浮選車間的機(jī)械設(shè)備設(shè)施等工藝布置

徐曉武

(龍煤七臺河礦業(yè)有限責(zé)任公司新興選煤廠，黑龍江 七臺河 154600)

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浮選車間的機(jī)械設(shè)備設(shè)施等工藝布置

徐曉武

(龍煤七臺河礦業(yè)有限責(zé)任公司新興選煤廠，黑龍江 七臺河 154600)

浮選車間的布置應(yīng)解決原料準(zhǔn)備、藥劑業(yè)務(wù)、產(chǎn)品脫水等問題。闡述了浮選原料(礦漿)調(diào)漿設(shè)施，浮選藥劑系統(tǒng)，浮選設(shè)備與礦漿準(zhǔn)備器、礦漿預(yù)處理器的布置，浮選產(chǎn)品脫水設(shè)備的布置，壓濾車間的布置等問題。

浮選車間；機(jī)械設(shè)備；工藝布置

1 浮選原料(礦漿)調(diào)漿設(shè)施

采用直接浮選時，礦漿來自浮選入料緩沖池或濃縮旋流器溢流。雖然已經(jīng)在濃度和粒度方面做了準(zhǔn)備，但進(jìn)入每臺浮選設(shè)備前仍需添加藥劑進(jìn)行預(yù)處理。浮選入料調(diào)漿設(shè)施采用礦漿準(zhǔn)備器和礦漿預(yù)處理器等。它們具有體積小、生產(chǎn)能力大、節(jié)省電能、噪聲小、減少設(shè)備、簡化工藝、減少廠房空間等優(yōu)點(diǎn)。它們的作用是將浮選藥劑與礦漿均勻混合。

2 浮選藥劑系統(tǒng)

浮選藥劑一般采用油罐車定期運(yùn)至選煤廠裝入藥劑庫(罐)貯存。使用時經(jīng)藥劑泵揚(yáng)送至浮選車間藥劑桶(箱)中，再經(jīng)給藥管給入礦漿準(zhǔn)備器和浮選機(jī)中。浮選藥劑庫(站)的貯存容量不小于15 d的藥劑消耗量，用標(biāo)準(zhǔn)軌距車輛運(yùn)輸時，總?cè)萘繎?yīng)大于兩輛油罐車的容量。車間里的藥劑桶(箱)容量按0.5～1.0 d的藥劑消耗量確定。按浮選生產(chǎn)經(jīng)驗，一般1 t干煤泥的捕集劑和起泡劑的混合用量為1.0～1.5 kg。藥劑桶(箱)應(yīng)布置在浮選車間頂層，藥劑自流給入礦漿調(diào)漿裝置中。車間內(nèi)應(yīng)設(shè)置監(jiān)測藥劑耗量的裝置。

由于乳濁液的宏觀性質(zhì)呈水性，因此，它與水性的礦漿容易混勻。計算表明，乳化細(xì)度為5～ 20μm時，1mL藥劑的總表面積可增加數(shù)千倍，這就增大了藥劑與礦粒的碰撞概率。對藥劑乳化能夠改善浮選過程，提高精煤回收率和降低藥劑消耗。

乳化站一般安裝在浮選機(jī)操作平面的空地，距礦漿預(yù)處理器和浮選機(jī)均較近，便于輸送乳濁液。

3 浮選設(shè)備與礦漿準(zhǔn)備器、礦漿預(yù)處理器的布置

3.1 浮選機(jī)與調(diào)漿設(shè)備的布置

礦漿準(zhǔn)備器、礦漿預(yù)處理器與浮選設(shè)備通常布置在同一層樓板上。為便于礦漿槽的管路布置和檢修，二者都采用柱墩式支承，高度一般為1 000～1 500 mm。浮選機(jī)與礦漿準(zhǔn)備器、礦漿預(yù)處理器的操作臺一般為同一標(biāo)高整體結(jié)構(gòu)(水泥地板或鋼板)。當(dāng)?shù)V漿準(zhǔn)備器布置較高時，應(yīng)單獨(dú)設(shè)置樓梯工作臺和保護(hù)欄。

浮選機(jī)操作臺的寬度一般大于1 500 mm，操作臺平面到浮選機(jī)精礦溢流口的距離為500～800 mm。精礦接料槽的寬度一般為300～ 500 mm，槽深不小于500 mm，槽底坡度≥0.07～ 0.11。槽底排礦口的位置應(yīng)設(shè)在精礦排出量多的部位。

