洪 順，鮑光華，肖放萍，趙孟陽(yáng)

（南昌礦山機(jī)械有限公司，江西 南昌 330000）

粉塵是嚴(yán)重制約礦山選廠高效安全潔凈生產(chǎn)的主要原因之一，不僅對(duì)選礦工人以及周邊生態(tài)環(huán)境污染嚴(yán)重，使得土壤、水系等重金屬污染加劇，而且對(duì)礦石原料有明顯的損耗作用，因此，加強(qiáng)礦山粉塵控制研究意義重大[1]。礦石從物料的輸送、轉(zhuǎn)運(yùn)、破碎、篩分以及進(jìn)入生產(chǎn)車(chē)間等過(guò)程中均能夠產(chǎn)生粉塵，所以加強(qiáng)生產(chǎn)工藝改進(jìn)等研究是控制粉塵擴(kuò)散的主要方法，從根本上消除粉塵的危害，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)環(huán)保型生產(chǎn)目標(biāo)。

1 選廠產(chǎn)生粉塵的原因分析

研究粉塵產(chǎn)生的原因是治理粉塵的基礎(chǔ)，根據(jù)粉塵產(chǎn)生途徑和誘發(fā)因素等可將其分為兩種：一是在處理散狀物料過(guò)程中使得空氣流動(dòng)性顯著增加，進(jìn)而將細(xì)小顆粒狀的物料帶出，形成粉塵（一次揚(yáng)塵）；二是由于生產(chǎn)車(chē)間中設(shè)備等運(yùn)行，使得室內(nèi)空氣流動(dòng)性顯著增加，進(jìn)而引起室內(nèi)落塵的再次揚(yáng)塵（二次揚(yáng)塵）。

根據(jù)礦山實(shí)際分析可知，一次揚(yáng)塵主要分布在破碎車(chē)間內(nèi)，其產(chǎn)生粉塵的原因包括[2]：①剪切作用造成的塵化，由于礦石物料從高處落入礦倉(cāng)過(guò)程中，細(xì)粉料在空氣迎面阻力的作用下出現(xiàn)剪切作用，進(jìn)而使得細(xì)粉料呈懸浮狀漂浮起來(lái)，同時(shí)由于細(xì)粉料在自身重力作用下向下跌落，此時(shí)可加劇空氣的剪切作用，使得空氣的流動(dòng)性顯著增加，總體上礦石物料下落的高度越大，細(xì)粉料的速度也就越大，此時(shí)產(chǎn)生的一次揚(yáng)塵也就越明顯；②誘導(dǎo)空氣造成的塵化，當(dāng)?shù)V石物料沿著入口進(jìn)入礦倉(cāng)時(shí)，物料下落過(guò)程中具有一定的速度，能夠帶動(dòng)周?chē)諝怆S著物料一起運(yùn)動(dòng)，此時(shí)突然加快流動(dòng)的空氣能夠帶動(dòng)一些細(xì)小物料懸浮進(jìn)而形成粉塵；③設(shè)備運(yùn)動(dòng)引起的塵化，在礦石物料篩分過(guò)程中篩分設(shè)備處于高頻運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，能夠引發(fā)礦石中的礦粉與空氣混合而形成粉塵，此外，其他設(shè)備如通風(fēng)機(jī)、電機(jī)等均能夠引起粉塵；④裝入物料引起的塵化，物料在裝入礦倉(cāng)過(guò)程中因?yàn)榕艛D等引起粉塵由裝料口向外擴(kuò)散。

2 破碎篩分的粉塵控制方法

礦山選廠破碎篩分的粉塵控制方法解決的目的主要包括：一是盡可能的降低選廠室內(nèi)的粉塵含量，使得室內(nèi)粉塵含量符合相關(guān)國(guó)標(biāo)的基本要求；二是確保外排的粉塵濃度滿(mǎn)足國(guó)標(biāo)外排濃度要求。上文已述及，礦石物料生產(chǎn)過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)均能夠引起揚(yáng)塵，因此采用單一的除塵方法并不能取得較好的效果，需要進(jìn)行綜合除塵控制。

2.1 密閉抽風(fēng)防塵方法

礦山選廠內(nèi)的粉塵主要來(lái)源于處理散狀礦石物料的車(chē)間，其破碎、篩分、運(yùn)輸設(shè)備等均是粉塵的來(lái)源。因此，針對(duì)該車(chē)間可采用密閉抽風(fēng)的方法控制消除粉塵，采用密閉空間的原因包括：一是能夠有效的控制粉塵向外擴(kuò)散，二是為抽風(fēng)除塵提供基礎(chǔ)條件。

因此，在密閉抽風(fēng)防塵實(shí)施過(guò)程中產(chǎn)生粉塵的設(shè)備密閉是至關(guān)重要的，是隔斷一次揚(yáng)塵快速擴(kuò)散的基礎(chǔ)，對(duì)控制粉塵的傳播效果明顯[3]。

此外，當(dāng)?shù)V石物料濕度較小時(shí)，在破碎過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵量更大，為了提高抽風(fēng)防塵治理效果，需將破碎機(jī)的進(jìn)口和排口的孔洞密閉處理，在進(jìn)口溜槽或者給料機(jī)上設(shè)置抽風(fēng)罩，能夠有效的提升除塵效果。

同時(shí)，礦石物料在篩分過(guò)程中沿著篩面運(yùn)動(dòng)，可使得細(xì)小物料與下沉空氣混合在一起形成粉塵，因此該設(shè)備可制作成整體密閉的設(shè)備，即將振動(dòng)篩密閉，在篩面的卸料口處設(shè)置抽風(fēng)罩，能夠有效的消除振動(dòng)篩中的粉塵。

