提高鐵尾礦膏體排放濃度的探索與實(shí)踐

孫志飛+陳小波+王偉杰

【摘 要】 白云鄂博位于內(nèi)蒙古高原中部，屬大陸性氣候，常年低溫少雨，干旱多風(fēng)，水系極不發(fā)達(dá)。水資源缺乏已成為制約西礦巴潤選廠生產(chǎn)的一個重要因素，故節(jié)約水資源成為本單位、本時期的當(dāng)務(wù)之急。巴潤選廠的生產(chǎn)用水主要由新水和回水兩部分補(bǔ)給，而新水是由包鋼給水廠通過長約140公里的管道輸送提供，成本費(fèi)用較高；為降低新水消耗，節(jié)約選礦成本，提高工藝系統(tǒng)回用水量就成了一個關(guān)鍵的途徑。

【關(guān)鍵詞】 尾礦膏體堆存 提高排放濃度 降低水耗

【Abstract】 Bayan Obo is located in central Inner Mongolia Plateau， a continental climate， year-round low temperature dry， dry and windy， water is extremely underdeveloped. Lack of water has become an important factor restricting the West Mine Barun plant production， so conservation of water resources of the enterprise become imperative in this period.Barun water production plant is mainly composed of two parts， a new water supply and return water， and fresh water is clad to the water by about 140 kilometers of pipeline to provide higher costs。To reduce water consumption and save processing costs， improve process water system back to become a key way.

【Keywords】 the tailings paste up raise levels of emissions to reduce water consumption

由于精礦管道長距離輸送對濃度的限制，精礦溢流水的回用率已基本趨于穩(wěn)定。所以，提高尾礦排放濃度，是降低新水消耗的唯一可行方案。巴潤選廠尾礦采用先進(jìn)的膏體堆存技術(shù)，整個工藝系統(tǒng)分兩次濃縮，一次將9%-10%的尾礦礦漿濃縮至45%（設(shè)計要求），經(jīng)過兩年多的運(yùn)行調(diào)整，一次濃縮最終排放濃度可達(dá)到50%-55%，加之設(shè)備負(fù)荷承受能力有限，很難再繼續(xù)提升；而二次高效濃縮現(xiàn)在仍未達(dá)到設(shè)計排放濃度73%，還存在一定的提升空間，經(jīng)過兩年地不斷探索研究，創(chuàng)新改進(jìn)，二次濃縮排放濃度確實(shí)可以逐步提高；新水消耗也顯著下降。

1 為提高尾礦排放濃度，降低新水消耗而采取的措施

通過對操作方式、藥劑投加等技術(shù)條件的創(chuàng)新和改進(jìn)，來提高二次濃縮排尾（底流）濃度進(jìn)而增加回水量，降低新水消耗；經(jīng)過反復(fù)地實(shí)驗總結(jié)，在計劃任務(wù)的實(shí)施過程中，主要圍繞以下幾項內(nèi)容展開：絮凝劑投加量、絮凝劑的種類、進(jìn)料中氣泡、濃密機(jī)最佳運(yùn)行頻率、摸索合適的泥床高度、進(jìn)料量與出料量等。

1.1 通過對絮凝劑投加量的研究，提升尾礦濃度

加大絮凝劑給藥量后泥床會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)情況，底流濃度只有微小的提高；通過長期試驗，綜合考慮藥劑消耗和濃度提升幅度的經(jīng)濟(jì)性對比，最后確定一個穩(wěn)定的絮凝劑給藥量，底流濃度較高，藥劑消耗量較小。

1.2 消除進(jìn)料中氣泡，提升尾礦濃度

（1）進(jìn)料中氣泡的影響：從分礦箱中流出的礦漿含有空氣，因為礦漿在落入分礦箱液面的過程中包裹了空氣。經(jīng)改造：延長分礦箱內(nèi)進(jìn)料管長度使進(jìn)料管出口浸沒在液面下，有效減少了進(jìn)料中氣泡的含量。

