尾矿浓缩过滤工艺技术培训

选矿工艺与设备技术培训（尾矿浓缩过滤系统）刘正强2013年10月湖北鸿昇矿业有限公司尾矿浓缩过滤工艺一、浓缩机浓缩机的分类和构造•池体•耙架•传动装置•给料、排料装置•安全信号和耙架提升装置构造分中心传动式和周边传动式浓缩机两大类分类耙式浓缩机的组成1）大型中心传动耙式浓缩机（a）1―桁架；2―传动装置；3―溜槽；4―给料井；5―耙架(b）1―电动机2―减速器；3―蜗轮减速器；4―底座5―底盖；6―混凝土支柱；7―齿轮；8―内齿轮；9―稳流筒；10―滚球图3中心传动耙式浓缩机的结构图规格为16、20、30、40和53m,现已有达100米的产品，国外已有直径达183米2）周边传动耙式浓缩机我国生产的周边传动浓缩机的直径有15、18、24、30、38、45和53m，并已和产出直径达100米的浓缩机。国外产品最大直径已达198m。图4周边辊轮传动耙式浓缩机结构1―齿条；2―轨道；3―溢流槽；4―浓缩池；5―托架；6―给料槽；7―集电装置；8―卸料口；9―耙架；10―刮板；11―传动小车；12―辊轮；13―齿轮图耙架的形式传动装置周边传动浓缩机中心传动浓缩机3）深锥浓缩机•池深尺寸大于池的直径尺寸，整机呈立式桶锥形。由圆筒体和圆锥体两部分组成，与浓缩漏斗相似，但圆锥部分长，且在锥体内设置有搅拌器。结构特点加药方式深锥浓缩机工作时，一般要加絮凝剂。理想的加药方式是连续多点加药。•其将浮选尾矿经入料调节器喂入缓冲槽，经絮凝剂控制阀添加絮凝剂，借助挡板的作用，使絮凝剂与矿浆混合均匀，然后经紊流管流入深锥浓缩机。在浓缩机内，由于搅拌器的轻轻搅拌，使絮凝剂与矿浆能有效地接触。在凝聚和重力作用下，随着物料的不断给入，大部分液流在浓缩机圆筒部分的澄清带内形成小涡流。在机体的圆锥部分，即压缩带内，沉淀物在固体的重力作用下进行压缩，同时引起液体向上层运动，压缩的浓缩物由下部排料阀排出。工作原理1―入料调节器；2―给溜槽；3―药剂调节阀；4―稳流管；5―溢流管；6―测压元件；7―排料调节器；8―排料阀；9―搅拌器图5深锥浓缩机结构图示4）高效浓缩机在待浓缩的物料中添加一定量的絮凝剂，使矿浆中的固体颗粒形成絮团或凝聚体，以加快其沉降速度、提高浓缩效率；给料筒向下延伸，将絮凝料浆送至沉积和澄清区界面下；设有自动控制系统控制药剂用量、底流浓度等。主要特点工作过程•这种高效浓缩机的给料筒内设有搅拌器，搅拌叶分为三段，叶径逐渐减小，使搅拌强度逐渐降低。粒浆先给入排气系统，排出空气后经给粒管进入给料筒，絮凝剂则由管3分段给入筒内和料浆混合，混合后的料浆由下部呈放射状的给料筒直接进入浓缩—沉淀层的上、中部，料浆絮团迅速沉降，液体则在浆体自重的液压力作用下经浓缩—沉积层过滤出来，形成澄清的溢流排出。注意事项絮凝剂的种类，针对不同的矿泥粒度组成和浓度，应用合适的絮凝剂及用量，一般应先在实验室进行实验在矿泥水进入浓缩机时不应夹带气泡，因为气泡进入浓缩区内会产生类似浮选的效果，使浓缩区的沉淀物层受到干扰，溢流澄清度会下降。下列几种情况可能不适合采用高效浓缩机，矿泥需加大量凝聚剂才能有一定效果，此时必须做加药剂费用与浓缩机基建费用的对比，前者小于后者是可行的；有些厂浓缩机还有储存及缓冲功能，用于各种意外情况存放矿泥水，此时应采用普通型。二、斜板浓缩机2.1斜板浓缩机简介•斜板浓缩机是在沉降区设置一组倾斜平行板的矿浆重力浓缩设备。倾斜板组可以增加沉降面积和缩短矿粒的沉降距离，从而提高设备的澄清能力。理论上倾斜板浓缩机的有效浓缩面积F(㎡)等于各个倾斜板在水平投影面积的总和，用公式表示为F=KnBLcosα，式中K为有效面积系数；n为倾斜板数目；B和L分别为倾斜板的宽度和长度，m；α为倾斜板与水平面的倾角，一般为45。～60。。斜板浓密机可以节省厂房面积，提高浓缩效率。鸿昇公司使用的是云南科力新材料有限公司生产的KMLZ[1]型斜窄流浓密箱。