密閉除塵的核心技術(shù)就是在主要的產(chǎn)塵位置布設(shè)密閉的除塵罩，對(duì)粉塵源頭進(jìn)行有效控制，再經(jīng)過(guò)抽風(fēng)設(shè)備中風(fēng)機(jī)的動(dòng)力將粉塵吸入防塵罩中，經(jīng)過(guò)除塵器處理后從相應(yīng)的管道中排放。

因此，在密閉抽風(fēng)除塵工藝中密閉罩、吸塵罩和管道的設(shè)計(jì)是提高除塵效果的基礎(chǔ)。除塵器是該工藝的主要組件，除塵器的選擇應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)內(nèi)容：①必須綜合考慮待清除氣體的性質(zhì)，包括氣體的濕度、溫度、含塵濃度、腐蝕性等；②應(yīng)綜合考慮粉塵的性質(zhì)，如粉塵組成、粒度、腐蝕性、黏性、爆炸性、比重、親水性、重金屬含量等；③需要考慮進(jìn)化后空氣質(zhì)量要求指標(biāo)，如氣體中粉塵含量等。

2.2 濕法防塵的方法

圖1 噴霧除塵示意圖

濕法防塵的方式最為常用的除塵方法，是在礦石物料運(yùn)輸、破碎和篩分等過(guò)程中通過(guò)噴灑水的方式使得礦石物料的濕度增加，間接的增加了細(xì)小物料的濕度、比重和黏性，使得細(xì)小物料不易與空氣混合生成粉塵；或者在揚(yáng)塵點(diǎn)位置對(duì)已產(chǎn)生的粉塵進(jìn)行噴霧處理，使得空氣中粉塵顆粒因濕度增加等而沉落，進(jìn)而達(dá)到除塵的目的[4]。噴霧處理粉塵是最簡(jiǎn)便和最經(jīng)濟(jì)的除塵方式。

與噴淋除塵相比而言，噴霧除塵僅僅是通過(guò)噴灑細(xì)微水霧對(duì)礦粉潤(rùn)濕處理，不僅能夠顯著降低空氣中的粉塵含量，而且在礦石物料篩分、破碎過(guò)程中對(duì)揚(yáng)塵的抑制作用明顯（圖1）。因此，在產(chǎn)塵位置設(shè)置霧化系統(tǒng)，對(duì)礦石物料破碎、篩分、運(yùn)輸?shù)戎攸c(diǎn)部位控制，能夠有效的降低粉塵帶來(lái)的危害。

噴霧除塵（超聲霧化除塵）是最簡(jiǎn)便和最經(jīng)濟(jì)的除塵方式，并且除塵效果良好。噴霧除塵是將水霧化處理成許多高速運(yùn)動(dòng)的密集細(xì)小水滴，是借助壓縮空氣沖擊共振腔產(chǎn)生的超聲波，利用超聲波將水霧處理成濃密的微細(xì)霧滴，這些微細(xì)霧滴在相對(duì)密閉的空間內(nèi)可以捕獲、凝聚微細(xì)粉塵，使得微細(xì)粉塵的黏性、濕度和比重顯著增加，進(jìn)而使得粉塵迅速沉降下來(lái)，逐漸實(shí)現(xiàn)除塵的目的。

噴霧除塵在除塵方面具有良好的應(yīng)用效果，能夠滿(mǎn)足礦山選廠破碎篩分除塵。噴霧除塵系統(tǒng)主要由兩部分組成：一是噴霧系統(tǒng)，二是電控系統(tǒng)。其中，噴霧系統(tǒng)由霧化器、電動(dòng)球閥、供水裝置和管路組成；電控系統(tǒng)是控制噴霧系統(tǒng)和控制箱的，能夠根據(jù)粉塵含量等調(diào)節(jié)噴霧水量的大小，實(shí)現(xiàn)節(jié)約高效除塵的基本目的[5]。此外，為了提高噴霧除塵質(zhì)量以及除塵效果，噴霧系統(tǒng)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)內(nèi)容：①除塵使用的水霧必須最大程度的滿(mǎn)足除塵基本需求，盡可能的使運(yùn)輸帶等表面保持濕潤(rùn)狀態(tài)，即盡可能的確保水霧將落料口處的粉塵封??；②應(yīng)注意噴霧水量，這是由于礦石中含水量增加較多時(shí)，對(duì)篩分效果影響較大，因此，水霧中水量應(yīng)控制在礦石含水量增加4%的范圍內(nèi)，能夠有效的防止落料管堵塞問(wèn)題；③噴霧系統(tǒng)應(yīng)以自動(dòng)化設(shè)備為主，不需人工控制操作。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，礦山選廠中破碎篩分過(guò)程產(chǎn)生的粉塵量是影響職工身心健康和破壞周邊生態(tài)環(huán)境的主要來(lái)源，因此在破碎篩分過(guò)程中減少粉塵污染以及改善職工的作業(yè)環(huán)境，逐步實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)也是構(gòu)建“綠色礦山”的基礎(chǔ)。礦山粉塵來(lái)源較多，若采用單一的除塵方式難以解決選廠大量的粉塵，需采用綜合控制方法達(dá)到除塵的目的。密閉抽風(fēng)除塵方法與噴霧除塵方法的有機(jī)結(jié)合，對(duì)治理粉塵污染意義重大，其除塵效果也較單一方法更好。此外，除塵處理需要以節(jié)約水資源、電力資源等為主，即在同樣的除塵效果下，盡可能的節(jié)約除塵成本。