新疆某鐵礦降低精礦過(guò)濾水份試驗(yàn)研究

陳紹民

（新疆阿舍勒銅業(yè)股份有限公司哈巴河 836700）

1 引言

我國(guó)新疆阿勒泰地區(qū)某鐵礦礦山選礦廠，年處理量為300萬(wàn)噸的選礦生產(chǎn)系統(tǒng)是該公司目前最大的選礦生產(chǎn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)于2010年4月進(jìn)行投產(chǎn)試運(yùn)行，經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)改造，目前該選廠處理量已達(dá)設(shè)計(jì)處理量300萬(wàn)噸/年，年產(chǎn)鐵精粉在130萬(wàn)噸左右。

新疆地域遼闊，鐵精粉銷售受到銷售半徑及運(yùn)輸半徑的影響較大，銷售客戶基本上只能面對(duì)新疆本地冶煉企業(yè)，所以新疆地區(qū)生產(chǎn)鐵精粉的礦山企業(yè)，鐵精粉價(jià)格受市場(chǎng)行情影響相對(duì)內(nèi)地企業(yè)而言會(huì)較大。2015年該礦山企業(yè)受到鐵精粉市場(chǎng)行情波動(dòng)的因素影響，2015 年至2016 年企業(yè)停產(chǎn)一年，為了盡可能的增加公司抗風(fēng)險(xiǎn)能力，降低公司生產(chǎn)成本，減少鐵精粉在運(yùn)輸途中的精粉途損，降低過(guò)濾機(jī)鐵精粉濾餅水份，需對(duì)現(xiàn)有的過(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)行改造。

生產(chǎn)的鐵精粉濾餅水份年平均在8.9%左右。該公司每年春秋季銷售選礦一選廠生產(chǎn)的鐵精粉都出現(xiàn)因鐵精粉含水量較大，導(dǎo)致出現(xiàn)運(yùn)輸過(guò)程中鐵精粉發(fā)生離析現(xiàn)象，不僅造成白運(yùn)水成本上升，同時(shí)離析水在汽車上坡過(guò)程中晃動(dòng)至路面，嚴(yán)重影響到該公司的經(jīng)營(yíng)成本及公司聲譽(yù)。

2 改造前的生產(chǎn)情況

2.1 礦石性質(zhì)【1】

蒙庫(kù)礦石是以塊狀磁鐵礦石、浸染狀鈣鐵輝石磁鐵礦石、條帶狀鈣鐵輝石磁鐵礦石為主，次為石榴石磁鐵礦石。

礦石中有用鐵礦物主要是磁鐵礦和磁赤鐵礦，極少量赤褐鐵礦，硅酸鐵含量很高，金屬礦物有少量黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦、孔雀石。脈石礦物主要是鈣鐵輝石、石榴石、少量角閃石、透閃石、方解石、斜長(zhǎng)石、石英。有用礦物的嵌布粒度較粗，采用一段磨礦磁選流程即可選出高品位鐵精礦。

礦石密度平均為3.83t/m3，礦石松散系數(shù)為1.74，礦石硬度為680～1100Mpa，原礦粒度為1000～0mm。

2.2 技改前的過(guò)濾系統(tǒng)狀況

該礦山選礦廠使用的過(guò)濾設(shè)備為圓盤式過(guò)濾機(jī)，長(zhǎng)期出現(xiàn)濾餅厚度不均勻，尤其是靠近過(guò)濾機(jī)濾板大頭部位，濾餅厚度可大10cm以上，靠近過(guò)濾機(jī)濾板小頭部位，濾餅厚度只有不到1cm，濾餅厚度嚴(yán)重不均勻。同時(shí)過(guò)濾機(jī)的真空壓力普遍較低，只有0.02MPa，真空過(guò)濾機(jī)濾液罐濾液水經(jīng)常出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。

2.3 圓盤式過(guò)濾機(jī)工作原理

圓盤式真空過(guò)濾機(jī)是一種固液分離設(shè)備，過(guò)濾圓盤由電機(jī)通過(guò)減速器及開(kāi)式齒輪傳動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)，使之在裝滿礦漿的槽體中以一定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，在吸附區(qū)中借助于真空泵在過(guò)濾介質(zhì)兩側(cè)形成的壓力差，使固體物料吸附在過(guò)濾介質(zhì)（濾布）上，形成濾餅。當(dāng)過(guò)濾圓盤的這一部分從礦漿中脫離而進(jìn)入脫水區(qū)后，濾餅在真空的抽吸力作用下，水分不斷與濾餅分離，經(jīng)濾液管及分配頭排出，濾餅因此而干燥。經(jīng)卸料區(qū)后，濾餅由反吹風(fēng)自濾盤上卸下，落入排料槽，由集礦輸送機(jī)運(yùn)走。整個(gè)作業(yè)過(guò)程連續(xù)不斷地進(jìn)行。

