楊會兵
(安徽省廬江龍橋礦業(yè)股份有限公司)
龍橋選礦廠于2004年建成投產,現(xiàn)場采用先磁選后浮選流程,主要產品為鐵精礦,并綜合回收銅、硫。中礦溢流水跑渾問題始于選礦廠達產100萬t/a之時,至今已困擾選礦生產多年。隨著生產的不斷進行,尾礦庫閉庫的推進,以及國家對礦山環(huán)保要求的提高,公司于2019年就中礦跑渾問題進行立項和改造,2020年4月改造系統(tǒng)運行后徹底解決了生產水跑渾問題。
龍橋礦業(yè)選礦廠采用先磁后浮工藝,磁選回收鐵精礦后的產品(下稱中礦)經φ65 m濃縮池濃縮,然后進入浮選系統(tǒng)回收銅、硫。選礦廠生產用水來源除φ65 m濃縮池溢流水,還包括井下水和三級泵供水。這3部分水均輸送至選礦高位水池,3個高位水池中的1號池容積為8 000 m3,由井下水泵和三級泵供水,為清水池;2、3號池聯(lián)通,總容積為12 000 m3,由φ65 m濃縮池溢流泵供水,為渾水池(圖1)。渾水主要用于磨礦和分級造漿,清水主要用于磁選和浮選,同時渾水和清水管路間裝有閥門,可聯(lián)通,見圖2。
選礦廠磁選系統(tǒng)共有3個系列,當1個系列生產時,φ65 m濃縮池溢流水清澈;當2個系列生產時,φ65 m濃縮池溢流水則會出現(xiàn)跑渾現(xiàn)象,而選礦廠大多數(shù)時間必須維持2個系列生產,因此,φ65 m濃縮池溢流水常年跑渾。
長期的中礦溢流水跑渾帶來的主要問題[1-5]:
(1)回水利用率低,以回水排尾礦庫的方式每年排放到尾礦庫的尾礦量約7.4萬t(按照300萬t/a測算),隨著尾礦庫即將閉庫,后期這部分低濃度的濕尾出路存在問題。
(2)選礦廠2、3號高位水池隨著淤泥的沉淀,有效容積減少,且每年年終檢修期需要耗費大量的人力、財力清淤。
(3)φ65 m濃縮池溢流水泵輸送渾水,嚴重影響水泵的使用壽命(約為正常壽命的1/3),按選礦廠每年處理300萬t礦石計算,每年需多更換水泵9臺,按3萬元/臺計,增加水泵成本27萬元/a。
(4)渾水較低的利用效率,導致清水補充較多,取水點遙遠的三級泵站開機時間長,用水成本高。根據(jù)選礦廠成本數(shù)據(jù),三級泵與φ65 m濃縮池溢流水泵相比,水成本增加0.18元/m3,年增加用水成本17.82萬元。
(5)渾濁的回水中細泥濃度高,不僅影響分選指標,而且對磨礦有一定的影響。
(6)選礦廠環(huán)境狀況不佳,且清潔衛(wèi)生的成本增加,這主要是由于部分生產現(xiàn)場地面不宜用渾水沖洗所致。
φ65 m濃縮池溢流水濃度在2%左右,固體微細泥主要化學成分分析結果表1。
φ65 m濃縮池添加絮凝劑工業(yè)試驗在φ65 m濃縮池中心盤處添加絮凝劑,可以解決溢流水跑渾問題,但原來進入溢流的微細泥沉降后與原底流一起進入浮選銅、硫作業(yè),不僅導致銅、硫分選指標嚴重下降,而且嚴重影響精礦過濾作業(yè),因此,工業(yè)試驗不得不停止。
選礦二期擴建投產后,原一期φ53 m濃縮池不再使用,結合現(xiàn)場φ65 m和φ53 m的高差,φ65 m濃縮池的溢流水可自流進入φ53 m濃縮池,φ53 m濃縮池溢流水與新投產的φ65 m濃縮池的溢流清水互通,實現(xiàn)了φ53 m濃縮池處理渾濁溢流水的作用,φ53 m濃縮池底流用渣漿泵送至尾礦壓濾系統(tǒng),改造后的工藝流程見圖3,改造新增投資見表2。
φ65 m濃縮池溢流水處理工藝改造于2020年1月施工,4月結束,選礦廠組織了生產調試;將φ65 m濃縮池溢流渾水通過閘閥切向φ53 m濃縮池,并在其中心添加濃度0.5%的聚丙烯酰胺,用量根據(jù)φ53 m濃縮池溢流水質進行調節(jié),平均用量為10 g/t;φ53 m濃縮池底流由渣漿泵送至尾礦壓濾前的φ32 m濃密機。調試過程順利,生產運行平穩(wěn)、可靠,回水水質問題得到徹底解決。改造后高位水池回水水質見圖4。
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(1)龍橋礦業(yè)公司選礦廠中礦溢流水跑渾帶來回水利用率低,多余回水后期沒有出路;每年需花費人力、財力清理2、3號高位水池沉淀的淤泥;渾濁溢流水泵送影響水泵使用壽命,每年增加備品備件成本達27萬元;渾水較低的利用效率,導致清水補充較多,每年多增用水成本17.82萬元;渾濁的回水不僅影響分選指標,而且影響磨礦效果;渾濁的回水影響工作環(huán)境保潔等一系列問題。
(2)將處理中礦的φ65 m濃縮池的渾濁溢流水自流至閑置的φ53 m濃縮池,并添加絮凝劑加快絮凝沉降速度,使φ53 m濃縮池溢流水滿足工藝要求,同時將φ53 m濃縮池底流進行壓濾,實現(xiàn)了企業(yè)生產尾礦零排放的目標,為后期尾礦庫閉庫創(chuàng)造了條件,保障了企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
(3)回水水質的極大改善、用量的顯著增加,大大減少了三級泵的運行時間,年降低用水成本300萬元。
(4)高位水池的體積利用率大大提高,清淤的人力、財力消耗歸零。
(5)選礦廠工作環(huán)境衛(wèi)生狀況顯著改善。