常見尾礦輸送泵的特點(diǎn)及應(yīng)用

胡祥群，南永光

(1.中國恩菲工程技術(shù)有限公司 礦山事業(yè)部，北京 100038；2.四川江銅稀土有限責(zé)任公司 工程部，四川西昌 615600)

常見尾礦輸送泵的特點(diǎn)及應(yīng)用

胡祥群1，南永光2

(1.中國恩菲工程技術(shù)有限公司 礦山事業(yè)部，北京 100038；2.四川江銅稀土有限責(zé)任公司 工程部，四川西昌 615600)

尾礦輸送泵是尾礦壓力輸送系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，主要含離心式和容積式兩類，本文針對(duì)其中的幾種常見泵，結(jié)合已有工程實(shí)例和筆者工作實(shí)踐，分別對(duì)他們的特點(diǎn)和適用范圍進(jìn)行了簡單總結(jié)。

尾礦輸送；渣漿泵；隔膜泵；柱塞泵；水隔離泵；油隔離泵

0 前言

礦山開采過程中，產(chǎn)出的大部分尾礦需要進(jìn)行妥善存放，所以幾乎每個(gè)礦山都有一套完備的尾礦處置設(shè)施。在傳統(tǒng)的濕式排放尾礦處置設(shè)施中，通常包含尾礦庫設(shè)施、尾礦輸送系統(tǒng)和回水系統(tǒng)3個(gè)部分，其中尾礦輸送系統(tǒng)是將尾礦輸送到尾礦庫的一套設(shè)施，它起著連接尾礦排放端與接受端的中間紐帶作用，直接關(guān)系到整套尾礦處置設(shè)施的安全運(yùn)行和正常使用，從而影響到整個(gè)礦山的正常生產(chǎn)。尾礦輸送泵作為尾礦輸送系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，是保證尾礦輸送系統(tǒng)輸送能力、安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵[1]。因此，合理選擇輸送泵意義重大。本文針對(duì)幾種常見泵，分別對(duì)它們的特點(diǎn)和適用范圍進(jìn)行了闡述，并結(jié)合已有工程實(shí)例和工作實(shí)踐，列舉了一些工程應(yīng)用實(shí)例。

1 離心式泵

1.1 特點(diǎn)

用于輸送尾礦的離心泵常稱為渣漿泵，是一種借助工作葉輪的旋轉(zhuǎn)離心力使尾礦獲得動(dòng)能的輸送設(shè)備，基本結(jié)構(gòu)由葉輪、泵殼、泵軸、軸承及托架組成。

渣漿泵的輸送流量范圍覆蓋面較大，單級(jí)泵揚(yáng)程較低，允許多級(jí)串聯(lián)提高揚(yáng)程。入料方式多采用壓入式。由于泵體的過流部件與漿體直接接觸，磨損比較嚴(yán)重，需要經(jīng)常更換葉片等易損件[2]。該類泵效率相對(duì)較低，通常需要配備軸封水系統(tǒng)。

1.2 適用范圍

渣漿泵流量的適用范圍較廣，從幾十到幾千立方米不等，單臺(tái)泵的流量隨揚(yáng)程的變化幅度也較大，同一臺(tái)泵可在不同的工況下工作，當(dāng)泵的額定性能不能滿足工況需求時(shí)，通常可通過改變轉(zhuǎn)速或切削葉輪的方法調(diào)整泵的流量和揚(yáng)程，但一般應(yīng)盡量使泵處于高效區(qū)工作，這種靈活度使得渣漿泵在輸送礦漿流量不太穩(wěn)定的工程中具有較好的適應(yīng)性。由于單級(jí)泵的揚(yáng)程相對(duì)較低，可采取多級(jí)泵串聯(lián)的方式對(duì)揚(yáng)程加以提升，但過多的串聯(lián)會(huì)帶來一些弊端，無論是從技術(shù)還是經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，都不甚合理，這就在一定程度上限制了渣漿泵在長距離輸送系統(tǒng)中的應(yīng)用。該類泵常用于近距離、低揚(yáng)程的尾礦輸送，針對(duì)流量較大、揚(yáng)程不太高的情況，采取串聯(lián)的配置方式，通常也是經(jīng)濟(jì)合理的。這種泵型對(duì)物料的適應(yīng)性也很廣，通過改變泵的材質(zhì)或結(jié)構(gòu)，可以適應(yīng)于不同粒度、溫度、酸堿度的尾礦，尤其是在輸送流量較大、夾帶有大粒徑的尾礦時(shí)優(yōu)點(diǎn)尤為突出。