（2）絮凝液也是一個包裹空氣的來源之一，絮凝劑中的空氣是由絮凝劑管最頂端的放氣口管進(jìn)入的，并帶入給料井。經(jīng)改造：將絮凝劑管上的放氣口封堵后，濃度從65%增到66.3%（濃密機(jī)頻率為50HZ）。操作時， 通過加藥點(diǎn)開閉調(diào)整，底流濃度再次從66.3%提高到67.8%。

1.3 尋找濃密機(jī)最佳運(yùn)行頻率，提升尾礦濃度

我廠選用濃密機(jī)頻率最大為50HZ，在保證濃密機(jī)扭矩不超過50%的前提下，我們對濃密機(jī)頻率做了調(diào)整，濃密機(jī)頻率直接影響著耙架的轉(zhuǎn)速。當(dāng)濃密機(jī)頻率過高，耙架轉(zhuǎn)速過大時，破壞了泥床穩(wěn)定性，影響了壓實(shí)比，從而導(dǎo)致底流濃度降低，渾濁層增加，也影響了大井溢流水的水質(zhì)和水量。而合適的濃密機(jī)頻率，在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)后，通過導(dǎo)水管導(dǎo)水作用，增加了泥床的壓實(shí)比，使底流濃度得到穩(wěn)步提升。

1.4 摸索合適的泥床高度，增加溢流水量

較高的泥床高度能夠提高底流濃度，當(dāng)泥床高于13m以上時，底流濃度幾乎不再繼續(xù)增加，而泥床過高會帶來較多的不利因素，例如溢流水質(zhì)量不能保證，濃縮機(jī)扭矩過大等。所以說，將泥床控制在13m左右且穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)后，可以得到較高的底流濃度。

1.5 保持進(jìn)出料平衡，保證尾礦濃度穩(wěn)定提升

罐體壓力作為一個重要的參考指標(biāo)，它的穩(wěn)定性既說明了泥床的穩(wěn)定，有又說明了壓實(shí)比的恒定。但是要想保持罐體壓力的穩(wěn)定，就必須要控制進(jìn)出料平衡。當(dāng)進(jìn)料大于出料時，會使泥床過高，最終導(dǎo)致大井跑渾，相反。當(dāng)進(jìn)料小于出料時，泥床會出現(xiàn)“老鼠洞”，破壞了泥床的穩(wěn)定性，最終影響到底流濃度。

2 取得的成果

通過調(diào)整，現(xiàn)在運(yùn)行穩(wěn)定，操作方便，尾礦濃度和回水量較2010年有了明顯提升，節(jié)水效果顯著。2011年噸精礦礦新水單耗較2010年節(jié)約0.29m3/t，2012年噸精礦新水單耗較2011年節(jié)約0.47m3/t。

3 結(jié)語

雖然通過提升尾礦排放濃度增加回水量在國內(nèi)外許多大型礦山企業(yè)應(yīng)用，但是鐵尾礦高濃度膏體堆存技術(shù)在國內(nèi)選鐵行業(yè)里的應(yīng)用實(shí)屬罕見[1]；在毫無參考經(jīng)驗的形勢下，包鋼巴潤選礦廠以降本增效為出發(fā)點(diǎn)，對尾礦二次濃縮排放濃度提升技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，并在國內(nèi)同行業(yè)領(lǐng)域取得了歷史性的突破。該項技術(shù)可以克服水資源缺乏、尾礦庫占地廣、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題，確保選礦生產(chǎn)正常開展；由此可見，該成果在少雨干旱、人口密集、污染較重的地區(qū)推廣應(yīng)用前景廣闊。

參考文獻(xiàn)：

[1]張錦瑞，徐暉.循環(huán)經(jīng)濟(jì)與尾礦綜合利用[J].金屬礦山，2004年8月增刊：434—437.endprint