3.2 浮選柱(床)的布置

浮選柱可以用礦漿準(zhǔn)備器或礦漿預(yù)處理器作為給料設(shè)備，其布置方式同浮選機(jī)入料。

浮選柱(床)比較高，一般要占用三個樓層高度，在浮選柱上方設(shè)操作臺。FCMC型浮選柱(床)主要由柱體、微泡發(fā)生器和尾礦箱三部分組成。柱體又分為精選段、粗選段和掃選段。柱體的頂部設(shè)有精礦收集槽；柱體的外側(cè)裝有微泡發(fā)生器組；位于柱體上部2/3處設(shè)有給礦管、尾礦箱和液位調(diào)節(jié)裝置。礦漿由柱體上部2/3處的給礦管給入浮選柱，尾礦從柱體底部的尾礦管排出。運(yùn)行過程中，利用循環(huán)泵將礦漿從柱體的粗選段底部抽出，加壓噴射，進(jìn)入氣泡發(fā)生器；將空氣吸入并粉碎成氣泡，同時由于壓力突然降低而析出大量微泡，然后沿切線方向進(jìn)入掃選段。上浮的礦漿進(jìn)入精選段，產(chǎn)生的精礦通過周邊溢流到精礦槽中。浮選柱(槽)上方周邊設(shè)清水管噴嘴，用以噴淋精礦泡沫，形成二次富集。最終尾礦由槽體下半部的尾礦口排出。精礦池布置在浮選柱精礦收集槽正下方，經(jīng)過泵或高壓風(fēng)給料罐給入脫水設(shè)備。

4 浮選產(chǎn)品脫水設(shè)備的布置

4.1 加壓過濾機(jī)的布置

將特制的圓盤過濾機(jī)放入一個密閉的壓力容器內(nèi)，容器內(nèi)的工作壓力達(dá)到0.3～0.5 MPa，使過濾機(jī)在正壓下進(jìn)行煤泥脫水，濾扇內(nèi)外壓差達(dá)到0.2～0.45 MPa，是圓盤真空過濾機(jī)工作壓差的5～10倍。壓差的增加提高了過濾機(jī)的處理能力，降低了濾餅水分。處理原生煤泥時，單位面積處理能力達(dá)到0.4～0.6 t/(m2·H)，產(chǎn)品水分為16%～20%。處理浮選精煤時，單位面積處理能力達(dá)到0.4～0.8 t/(m2·h)，產(chǎn)品水分為16%～18%。加壓過濾機(jī)間歇排料，濾餅呈松散狀，可均勻地滲入到產(chǎn)品中。煤泥直接滲入產(chǎn)品，增加了選煤廠的經(jīng)濟(jì)效益，也可大大降低工人的勞動強(qiáng)度，改善生產(chǎn)環(huán)境，具有顯著的經(jīng)濟(jì)、社會效益。

加壓過濾機(jī)的安裝要考慮主機(jī)和輔機(jī)。配套輔機(jī)有高壓風(fēng)機(jī)：風(fēng)壓1～1.5MPa，低壓風(fēng)機(jī)：風(fēng)壓0.5～0.7MPa，給料機(jī)：φ2000 mm圓盤給料機(jī)或?qū)挾炔恍∮? 200 mm的鑄石槽刮板機(jī)；渣漿泵、自動控制用各種自動、手動閥門等。加壓過濾機(jī)的加壓倉外殼直徑很大，排料裝置很高，布置時一般將兩者分層放置，加壓倉一層高度可視其直徑設(shè)置，上方留出l～1.5 m，供安裝起吊用。加壓過濾機(jī)的排料裝置有兩道閘門，分別由液壓驅(qū)動，交替開闊，注意留有閘板抽出的空間。閘門的密封膠墊是檢修較為頻繁之處，應(yīng)在該處架設(shè)檢修平臺。濾餅從排料裝置排出后，進(jìn)入小料斗，料斗下應(yīng)設(shè)置圓盤給料機(jī)，將物料傳入膠帶輸運(yùn)機(jī)，或直接用1 200 mm的刮板運(yùn)輸。

4.2 精煤快速壓濾機(jī)的布置

精煤快速壓濾機(jī)的入料采用自流與風(fēng)壓給料，克服因精礦濃度低且含有大量泡沫導(dǎo)致泵壓給料的困難。精礦池布置在浮選精礦收集槽正下方，精煤壓濾機(jī)入料罐布置在精礦池正下方，精礦就可以直接從浮選機(jī)(柱)流入精礦池，再流入壓濾機(jī)入料罐，避免先讓精礦流入布置在一層的精礦池，然后再用泵打入壓濾機(jī)入料罐，減少了空間占有體積和功耗。