1.3 應(yīng)用實(shí)例

渣漿泵構(gòu)造簡單、易于操作、占地較少、造價(jià)較低[2]，是最傳統(tǒng)的尾礦有壓輸送設(shè)備，應(yīng)用十分廣泛。該泵既可單級(jí)泵使用，也可多級(jí)泵串聯(lián)或并聯(lián)使用，還常用作容積式泵的喂料泵，有較多成功的工程實(shí)例。如山西某銅礦的尾礦輸送泵站，內(nèi)設(shè)4臺(tái)渣漿泵(Q=1642 m3/h，H=41 m)，兩臺(tái)并聯(lián)為一組，一組工作，一組備用；河北某金礦的尾礦輸送泵站，內(nèi)設(shè)4臺(tái)渣漿泵(Q=210 m3/h，H=65 m)，兩臺(tái)泵串聯(lián)為一組，一組工作，一組備用；河南某鉬礦的尾礦輸送泵站，內(nèi)設(shè)8臺(tái)渣漿泵(Q=1500 m3/h，H=70 m)，4臺(tái)串聯(lián)為一組，一組工作，一組備用。

2 容積式泵

2.1 特點(diǎn)

容積式泵是依靠柱塞、隔膜、浮球等工作件在泵體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使泵體內(nèi)若干個(gè)工作腔的容積周期性地變化，而交替地吸入和排出液體的一種輸送設(shè)備。通常由動(dòng)力系統(tǒng)、隔離系統(tǒng)、閥件、輔助系統(tǒng)等組成。常見的有柱塞泵、隔膜泵、水(球)隔離泵，油隔離泵等。

容積式泵的輸送流量范圍較渣漿泵小，據(jù)了解，國內(nèi)已投入使用的柱塞泵、水(球)隔離泵、油隔離泵的單臺(tái)流量大多在300 m3/h以內(nèi)，隔膜泵的單臺(tái)流量大多在450 m3/h以內(nèi)，其主要優(yōu)點(diǎn)是揚(yáng)程高，無論國內(nèi)還是國外產(chǎn)品，其標(biāo)注壓力均已超高10 MPa，其中，以柱塞泵和隔膜泵的表現(xiàn)尤為突出。該類泵一般都要求有一定的灌入壓力，常配備喂料渣漿泵。為了解決漿體與泵的運(yùn)動(dòng)部件直接接觸導(dǎo)致的磨損問題，該類泵一般都在兩者間采取了隔離措施，柱塞泵采取了用壓力清水清洗柱塞的方式、隔膜泵采取特制橡膠膜作為隔離、水(球)隔離泵采取浮球作為隔離、油隔離泵以油介質(zhì)作為隔離，因此，主要易損件變?yōu)榱诉M(jìn)出口閥件，使得更換更為方便。該類泵效率一般都較高。為了減輕脈沖的影響，一般在排出端設(shè)有穩(wěn)壓、減震和安全裝置，通常采用空氣灌為減壓減震手段，采用安全閥為超壓安全裝置[2]。