圓盤式真空過(guò)濾機(jī)結(jié)構(gòu)外形見(jiàn)圖1，它主要有過(guò)濾盤、導(dǎo)向及卸料裝置、主軸、主轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置、左右分配頭、攪拌裝置、濾布清洗裝置、集中潤(rùn)滑裝置、槽體、給礦系統(tǒng)等主要部件組成。

3 技改方向及方案

3.1 生產(chǎn)工藝方案調(diào)整

3.1.1 適當(dāng)降低磨礦細(xì)度

在不影響精礦品位的前提下，將目前的磨礦細(xì)度從52%左右降低至43%左右。主要通過(guò)降低鋼球添加量，從單耗0.2kg/t 降低至0.15kg/t，增加后補(bǔ)水的用量，減少礦在磨機(jī)筒體內(nèi)停留時(shí)間；調(diào)整旋流器沉砂嘴大小，加大旋流器溢流礦漿量，減少返砂量。

3.1.2 提高過(guò)濾機(jī)過(guò)濾濃度

過(guò)濾機(jī)過(guò)濾的濃度普遍在50%左右，在不影響精礦礦漿管道流速的情況下，通過(guò)調(diào)整磁篩閥門開(kāi)度將精礦濃度提高至55%左右，提高過(guò)濾機(jī)的過(guò)濾濃度有助于降低過(guò)濾濾餅的水分。

3.1.3 適當(dāng)降低精礦品位

生產(chǎn)鐵精粉品位平均在65.5%以上，適當(dāng)?shù)膶㈣F精礦品位降低至64.5%左右。鐵精礦品位適當(dāng)?shù)慕档蛯⒂兄诮档途V的細(xì)度，進(jìn)而提高過(guò)濾機(jī)的過(guò)濾效果。

3.2 硬件設(shè)施優(yōu)化方案

3.2.1 提高過(guò)濾機(jī)濾液灌壓力

生產(chǎn)過(guò)程中過(guò)濾機(jī)濾液灌壓力在0.02-0.03Mpa之間，按照設(shè)備的使用說(shuō)明，最高的壓力可以到達(dá)0.08?，F(xiàn)有階段過(guò)濾機(jī)軸封水水管內(nèi)徑為DN50，在不影響水封水壓力的前提下將其內(nèi)徑改為DN100，從而加大過(guò)濾機(jī)真空效果進(jìn)而提高過(guò)濾機(jī)濾液灌壓力，降低濾餅水分。

3.2.2 更改濾扇刷漆密封形式

濾扇刷漆方法為濾扇頭部刷漆10cm，根部刷漆量為40cm，保留濾扇工作長(zhǎng)度為58cm，此方法形成濾餅離圓弧壓蓋距離為7cm，頭部濾餅相對(duì)較薄，且濾餅與圓弧壓蓋保留一定的距離，在卸料時(shí)鐵精粉不會(huì)掉落至濾扇導(dǎo)輪上，還可以延長(zhǎng)濾扇導(dǎo)輪使用壽命。

3.2.3 提高氣水分離效果

現(xiàn)有過(guò)濾機(jī)汽水分離器，有效工作容積較小，當(dāng)真空壓力過(guò)高時(shí)氣、水混合物易抽入真空泵內(nèi)，造成真空泵使用壽命縮短，影響濾餅水份的降低。在氣水分離器上方安裝一個(gè)80*80cm 鋼制箱子，增加氣水分離器容積，降低氣水流速，提高氣液分離效果，延長(zhǎng)真空泵壽命。

3.2.4 真空泵并聯(lián)

把現(xiàn)有3 臺(tái)真空泵并聯(lián)起來(lái)，用閥門相互隔開(kāi)，每臺(tái)真空泵都能通過(guò)閥門控制與任何一臺(tái)過(guò)濾機(jī)連接。生產(chǎn)時(shí)，1 臺(tái)過(guò)濾機(jī)與1 臺(tái)或兩臺(tái)真空泵相連接，增加了過(guò)濾機(jī)的抽氣量，提高了真空度。

4 技改成果

表1

過(guò)濾精礦水份由8.8%-9.97%降至目前7.7%-7.85%，降低了0.95%-2.27%，按照技改前幾月的精礦水份平均值與技改后的精礦水份平均值的差值1.18%進(jìn)行計(jì)算。目前鐵精粉運(yùn)輸50 元/噸價(jià)格計(jì)算，每增加1%的水份140 萬(wàn)噸鐵精粉增加水份量為14000 噸，因?qū)ΜF(xiàn)有過(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)行技改，濾餅水份降低至7.8%以內(nèi)，直接降低運(yùn)輸成本為14000*50*1.18=82.6萬(wàn)元/年。

5 結(jié)語(yǔ)

⑴在不影響精礦品位的前提，適當(dāng)降低磨礦細(xì)度，有助于降低過(guò)濾機(jī)濾餅水份。

⑵提高真空過(guò)濾機(jī)汽水分離器效果，有助于降低過(guò)濾機(jī)濾餅水份。

⑶濾扇頭尾刷漆，可優(yōu)化濾扇有效作業(yè)，有助于降低過(guò)濾機(jī)濾餅水份。