KMLZ[1]型斜窄流浓密箱结构1—斜窄流组合装置；2—清水溢流槽；3—给矿筒；4—箱斗；5—支腿架；6—底流阀（上面是截止阀，下面是调节阀）；7—爬梯；8—操作平台。2.2设备的工作过程•料浆由给矿筒均匀分配至各个箱斗，料浆中的粗颗粒直接沉入锥斗，细颗粒随着料浆从斜窄流组合体下部进入各斜窄流单体，在料浆斜上升过程中，细颗粒沉淀至斜板上并下滑到锥斗，与粗颗粒一起从底流阀排出；澄清水斜向上流动，经清水溢流槽排出。2.3设备的操作规程2.3.1开车前检查排除箱斗和给矿筒内异物；保证底流阀通畅、灵便；逐个检查紧固件，如有松动，应适当紧固；保证底流泵的可靠运行；查看高压水的压力是否符合要求。2.3.2开车顺序确认达到开车条件后，方可开车，开车顺序：底流截止阀全开，底流调节阀关闭→给矿→一段时间后开启底流调节阀并调整开启度至所要求浓度→开启振动装置。2.3设备的操作规程2.3.3振动装置的使用给矿一段时间开启底流调节阀后请开启振动装置。振动装置刚开启时请将振动强度调小，待十小时后钢结构的制作、焊接等造成的内应力释放完全再逐渐调大至所需强度。振动装置在设备工作期间应保持开启状态，如果中途开启振动装置会导致锥斗壁上的沉淀物突然坍塌堵塞底流。振动装置对锥斗壁的振动可使沉淀物与锥斗壁脱离接触，并受交变速度和加速度的影响处于不稳定状态，从而有效克服沉淀物间的内摩擦力和聚集力，利于底流顺排和提高底流浓度。在底流不排放的情况下，振动装置会将沉淀物振实，因此当底流口被异物阻塞导致底流中断时，应临时关闭振动装置将底流疏通后再开启，以免沉淀物被振实变干后难排放。2.3设备的操作规程2.3.4底流管堵塞的处理如果发现底流管堵塞，先将底流阀开大，如仍不通畅按“关底流调节阀/开高压冲洗水阀/开底流调节阀/关高压冲洗水阀”的操作路线重复数次，直至底流通畅。2.3.5班间巡回检查正常生产条件下，每小时进行一次巡回检查，内容有底流排量和浓度是否正常，底流阀和排矿管是否通畅，溢流量和澄清度是否正常，溢流槽内是否有积矿，给矿量是否正常等等。当底流浓度超过设计值或流量过小时，须及时加大底流排矿量，以防沉淀物在箱斗内恶性积累。一段时间后重新调节底流阀至要求的浓度。溢流槽内如有较多积矿应及时清除。根据流体力学原理，必须保证整条溢流槽任一部分的溢水能力都正常，才能使给矿均匀地进入每个斜板单元，充分利用斜板沉淀面积，否则，斜板面积的利用率会大大降低。重要注意事项•如果发现斜板组外的矿浆液面高于斜板组内，这是箱斗内已开始恶性积矿的信号，应立刻增加底流排量使矿浆液面恢复正常情形，否则，会导致设备不能正常工作（因斜板组下端被阻而不能顺利进矿）。当斜板组外的矿浆液面高于斜板组的围板后，给矿浆就直接从斜板组顶部翻入，粗细矿粒均沉积到斜板上又被箱斗内恶性积累的矿泥阻挡不能下排，继而发生斜板单元组被积矿压垮损坏的严重事件。2.3设备的操作规程2.3.6停车顺序停止给矿→一段时间后(箱斗内积矿基本排完)关闭底流截止阀（底流调节阀可不关）→关闭振动装置（如配有）→长时间停车需注入清水使液面淹没斜板顶面（注：寒冷地区的冬天不要注满清水，可用织物等覆盖设备顶部避免暴晒）2.4设备的维护和技术安全•2.4.1经常检查操作平台、楼梯、栏杆等设施是否完备、安全；•2.4.2保证给矿筒内隔渣筛完好通畅，及时清除异物；•2.4.3保证底流阀功能完好，阀门丝牙定期涂抹黄油，及时更换损坏的底流阀；•2.4.4定期冲洗倾斜板、溢流槽，确保设备具有良好的工作状态；•2.4.5及时清除溢流槽内的积矿。2.4设备的维护和技术安全•2.4.6不可长时间关闭底流阀强憋底流浓度；当设备需较长时间停机时（2小时以上）必须尽量排空箱斗中的固料，否则可能导致箱斗内恶性积砂产生设备不能顺行的严重后果，须将箱斗内积砂清空后方能投入使用；•2.4.7保证岗位卫生清洁，严防工具、棉纱、手套等杂物进入箱斗内，引起底流堵塞；•2.4.8本设备的处理量应小于等于设备选型时规定的处理量，否则溢流跑浑或底流浓度变稀，并有可能使设备工作条件恶化。