2.2 適用范圍

容積式泵的輸送流量范圍較渣漿泵小，且流量隨壓力變化幅度很小，適用于輸送較恒定流量，由于單臺(tái)泵流量較小，常采取并聯(lián)的配置方式。其主要優(yōu)點(diǎn)是揚(yáng)程較高，適用于中、高揚(yáng)程輸送。該類泵對(duì)輸送尾礦的粒度要求較嚴(yán)，一般要求小于1～2 mm，其對(duì)磨蝕性的要求比渣漿泵更嚴(yán)格，主要是為了提高容積式泵的效率和延長易損件的壽命，對(duì)于長距離尾礦輸送系統(tǒng)，為了使得系統(tǒng)的運(yùn)營費(fèi)用經(jīng)濟(jì)合理，對(duì)這一要求尤為突出。

2.3 應(yīng)用實(shí)例

容積式泵的揚(yáng)程和效率較高，可靠性較好，因此廣泛的應(yīng)用于長距離尾礦輸送系統(tǒng)，在揚(yáng)程較高的尾礦輸送系統(tǒng)中也有較多的應(yīng)用實(shí)例。如江西省某銅礦的尾礦輸送泵站，內(nèi)設(shè)2臺(tái)水隔離泵(Q=250 m3/h，H=4 MPa)，一用一備；江西省某鎢礦的尾礦輸送泵站，內(nèi)設(shè)3臺(tái)柱塞泵(Q=260 m3/h，H=5 MPa)，兩用一備；江西省某銅礦的尾礦輸送泵站，內(nèi)設(shè)4臺(tái)油隔離泵(Q=120 m3/h，H=2.5 MPa)，兩用兩備；安徽某鐵礦的尾礦輸送泵站，內(nèi)設(shè)2臺(tái)隔膜泵(Q=160 m3/h，H=4 MPa)，一用一備。

3 結(jié)語

(1)尾礦輸送泵主要含離心式和容積式兩類，兩者比較，離心式泵的突出優(yōu)點(diǎn)是流量覆蓋面廣，容積式泵的突出優(yōu)點(diǎn)是揚(yáng)程高。

(2)渣漿泵單級(jí)泵揚(yáng)程較低，可多級(jí)串聯(lián)提升揚(yáng)程，常用于近距離、低揚(yáng)程的尾礦輸送，針對(duì)流量較大、揚(yáng)程不太高的情況，采取串聯(lián)的方式，通常也是經(jīng)濟(jì)合理的。

(3)容積式泵中常見的有柱塞泵、隔膜泵、水(球)隔離泵、油隔離泵等，相比之下，隔膜泵和柱塞泵的揚(yáng)程較高，隔膜泵的流量較大，該類泵在揚(yáng)程較高時(shí)常使用，在長距離尾礦輸送系統(tǒng)中應(yīng)用很廣。

(4)針對(duì)流量較大、揚(yáng)程不太高的尾礦輸送系統(tǒng)，宜通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，最終確定采取哪種泵合適，實(shí)際工程中，在技術(shù)都能滿足的情況下，由于各種泵的價(jià)格差異，經(jīng)濟(jì)因素往往成為選泵的關(guān)鍵要素。

[1] 尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)參考資料編寫組.尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)參考資料[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1980.

[2] 錢桂華，曹晰.漿體管道輸送設(shè)備實(shí)用選型手冊(cè)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1995.

CharacteristicsandApplicationofCommonTailingPumps

HU Xiang-qun1，NAN Yong-guang2
(1.Mine Department, China ENFI Engineering Corporation, Beijing 10038, China; 2.Department of Engineering, Sichuan JCC Rare Earth Metals Co., Ltd. SichuanXichang, 616500, China)

Tailing pump is the key equipment in tailings pressure-operated conveying system, there are two types of this pump, centrifugal and displacement. Based on several common pumps, combined with the existing engineering examples and working practice, the paper makes simple summary for their characteristics and application scope respectively.

tailing transportation；slurry pump；diaphragm pump；plunger pump；water isolation pump；slurry pump with oil isolation

2014-01-20

胡祥群(1982-)，女，湖南華容人，碩士研究生，工程師，主要從事尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)工作。

TU646

A

1003-8884(2014)02-0036-02