選礦濃縮設(shè)備中斜管沉降改造為斜板沉降的工程實踐案例

敖 江，洪 霞

（云南科力環(huán)保股份公司，云南 昆明 650031）

云南某公司原有一臺用于選礦濃縮的設(shè)備，主要采用斜管沉降濃縮，設(shè)備內(nèi)部斜管安裝面積約5m3，基本能滿足礦漿濃縮的技術(shù)要求，但斜管內(nèi)部和頂部容易堆積礦漿沉積物，在使用半年以后斜管就會被沉積物堵塞，導致斜管垮塌損壞。每年必須對斜管進行一次更換，經(jīng)過多方調(diào)研和實踐論證后，決定對該斜管濃縮設(shè)備改造為斜板濃縮。即在殼體內(nèi)部安裝傾斜角為55°的斜板組合裝置.代替斜管沉降濃縮。塑料斜板寬度為600mm，長度為1000mm，共安裝3組斜板組合裝置，有效沉降面積約為30㎡。

1 原有設(shè)備主要存在的問題

原設(shè)備為金屬結(jié)構(gòu)組成，斜管安裝部位殼體內(nèi)控尺寸為2550X2400X1200mm，長度為1000mm的蜂巢狀斜管鋪滿整個殼體空間，礦漿里的粗顆粒沉降后沿斜管內(nèi)壁滑入設(shè)備底部，澄清后的溢流水從設(shè)備頂部流走。

圖1 原設(shè)備斜管使用現(xiàn)狀圖

①原設(shè)備濃縮單元主要采用斜管，斜管已經(jīng)破損，斜管內(nèi)有大量礦漿沉積物堵塞，斜管頂部有大量異物堆積，不能正常使用。②原設(shè)備每使用一年就會出現(xiàn)斜管堵塞，破損等問題。導致斜管失去濃縮沉降功能，使設(shè)備上層溢流水嚴重跑渾，影響下一工藝段設(shè)備正常工作。使用的設(shè)備每年必須更換一次斜管，更換時，原設(shè)備所涉及的整條流水線都需要停機，新的斜管價格雖然不貴，但幾乎每年一換的頻率，使用成本較高。③設(shè)備內(nèi)壁金屬板腐蝕較嚴重，存在礦漿滲漏隱患。④溢流水跑渾較嚴重，需要進行二次處理后才能循環(huán)利用。⑤底流濃度含水量較高，對底流的壓濾工藝段造成較大壓力。⑥礦漿給礦量較大時，大部分礦漿沒有經(jīng)過斜管沉降處理，直接從設(shè)備頂部溢流走。

2 設(shè)備改造方案

針對該斜管濃縮設(shè)備存在的主要問題，采取節(jié)約投資，縮短工期，使設(shè)備盡快投入生產(chǎn)運營。從以下幾個方面對該斜管設(shè)備進行改造：保留原殼體，溢流出水口位置及高度不變，拆除原設(shè)備內(nèi)塑料斜管，更換為斜板沉降裝置。改造后的斜板方案如圖2所示：

圖2 改造后的斜板方案

圖2中，件1為原設(shè)備殼體，件2為新加溢流水槽，件3為新加密封裝置，件4為斜板組合裝置，件5為安裝支架，其中斜板組合裝置為核心部件。

斜板濃縮的工作原理為：基于淺層沉降原理，將高為H的長方體沉降槽分為N層，每層高度減少N倍，固體顆粒沉降時間縮短N倍，給料總流量增大N倍。礦漿進入設(shè)備殼體，粗顆粒在斜板組合裝置里的傾斜板單元之間沉降，由于傾斜板的作用，粗顆粒沉降時間大大縮短，沉降在斜板上沿著斜板滑落進下部錐斗，溢流的清水沿著傾斜板向上運動，均勻地進入斜板組合裝置上部的溢流槽，在斜板組合裝置上部四周圍板的阻隔下，未經(jīng)過傾斜板沉降的礦漿不能進入上部的溢流槽，每個斜板組合裝置頂部的溢流槽內(nèi)的溢流水匯聚到設(shè)備殼體外部的總溢流槽里最終流走。溢流槽和設(shè)備殼體連接部位有密封槽裝置，使殼體里未經(jīng)斜板組合裝置處理過的礦漿不能進入總溢流槽，從而保證設(shè)備的正常使用。改造內(nèi)容及步驟如下：

①拆除原設(shè)備內(nèi)塑料斜管，斜管廢棄不用，采取破壞性拆除，但注意保護設(shè)備殼體，盡量不損壞殼體。②拆除原設(shè)備內(nèi)殼體表面焊接的零部件，保證殼體內(nèi)壁無凸起物。③原設(shè)備腐蝕滲漏的部位進行補焊修補處理。④殼體內(nèi)壁和礦漿接觸的部位打磨除銹處理，達到能襯玻璃纖維的技術(shù)標準。⑤為增加設(shè)備殼體使用壽命，減少礦漿對殼體鋼板內(nèi)壁的腐蝕性，殼體內(nèi)壁和礦漿接觸的部位均采用對玻璃纖維的處理工藝，以達到防腐耐磨的作用。⑥焊接件5安裝支架，所有焊縫均為滿焊，焊后襯玻璃纖維。⑦吊裝件4斜板組合裝置，注意3組斜板組合裝置互相對正找齊。⑧安裝斜板組合裝置上面的件2溢流水槽，每個斜板組合裝置上面安裝一件溢流水槽，3件溢流水槽上緣調(diào)至同一水平高度，以保證3件溢流槽的出水相對均勻一致。⑨安裝件2密封裝置，密封裝置盡量和件1設(shè)備殼體及件2溢流水槽之間貼合緊密，防止殼體內(nèi)未經(jīng)件4斜板組合裝置處理過的礦漿進入總溢流槽。

3 改造效果

改造后的設(shè)備性能穩(wěn)定，抗礦漿波動能力強，能確保底流濃度的穩(wěn)定排放，同時頂部溢流滿足技術(shù)要求，對設(shè)備所處工藝段正常生產(chǎn)運行起到重大作用。

（1）設(shè)備殼體襯玻璃纖維后，大大增加設(shè)備的使用壽命，對腐蝕性礦漿具有較好的防腐性能。

（2）塑料斜管更換為斜板組合裝置，正常使用情況下，可以保證使用壽命大于5年以上，原塑料斜管每年更換一次，斜板組合裝置直接投資約為塑料斜管更換費用的3倍左右，以斜板組合裝置最低使用5年計算，可以節(jié)約費用30%，同時減少斜管更換引起的設(shè)備停產(chǎn)。

（3）改造后，濃縮機溢流水中固含量大大降低，目測呈清水，可以直接作為循環(huán)水利用，減少生產(chǎn)用水使用量，同時減少溢流水處理所需費用。

（4）斜板組合裝置頂部溢流槽和總溢流槽和未經(jīng)沉降濃縮處理的礦漿區(qū)是密封的，進入溢流槽的溢流均通過斜板組合裝置的沉降濃縮處理。未處理的礦漿無法進入溢流槽。

4 結(jié)語

通過對濃縮設(shè)備中的斜管沉降改造為斜板沉降，改善了濃縮設(shè)備的濃縮效果，底流濃度達到下一段工藝設(shè)備的技術(shù)要求，并且能持續(xù)穩(wěn)定排放，設(shè)備頂部溢流水固含量較低，達到回水利用。不對外排放廢水。設(shè)備5年內(nèi)不用更換檢修，為選廠閉路循環(huán)生產(chǎn)提供了保障，其經(jīng)濟效益和社會效益較原有設(shè)備采用斜管沉降有了顯著的提高。