鑫匯公司排尾系統(tǒng)優(yōu)化改造

蔡明明　曲洪俊　林　海　張擁軍　張　青　蔣瑞新

(山東黃金礦業(yè)(鑫匯)有限公司)

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鑫匯公司排尾系統(tǒng)優(yōu)化改造

蔡明明曲洪俊林海張擁軍張青蔣瑞新

(山東黃金礦業(yè)(鑫匯)有限公司)

摘要1994年建礦以來，山東黃金礦業(yè)(鑫匯)有限公司(下簡稱“鑫匯公司”)尾礦輸送經(jīng)歷了200,500,1 400，2 100 t/d的改造擴(kuò)建，充填分級(jí)后細(xì)粒級(jí)排礦系統(tǒng)無法滿足現(xiàn)有生產(chǎn)需求，故引進(jìn)GZXN-2200濃縮沉降設(shè)備和2DGN120/2.0排礦設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化改造。改造效果顯著，提高了溢流水質(zhì)量和設(shè)備使用效率，降低了水的循環(huán)耗能，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞尾礦輸送環(huán)保節(jié)能降耗

鑫匯公司排尾系統(tǒng)完成1 400 t/d改造后，其他設(shè)備陳舊、老化等問題突出，生產(chǎn)能力不足，已不能滿足生產(chǎn)需求。為此，鑫匯公司對(duì)排尾系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)備更換及工藝流程改造，選取高效新式濃密機(jī)，在提高處理能力的同時(shí)更好地降低生產(chǎn)能耗。

1　鑫匯公司選廠原排尾系統(tǒng)

原排尾系統(tǒng)工藝流程見圖1。

1.1礦石沉降特性

目前鑫匯公司選廠處理能力為2 100 t/d，精礦產(chǎn)率約5%，每天排出約2 000 t尾礦。尾礦經(jīng)水力旋流器分級(jí)后，粗粒級(jí)礦砂用于井下充填，細(xì)粒級(jí)礦砂經(jīng)濃密機(jī)濃縮后排入尾礦庫。按現(xiàn)有生產(chǎn)工藝，每天約1 500 t干礦需經(jīng)濃密機(jī)外排至尾礦庫。礦漿基本性質(zhì)見表1。

對(duì)溢流尾礦進(jìn)行了一系列礦漿沉降試驗(yàn)，當(dāng)?shù)竭_(dá)84.5 min時(shí)產(chǎn)生拐點(diǎn)，其沉降清水層深度為18.7 cm，前期沉降可以看成線性關(guān)系，平均沉降速度為13.3 cm/h。沉降曲線見圖2。

表1　礦漿性質(zhì)

圖2　尾礦漿沉降曲線

采用φ24 m濃密機(jī)[1-3]，其參數(shù)見表2。

表2　φ24 m濃密機(jī)參數(shù)

1.2排尾系統(tǒng)存在的問題

尾礦經(jīng)分級(jí)后,細(xì)粒級(jí)尾砂流到φ24 m高效濃密機(jī)進(jìn)行濃縮，底流使用QGB200和QGB100球隔離泵排至尾礦庫，QGB150球隔離泵備用，濃密機(jī)溢流水，使用D280清水泵供到選廠生產(chǎn)水池使用。根據(jù)多年運(yùn)行，該球隔離泵存在以下缺點(diǎn)：

(1)耗水量大。球隔離泵的正常耗水是20%，由于使用長久浮球，其腰帶磨損，耗水量逐漸增大，可達(dá)35%。按照正常耗水量20%計(jì)算，2臺(tái)球隔離泵(QGB200/1.6，QGB100/1.6各一臺(tái))每天耗水1 440 m3，全年運(yùn)轉(zhuǎn)330 d，共計(jì)耗水475 200 m3。尾礦庫返水到排尾車間，每立方水需要0.47 元，因球隔離泵耗水每年費(fèi)用22.33萬元。由于耗水量較大，為滿足正常的排尾需要，尾礦庫回水消耗較大，不僅造成輸送水的循環(huán)能量浪費(fèi)，而且經(jīng)常導(dǎo)致選廠生產(chǎn)用水不能及時(shí)供應(yīng)，影響生產(chǎn)。

(2)維修費(fèi)。球隔離泵維修成本高，每年需更換一套逆止閥組總成，QGB200/1.6球隔泵和QGB100/1.6球隔離泵總和約20萬元，外加備用QGB150球隔離泵，清水閥，液壓油及防塵圈、密封圈等更換維修費(fèi)用10萬余元，每年正常維修維護(hù)成本約30萬余元。