2.5设备的常见问题及处理•2.5.1溢流跑浑的原因及处理•2.5.1.1给矿浆体积量超过设计值会导致溢流跑浑；处理方法为将给矿体积量减小至设计值，或添加有效絮凝剂，或新增设备；•2.5.1.2给矿性质改变，如细度增加、浓度增加、密度降低等；处理方法为新增设备或添加有效絮凝剂；2.5.1溢流跑浑的原因及处理•2.5.1.3斜窄流组合体密封不严导致给矿短路直接进入溢流；处理办法为查找溢流跑浑的斜窄流组合体，将漏浆处用海绵、硅胶等密封；•2.5.1.4底流浓度超过设计值；斜窄流组合体兼具澄清与浓密功能，强憋底流浓度超过设计值，会导致斜板浓密面积不够，较难浓密的细颗粒从溢流排出。处理方法为降低底流浓度至设计值以下。2.5.2斜板单元堵塞的原因及处理•2.5.2.1操作不当导致箱斗内恶性堆矿至斜窄流组合体内；处理办法为增大底流排量，使箱斗内的积矿排出，如积矿严重的需清空箱斗重新开机。操作中强憋底流、长时间关闭底流、带矿关机等都有可能导致箱斗内恶性堆矿；•2.5.2.2给矿不稳定导致的设备进出量不平衡。如果给矿中固含物量逐渐增大而底流量未改变，新增的沉积物会储存于箱斗内并逐渐存满整个箱斗，将斜窄流组合体淹没；处理办法为查找给矿固含物量逐渐增大的原因，使设备的进出固含物量平衡。絮凝剂的选择与添加斜板浓密机使用中一般无需添加絮凝剂，但对于某些沉降很慢或要求溢流水含固量很低的场合，则需添加絮凝剂对被处理物料进行预处理，提高固体颗粒的沉降速度，减少设备的沉降面积。1、絮凝剂的选择•对于尾矿和其他微细粒级含量较多的物料，建议选用阴离子型或非离子型的聚丙烯酰胺絮凝剂，对于料浆的浓度很低的情况，则可使用聚合铝、硫酸铝等无机盐类絮凝剂。高分子絮凝剂的分子量以800万左右为宜。•对于特别难沉降的物料，可采用混凝沉降。即先使用无机凝聚剂对料浆进行预处理，改变料浆颗粒的电学特性和表面特性，再添加高分子絮凝剂，最终形成较大的絮团而加速沉降。2、絮凝剂溶液的配制•高分子絮凝剂一般为粉状或颗粒状，使用前需要加水溶解。絮凝剂溶液的浓度一般为0.1%~0.05%，下一步，我们准备按0.05%配制。絮凝剂溶液的配制通常在搅拌桶内进行，有两种配制方法：•a、一步配制法•b、分步配制法2.1一步配制法•一步配制法是指将絮凝剂溶液的浓度一次配制成0.05%。在搅拌桶内装满清水后搅拌，搅拌器转速为100~300转/分，将粉状或颗粒状的絮凝剂缓慢加入到搅拌桶内，搅拌1小时左右，直至絮凝剂完全溶解到水中。•絮凝剂可以在20℃左右的常温下搅拌溶解，溶解时间一般为1小时左右。2.2分步配制法•分步配制法是指絮凝剂的溶液分两步进行。第一步将絮凝剂加入到相对较小的搅拌桶内进行预溶解，絮凝剂溶液的浓度为0.1%~0.3%。第二步将预配制好的絮凝剂置入到大搅拌桶内进行二次溶解，最终配制成0.05%的絮凝剂溶液。配制要求及加温等同一步配制法，但二次溶解时，可不必加温。3、絮凝剂溶液的添加•絮凝剂溶液与被处理物料充分混合后才能获得好的絮凝效果。可以将絮凝剂溶液直接加入到流速较快的进入浓缩设备的溜槽或管道内，让絮凝剂溶液与料浆在管道或溜槽内自然混合，必要时在管道或溜槽中安装静态混合器，以提高混合效果。也可将絮凝剂溶液加入到进入浓缩设备前的搅拌区域内，让絮凝剂溶液和料浆搅拌混合。4、絮凝剂的用量•絮凝剂的用量与料浆性质、絮凝剂的种类、絮凝剂的分子量等因素有关，一般需在实验室通过静态沉降试验初步确定，生产上再根据实际情况进行调整。对于尾矿等细粒级难处理物料，絮凝剂的用量按干矿计通常为20~50g/t，即每1吨干矿添加20~50g干粉絮凝剂。5、应用举例•a、絮凝剂溶液配制•假设搅拌桶的有效容积为3.5立方米,要求配制的絮凝剂溶液的浓度为0.05%。则每立方米水中需加入的絮凝剂量为500g，3.5立方米搅拌桶应加入粉状絮凝剂的量为1750g，即1.75Kg。5、应用举例•b、絮凝剂用量•假设浓密机每小时处理的干矿量为20t，絮凝剂的最佳用量为30g/t，则每小时使用的絮凝剂