選礦廠粉塵治理工藝的探索

鄭慶東 顧新華 袁振

摘要：目前，環(huán)境保護越來越受到人們的重視和關(guān)注，礦山工業(yè)對環(huán)境的污染主要是水和大氣，尤其是粉塵污染問題。礦石在篩分、破碎、儲裝運等過程中，產(chǎn)生大量的礦粉，粉塵肆意飛揚，超過礦山工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，既污染了周圍的環(huán)境，也嚴(yán)重影響了職工的身體健康，導(dǎo)致塵矽病幾率大大增加。為此，生態(tài)環(huán)保部在秋冬大氣污染治理方案中對礦山粉塵治理提出了要求。

引言：隨著環(huán)保要求的提高，對選礦廠的粉塵治理已經(jīng)提升到了前所未有的高度。粉塵治理可以改善選廠環(huán)境，提高職工的健康水平，并對社會及地區(qū)的環(huán)境改善有積極的意義。

關(guān)鍵詞：粉塵治理;除塵;抑塵

1選礦廠粉塵治理工藝

1.1噴霧除塵或干霧抑塵

目前，選礦廠最常用的除塵工藝是噴霧除塵或干霧抑塵。噴霧除塵是由高效霧化噴嘴向塵源噴射水霧，含塵氣體在霧化區(qū)相互接觸，使水霧顆粒與粉塵顆粒相互碰撞、粘結(jié)、聚結(jié)增大，并在自身重力作用下沉降，達(dá)到抑塵的作用。干霧抑塵裝置是由壓縮空氣驅(qū)動聲波震蕩器，通過高頻聲波的音爆作用在噴頭共振室處將水高度霧化。干霧抑塵裝置產(chǎn)生的水霧粒徑小，霧化效果好。

噴霧除塵、干霧抑塵主要作用力是重力，對于小于50μm的粉塵沉降緩慢，需要水霧和顆粒凝結(jié)成較大顆粒，才有較好的沉降效果。這種工藝僅僅是降塵、抑塵措施，生產(chǎn)過程中并不能使空氣中礦塵含量小于10mg/m3。因此，這項常用的措施不符合《礦山工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》和《選礦廠安全規(guī)程》的規(guī)定，面對嚴(yán)苛的環(huán)保要求，礦山行業(yè)需要尋求更好的除塵工藝。

1.2袋式除塵

袋式除塵器是一種利用織物將粉塵從氣流中過濾分離出來的高效除塵設(shè)備，效率可達(dá)99%以上。其結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定可靠，對負(fù)荷變化適應(yīng)性好，運行管理簡單，特別適宜捕集細(xì)微而干燥的粉塵，所收集干塵便于處理和回收利用。

袋式除塵器不適于凈化含油、水及粘結(jié)性強的粉塵，也不適用于凈化有爆炸危險或帶有火花的含塵氣體。選礦廠粉塵排放要達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn)要求，可采用精細(xì)濾料、清灰效果好的脈沖噴吹清灰方式的除塵器。

目前選礦廠廣泛使用袋式除塵器，粉塵治理后顆粒物濃度多為10～30mg/m3。這種傳統(tǒng)的袋式除塵器并不能保證“空氣中礦塵含量不超過10mg/m3，需對該工藝進行改進。

1.3旋風(fēng)除塵器

旋風(fēng)除塵器是利用旋轉(zhuǎn)氣流的離心力使塵粒從氣流中分離出來。該方法具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、占地面積小等優(yōu)點。該方法中旋轉(zhuǎn)氣流速度很高，離心力遠(yuǎn)大于重力，重力對于旋風(fēng)除塵器的影響可以忽略，只是重點部位必須采用耐磨內(nèi)襯，不適合粘結(jié)性和纖維性粉塵，通常用于分離粒徑大于5μm的塵粒。普通的旋風(fēng)除塵器效率一般在70%～90%，選礦廠主要用于干選車間粉塵凈化，常用于多級除塵的預(yù)除塵。

