金屬礦山除塵技術(shù)研究與應(yīng)用

馬艷玲

（紫金礦業(yè)集團股份有限公司，福建 龍巖 364200）

目前我國的工業(yè)一直保持著發(fā)展?fàn)顟B(tài)，其中金屬的需求量居高不下，在目前的金屬開采工作中，從一開始的開孔，到后來的開采，乃至最后的運輸，都會產(chǎn)生粉末類廢料，而我國目前的粉塵處理技術(shù)依然是以布袋除塵、電除塵、密閉式除塵，噴水除塵為主，大部分金屬開采和金屬冶煉企業(yè)還未裝備更為先進(jìn)的金屬除塵技術(shù)。傳統(tǒng)的粉塵處理技術(shù)無法徹底的清除粉塵[1]。殘余的金屬粉塵將揮發(fā)到大氣中，對人類的健康造成破壞。因此，金屬礦山除塵技術(shù)的研究與應(yīng)用將會有深遠(yuǎn)的意義。

1 對我國現(xiàn)階段施行的除塵技術(shù)的分析

（1）布袋除塵。布袋式除塵器由上、中、下部箱體、清灰系統(tǒng)、排灰系統(tǒng)組成，采用原始的物理方法，即利用重力及濾料的吸附作用將粉塵過濾掉。具體操作為，將含有粉塵的氣體通過布袋式除塵器，大顆粒在重力的作用下沉積到灰斗內(nèi)，較輕的顆粒則會再通過濾料的過程中被吸附住，從而達(dá)到過濾氣體的作用[2]。然而這種排灰方法存在許多弊端，效率不高就是其中之一，在布袋式除塵器的實際應(yīng)用中，其除塵效率將呈現(xiàn)一種高斯函數(shù)式的變化趨勢。但是，隨著使用時間的增長，布袋式除塵器中積累的粉塵增多，變厚，使除塵器的阻力增加，除塵器的效率相應(yīng)減少。因此，在實際使用中，清灰對于布袋式除塵器來說是至關(guān)重要的。

（2）靜電除塵。靜電除塵主要應(yīng)用于化學(xué)、冶金等工業(yè)，通過電離氣體使空氣分子電離成正負(fù)離子，粉塵粒子與負(fù)離子相結(jié)合而呈電負(fù)性，繼而被正極板吸收。從而起到凈化空氣的作用。靜電除塵相比于布袋式除塵，其最大的優(yōu)點就是除塵效率大大提升，除此之外，靜電式除塵可以通過微機控制，也就是說，這種除塵方式可以遠(yuǎn)程控制，大大節(jié)省了人力成本。但是，在企業(yè)的實際應(yīng)用中，由于該技術(shù)的復(fù)雜程度相對較高，設(shè)備的安裝，保養(yǎng)及維護過程都相對復(fù)雜，這大大增加了該技術(shù)在實際應(yīng)用中所需的成本。同時，該技術(shù)可凈化的粉塵種類有限，無法做到全面凈化灰塵。且對溫度與適度的要求較高。目前，我國在除塵技術(shù)上不斷革新，在研發(fā)新技術(shù)的同時，也在不斷提高傳統(tǒng)技術(shù)的使用效率，為國內(nèi)的開采及冶煉企業(yè)提供了方案與思路。

2 傳統(tǒng)除塵方式在實踐中的效果及成本

通過調(diào)查研究，我們就傳統(tǒng)的四種除塵方法進(jìn)行了對比，該對比結(jié)果是從近幾年該類企業(yè)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)中整理歸納而來，僅作參考。

首先，在處理粉塵的效果方面。密閉式除塵法，對其設(shè)施外部的空氣的除塵率最高可達(dá)95%。布袋式除塵法，由于布袋式除塵器的產(chǎn)品多樣性較高，我們將其分作高端產(chǎn)品和低端產(chǎn)品來分別研究，對于高端的布袋式除塵器，其除塵率可以達(dá)到90%以上，而低端產(chǎn)品的除塵效率則低于50%。高壓靜電除塵法，其除塵率為90%以上。噴水除塵法的除塵效率在70%以下。在該階段的對比中，我們可以看出，除塵效率較高的除塵方式是布袋式除塵法和高壓靜電除塵法。

對各種方法應(yīng)用成本的分析，現(xiàn)階段我國主要的除塵方法中，成本主要來源于設(shè)備的維護保養(yǎng)，能源消耗，人工費用，運輸費用以及資源的可回收利用情況。分析對比四類最常見的除塵方法，其中布袋式除塵法與高壓靜電除塵法的設(shè)備安裝維護費用較高。封閉法所需土地面積較大，這三種方法的前期投入金額均為較高。噴水法的前期投入相對較低。在后期實際應(yīng)用中，噴水法會導(dǎo)致水資源的二次污染，封閉法的人工費用支出較高，高壓靜電法和布袋式除塵法在實際應(yīng)用中要時常注意設(shè)備的磨損，需要時常進(jìn)行保養(yǎng)。其中，高壓靜電法在實際的除塵過程中無法處理破碎機粉塵。

