(lián)才能實(shí)現(xiàn)大流量或高壓力的輸送目的。

（2）效率。隔膜泵最高在90%以上，水隔離泵與柱塞泵次之，水隔離泵的效率平均在70%～80%，柱塞泵的效率平均在70%～85%，渣漿泵最低。

（3）價(jià)格。相同流量揚(yáng)程下，隔膜泵的價(jià)格最高，水隔離泵次之，柱塞泵價(jià)格低于前兩者，但其磨損零件多，維修費(fèi)用高。而隔膜泵的磨損零件和磨損費(fèi)用均為最少。

（4）可靠性。與柱塞泵、渣漿泵及水隔離泵相比，隔膜泵由于采用了全自動(dòng)檢測(cè)、運(yùn)行、報(bào)警，可自動(dòng)顯示運(yùn)行狀態(tài)，使用更加方便可靠，故障率更低。

參考文獻(xiàn)

[1]凌學(xué)勤.往復(fù)式活塞隔膜泵與尾礦存儲(chǔ)技術(shù)[J].金屬礦山，2010（4）：112-115.

[2]王海塔，王麗嫦，王立.水隔離漿體泵在金安鈾頁(yè)公司的應(yīng)用[J].鈾礦冶，2011（3）：166-168.endprint