1.4文丘里洗滌器

這是一種高效濕式洗滌器，常用于除塵和高溫?zé)煔饨禍?，也可以用于吸收氣態(tài)污染物，具有體積小、效率高、沖洗方便等優(yōu)點。對0.5～5μm的塵粒，除塵效率可達(dá)90%～98%，但阻力較大，運行費用略高。該設(shè)備在一些選礦廠取得了較好的粉塵治理效果。

2選礦廠粉塵治理原則

（1）治理后，空氣中粉塵顆粒物含量不得超過10mg/m3。

（2）原礦篩分前，盡量避免采用噴霧除塵、干霧抑塵除塵器，該工藝會增加原礦水分。當(dāng)原礦外在水分大于5%時，原礦篩分效率迅速下降，尤其是3mm/6mm干法篩分時，會大大降低篩分效率，導(dǎo)致采用脫粉入選工藝的選礦廠處理能力降低，甚至影響選礦廠的正常運行。

（3）分選后，產(chǎn)品轉(zhuǎn)載、破碎等環(huán)節(jié)盡量避免采用袋式除塵器，分選后的精礦含有大量水分，對于高濕氣體容易引起布袋糊袋，凈化效率迅速下降。

3粉塵治理工藝的可行性方案

對于空氣中粉塵粒物含量不超過10mg/m3的標(biāo)準(zhǔn)，目前選礦廠常用的除塵工藝基本難以達(dá)到要求，因此需采用新材料、新工藝或多級凈化除塵工藝。

3.1袋式除塵器二級凈化工藝

目前選礦廠廣泛使用袋式除塵器，粉塵治理后的顆粒物濃度多為10～30mg/m3。要想達(dá)到10mg/m3，只需再增加一級袋式除塵器。目前，干選車間的粉塵凈化普遍采用該工藝。

3.2精細(xì)濾料袋式除塵器

袋式除塵器的核心是濾袋，濾袋材質(zhì)常采用新型超細(xì)纖維過濾層，并覆以微孔薄膜，以表面過濾方式凈化粉塵。同時濾袋要有一定的機械強度和抗磨、抗拉性能，同時要容易清灰。該濾袋由于價格昂貴，加之國內(nèi)選礦廠對粉塵治理不重視，所以選礦廠很少使用。隨著環(huán)保部門加大對選礦廠無組織排放的治理力度，以及企業(yè)對員工健康的重視，選礦廠精細(xì)濾料袋式除塵器會有較大的發(fā)展。

3.3濕式旋風(fēng)洗滌器和文丘里洗滌器組合凈化工藝

濕式旋風(fēng)洗滌器是在旋風(fēng)除塵器的基礎(chǔ)上加裝噴水裝置，濕式旋風(fēng)洗滌器中心設(shè)1個噴霧用多孔管，含塵氣體由下部沿切向?qū)?。主要除塵機制包括中心區(qū)水滴的碰撞作用、旋轉(zhuǎn)氣流的離心力以及水滴甩向器壁后形成水膜的黏附作用。選礦廠粉塵先通過濕式旋風(fēng)洗滌器，凈化后的尾氣再通過文丘里洗滌器。文丘里洗滌器是一種高效除塵器，主要凈化0.5～5μm的塵粒，除塵效率可達(dá)90%～98%。對于大于0.5μm的粉塵，除塵效率可達(dá)90%以上。文丘里洗滌器和濕式旋風(fēng)洗滌器2種除塵器的共同組合疊加作用，對于選礦廠粉塵有著較好的凈化效果。

濕式旋風(fēng)洗滌器和文丘里洗滌器捕集的礦塵進入礦泥水，凈化后的空氣排入大氣。礦泥水處理可利用選礦廠礦泥水處理系統(tǒng)，不存在更換濾袋問題。該方法整體運行成本較低，在選礦廠粉塵治理方面有較大的前景。

結(jié)論

選礦廠的粉塵治理越來越受到人們的重視和關(guān)注，生態(tài)環(huán)保部也提出要推進選礦廠粉塵無組織排放的深度治理，地方政府也出臺了相關(guān)政策要求，這些舉措將極大地促進礦塵治理新技術(shù)、新材料等的研究、開發(fā)與推廣，加速推動礦塵治理的力度。

參考文獻

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