4.3 圓盤真空過濾機(jī)的布置

當(dāng)浮選精煤產(chǎn)品占總精煤比例不高、不影響整體水分時，可采用圓盤真空過濾機(jī)脫水。浮選精煤過濾脫水設(shè)備通常布置在浮選機(jī)下層樓板上，這是經(jīng)常采用的精煤自流進(jìn)入過濾機(jī)的布置方式。也可以將過濾機(jī)布置在浮選機(jī)上層樓板上，浮選精煤需用泵打入過濾機(jī)中脫水，這種方案增加了泵提升系統(tǒng)，但優(yōu)點(diǎn)是真空系統(tǒng)可采用一段氣水分離器的工藝布置。

在布置圓盤真空過濾機(jī)時應(yīng)注意：首先，樓層高度根據(jù)圓盤真空過濾機(jī)的圓盤及同層輔助設(shè)備(如真空泵)要求的檢修高度而定。圓盤真空過濾機(jī)通常架設(shè)高度為500 mm，如果精煤輸送機(jī)是同層布置，其架設(shè)高度為1 000～1 500 mm。因此，樓層高度在7 000 mm以上。其次，圓盤真空過濾機(jī)操作臺平面距礦漿箱口應(yīng)為800 mm左右，臺寬700 mm左右。操作臺應(yīng)設(shè)上、下樓梯和保護(hù)欄桿。過濾機(jī)精煤產(chǎn)品溜槽傾角盡量接近90°，溜槽不要跨主梁，防止堵塞。再次，配套壓風(fēng)機(jī)或水泵可布置在下層樓板上。真空泵、壓風(fēng)機(jī)機(jī)架的高度，應(yīng)根據(jù)設(shè)備型號等具體情況確定。

4.4 沉降過濾式離心脫水機(jī)的布置

沉降過濾式離心脫水機(jī)是一種細(xì)粒煤泥的脫水設(shè)備。該設(shè)備要求制造技術(shù)水平高、材質(zhì)好、安裝精確。如果浮選入料中含泥量大，-45 ym含量超過35%時，可以將入料預(yù)脫泥，一方面為浮選創(chuàng)造好的條件，另一方面為沉降過濾式離心脫水機(jī)高效工作奠定基礎(chǔ)。

沉降過濾式離心脫水機(jī)占地面積小，布置比較方便，應(yīng)注意設(shè)置定壓緩沖漏斗(箱)或礦漿分配器。

4.5 各種水池的布置

各種水池的容量可按入料的3～ 5 min流量計算，或按泵正常揚(yáng)量的2～3 min量來計算。水池通常采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。水池的溢流管直接通入排水溝進(jìn)入事故撈坑或集水池進(jìn)一步處理。

5 壓濾車間的布置

選煤廠的浮選尾煤，由于含黏土物質(zhì)多、粒度細(xì)、黏度大等原因，很難脫水回收。比較有效、可靠的方法是采用壓濾機(jī)處理。生產(chǎn)實(shí)踐證明，壓濾機(jī)的濾餅水分可達(dá)20%～25%，濾餅可單獨(dú)運(yùn)輸。濾液為清水，比較容易實(shí)現(xiàn)洗水閉路循環(huán)，避免對環(huán)境的污染。

[1] 劉煥勝,劉瑞芹. 浮選藥劑連續(xù)乳化法的研究與試驗[M]. 煤炭加工與綜合利用，2003.

[2] 李延鋒，歐澤深.浮選工藝的優(yōu)化配置[M].煤炭工程，2002.

Processing layout such as mechanical equipment facilities of flotation workshop

XU Xiao-wu

(Xinxing Coal Preparation Plant, Longmey Qitaihe Mining Co., Ltd., Qitaihe 154600, China)

The layout of flotation workshop should solve the problem of raw material preparation, pharmacy business and product dehydration. The layout of size mixing equipment, flotation reagents system, flotation equipment and pulp preprocessor, pulp preprocessor, dewatering equipment for flotation products, and filter pressing workshop are discussed in this paper.

Flotation workshop; Mechanical equipment; Processing layout

2016-09-23

徐曉武(1971-)，男，工程師。

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