(3)耗電量。QGB200/1.6電機(jī)功率250 kW，一臺(tái)QGB100/1.6電機(jī)功率90 kW，按照電機(jī)80%的有效率計(jì)算每天可耗電6 528 kWh，按每年生產(chǎn)330 d，工業(yè)用電0.9元/kWh，年耗電可達(dá)193.88萬元。

2　排尾系統(tǒng)改造

2.1排尾系統(tǒng)改造投資

為了解決上述問題，鑫匯公司投資1 460余萬元，對(duì)整套排尾系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化改造，原球隔離泵作為備用系統(tǒng)。改造后以一臺(tái)2DGN120/2.0瑪爾斯泵(備用1臺(tái))、一臺(tái)GZXN-2200 高頻振動(dòng)斜板沉降濃密機(jī)組成新的排尾輸送系統(tǒng)。輸送設(shè)備投資655.35萬元。輸送使用2條φ180 mm耐磨鋼編復(fù)合管路，投資697萬元。輸送泵房建設(shè)投資108萬元。

2.2改造后的工藝流程

改造后選礦廠排除的尾礦經(jīng)旋流器分級(jí)后，粗砂進(jìn)入充填砂倉，細(xì)粒級(jí)物料進(jìn)入GZXN-2200 高頻振動(dòng)斜板沉降濃密機(jī)和φ24 mm高效濃密機(jī)進(jìn)行濃縮，大大增加了物料的沉降面積。經(jīng)過濃縮后底流經(jīng)過2DGN120/2.0瑪爾斯泵輸送到尾礦庫。既不造成原有濃密機(jī)的浪費(fèi)，又增加了沉降面積，提高了底流濃度和尾礦輸送能力，保證了充足的溢流水供選廠使用，且水質(zhì)清澈[4-6]。

GZXN-2200濃密機(jī)參數(shù)見表3[4-6]，改進(jìn)后的工藝流程見圖3。

表3　GZXN-2200濃密機(jī)參數(shù)

2.3改造后排尾系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

(1)降低水耗。2DGN120/2.0瑪爾斯泵為油隔離柱塞驅(qū)動(dòng)泵，具有流量大、揚(yáng)程遠(yuǎn)、效率高等優(yōu)點(diǎn)，而且排礦濃度高，不耗水，大大節(jié)省了水資源的循環(huán)浪費(fèi)，節(jié)約能耗22.33萬元/a。

(2)節(jié)約能耗。2DGN120/2.0瑪爾斯泵采用一用一備，配用電機(jī)90 kW，并配備90 kW變頻器可調(diào)節(jié)功率，按照電機(jī)80%的運(yùn)轉(zhuǎn)率,每天耗電1 728 kWh，按每年生產(chǎn)330 d，工業(yè)用電0.9元/kWh計(jì)算，年耗電51.32萬元。配備的其他附屬設(shè)備有渣漿泵和攪拌槽(配備變頻器)，總電機(jī)功率41 kW，按照電機(jī)80%的運(yùn)轉(zhuǎn)率，每天耗電787 kWh，按每年生產(chǎn)330 d，工業(yè)用電0.9元/ kWh，年耗電23.37萬元。能耗總計(jì)74.69萬元/a。

(3)維護(hù)成本低。GZXN-2200高頻振動(dòng)斜板沉降濃密機(jī)維護(hù)費(fèi)用很低，放礦閥

圖3　改進(jìn)后尾礦輸送系統(tǒng)示意

門、管路費(fèi)用2萬元/a；設(shè)備維修、維護(hù)費(fèi)用：2DGN120/2.0瑪爾斯泵備件和渣漿泵和攪拌槽備件費(fèi)及輔助費(fèi)用20萬余元，費(fèi)用總計(jì)22萬元/a。

3　綜合經(jīng)濟(jì)效益

排尾系統(tǒng)改造后，2014年10月正式運(yùn)行，經(jīng)過約1 a的運(yùn)轉(zhuǎn)，效果顯著，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

(1)經(jīng)濟(jì)效益。原系統(tǒng)每年需要的運(yùn)行、維修、維護(hù)總費(fèi)用為246.21萬元，新系統(tǒng)每年需要的運(yùn)行、維修、維護(hù)總費(fèi)用96.69萬元，每年節(jié)約149.52萬元。

(2)社會(huì)效益。新系統(tǒng)運(yùn)行后，節(jié)能效果顯著，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排，促進(jìn)綠色礦山建設(shè)，設(shè)備維護(hù)周期延長，節(jié)省了設(shè)備備件和大量的人力資源，減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低職業(yè)病危害幾率，創(chuàng)造了良好的社會(huì)效益。

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(收稿日期2016-05-09)

蔡明明(1985—)，男，助理工程師，266715 山東省平度市新河鎮(zhèn)大莊子村522號(hào)。