3 關(guān)于最新除塵技術(shù)的研究與實際應(yīng)用的可行性

鑒于采礦行業(yè)的持續(xù)繁榮，而環(huán)境問題是事關(guān)人類命運的重大問題，當(dāng)前所采用的除塵方法存在著許多的弊端，我國乃至世界就此問題進(jìn)行了一系列的研究，力求尋找到一個最合適的金屬礦山除塵方案。目前的研究已取得一定的成果，研發(fā)出以生物納膜抑塵技術(shù)、云霧抑塵、濕式收塵為代表的新一代除塵技術(shù)，另外對于粉塵作業(yè)人員的職業(yè)健康監(jiān)護也是技術(shù)層面之外一項新的防塵舉措。這些技術(shù)及方法改進(jìn)了傳統(tǒng)除塵技術(shù)的弊端，在資源保護，能源消耗，人力資源消耗等方面做出了改進(jìn)。

（1）生物納膜技術(shù)。生物納膜具有很強的電荷吸附性，它有兩層間距為納米級的電離層膜構(gòu)成，在粉塵通過時，這層生物納膜會將小的顆粒狀的粉塵吸收，進(jìn)而使它們匯聚，最終成為大顆粒粉塵，在重力的作用下沉積。該項技術(shù)可達(dá)到99%以上的除塵率，其成本也控制在0.05元/噸-0.5元/噸。該項技術(shù)可以很好的應(yīng)用在礦除塵工作中，以招金金翅嶺金礦為例，該廠作為生物納膜技術(shù)的試點單位，在應(yīng)用了生物納膜技術(shù)后，其廠內(nèi)粉塵的總抑制率達(dá)到了95%。

（2）云霧抑塵。將高壓離子霧化技術(shù)以及超聲波霧化技術(shù)應(yīng)用到除塵工作中的技術(shù)稱為云霧抑塵技術(shù)，這項技術(shù)可產(chǎn)生1μm～100μm的超細(xì)干霧，干霧的密度較大，因此與空氣中粉塵的接觸機會大大增加，一旦這些干霧與粉塵相結(jié)合，他們就會凝聚，繼而沉降，從而達(dá)到凈化掉粉塵的作用。這項技術(shù)對大氣細(xì)微顆粒污染的防治效果明顯。

（3）濕式收塵。濕式收塵技術(shù)在通過水與粉塵結(jié)合使其沉降的除塵方法的基礎(chǔ)上增加了壓降法除塵，通過獨特的葉輪設(shè)計來產(chǎn)生高壓降及空氣流速，在雙重作用下可以實現(xiàn)高效的除塵。而在實際應(yīng)用中，這項技術(shù)可以根據(jù)實際需要清除的粉塵的種類及尺寸來調(diào)整功率，優(yōu)化使用成本。

（4）粉塵作業(yè)人員的職業(yè)健康監(jiān)護。對于粉塵作業(yè)人員的職業(yè)健康監(jiān)護，是一個系統(tǒng)而具有延續(xù)性的過程，是依靠現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)，對粉塵作業(yè)人員進(jìn)行職業(yè)疾病防控治療的有效措施。一般情況下，職業(yè)健康監(jiān)護的對象包括接觸生產(chǎn)粉塵的新錄用、轉(zhuǎn)崗、在崗、離職、退休人員以及工齡超過5年已出現(xiàn)職業(yè)疾病癥狀的工作人員等，對包括活動性肺結(jié)核、塵肺、職業(yè)性哮喘等職業(yè)禁忌病進(jìn)行詳細(xì)檢查，原則上檢查周期可設(shè)定為常規(guī)檢查每年一次，專項檢查2-3年一次，對已經(jīng)發(fā)生輕重癥狀的工作人員，要及時住院進(jìn)行治療，安排實時監(jiān)護。

4 結(jié)語

綜上所述，本文就傳統(tǒng)的金屬礦山除塵方法和現(xiàn)代新型除塵方法的工作原理進(jìn)行了介紹，對每一項技術(shù)在實際應(yīng)用中的利弊進(jìn)行了分析。在傳統(tǒng)技術(shù)的橫向?qū)Ρ戎羞M(jìn)一步闡述了傳統(tǒng)技術(shù)在實際應(yīng)用中所顯露出的弊端。對技術(shù)的分析與思考有利于技術(shù)的革新，是研究人員有針對性的進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，技術(shù)創(chuàng)新，這對于我國金屬礦山行業(yè)有著積極的意義。