天昊黃金選礦廠尾礦壓濾干堆的工藝改造及效益分析

張立征,趙福財,譚 琦

(1.招金礦業股份有限公司,山東招遠 265400;2.東北大學,遼寧沈陽 110819)

·機械設備·

天昊黃金選礦廠尾礦壓濾干堆的工藝改造及效益分析

張立征1,趙福財1,譚 琦2

(1.招金礦業股份有限公司,山東招遠 265400;2.東北大學,遼寧沈陽 110819)

針對天昊公司選礦廠壓濾干堆系統濾餅水分大、效果差、工作效率低等問題,采用高壓隔膜壓濾機進行改造,改造后尾礦壓濾堆存效果得到了明顯改善,濾餅水分可控制在17%左右,可直接進行筑壩,增加了庫容量,延長了尾礦庫的服務年限;運行成本降低130萬元/a,經濟效益明顯。

尾礦壓濾;尾礦干堆;高壓隔膜壓濾機;工藝改造

目前,黃金選礦廠浮選尾礦處理大多采用傳統的排放方式,濃度40%左右的尾礦漿排入尾礦庫堆存。但是,該方式存在以下幾個方面的問題:一是投資大、維護費用高、占地面積廣,據估算,我國每年要花費10～15億元用于尾礦堆存處置,花費15～25億元用于尾礦庫維護;二是嚴重影響生態環境,尾礦粒度小,表面積大容易發生流動和塌漏,造成植被破壞;另外容易引發滑坡或泥石流,造成巨大損失[1～3]。

2008年以來,甘肅招金岷縣天昊公司選礦廠采用尾礦壓濾干堆的方式處理尾礦,壓濾機采用BMY750/2000-U型普通板框壓濾機,雖取得了一定的成效,但是效果不理想,存在著較為嚴重的問題。經過考察、試驗,后采用XMZG680/2000-U型高壓隔膜壓濾機進行改造,取得了良好的效果。

1 原有設備存在的問題

天昊公司選礦廠尾礦粒度74μm占75%～80%,尾礦濃度38%±2%。2008年安裝了2臺BMY750/2000-U型普通板框壓濾機進行尾礦壓濾。實際運行過程中,濾餅水分大,效果差,工作效率低,存在尾礦增量快、庫容緊張、筑壩頻繁的問題。普通板框尾礦壓濾機不能滿足公司選礦廠生產需求。存在的具體問題以下:

1.板框壓濾機的壓濾效果極差,濾餅水分30%以上,尾礦水渾濁,根本無法實現干堆,堆在尾礦庫中形成了一個大泥塘,存在安全隱患,嚴重影響安全環保。

2.壩堤需要不斷從外拉泥土加高筑壩,這樣明顯縮短了尾礦庫的服務年限,每年筑壩費用達40萬元,筑一次壩,僅土方費用就達10萬元左右,服務期限只有3個月。

3.板框壓濾機使用過程中,濾布使用一段時間后透水性明顯降低,7～10 d就必須更換濾布。濾布更換頻繁,每月用濾布642張。

4.工作效率低,板框壓濾機壓榨一柜需耗2.33 h,每班處理量低,僅145 t左右。

2 工藝改造后的效果分析

鑒于原有設備存在的問題,經過不斷考察、試驗后,于 2009年 10月對壓濾系統進行改造,用XMZG680/2000-U型高壓隔膜壓濾機取代普通板框壓濾機。

系統改造后,濾餅水分控制在17%左右,可以直接用于干堆筑壩,不需取土筑壩,外表增加一層覆土即可,節約大量筑壩資金,庫容庫貌得到極大的改善;而且增加了庫容量,增加了尾礦庫的服務年限。新系統具體優點如下:

1.尾礦濾餅含水量低,可直接進行筑壩,不需再外出拉土筑壩,減少了拉土筑壩的費用,并相對增加了庫容量,可使以前的尾礦庫,服務年限在原基礎上增加3 a。

2.工作效率增加,每班尾礦處理量達180 t,效率提高了24%。

3.高壓隔膜壓濾機的特殊性能使濾布使用數量明顯降低。實際生產運行中,平均每月只需更換濾布400張左右,較以前節約濾布300多張,僅濾布一項可節省成本將近一半。

4.高壓隔膜壓濾機的壓榨方式不存在糊濾布的情況,以前換下的完整舊濾布可重新使用。

3 系統改造的經濟效益分析

3.1 改造前的運行成本

1.材料費用。每月約13萬元,材料單耗9.0元/t。其中普通板框壓濾機每7～10 d更換1次濾布,每月需更換濾布 642張左右,濾布費用103 939.8元;泵件每月成本約1萬元,其他材料費用2萬元左右。

2.筑壩費用。共112萬元左右,其中每3個月筑1次壩,每次筑壩費用10萬元左右,服務期限3個月,一年筑壩費用40萬元;外雇挖掘機每月費用6萬元左右,一年費用72萬元左右。

3.電費。尾礦壓濾機配套液壓站電機11 kW 2臺,拉板電機1.1 kW 2臺,進料泵電機75 kW2臺,壓榨泵電機30 kW 2臺,螺桿式壓縮機配套電機75 kW 1臺;共309.2 kW,按電費0.52元/度、每天24 h運轉,每月運轉29 d計,1個月電費9萬元左右;按選廠每天處理500 t計算,電耗為11 kWh/t左右。

4.人工工資。工資單位成本為1.37元/t,壓濾車間管理人員1名,維修工1名,工人分3班,每班4人,共12人,則每月需支付工資19 900元。

綜上計算,使用普通板框壓濾機時,壓濾車間每月運行成本34萬元左右。

3.2 改造后的運行成本

1.材料費用。每月約8萬元,單位成本5.80元/t左右。其中2臺壓濾機需濾布196張,濾布總價值31 732.4元,每月需更換濾布按300張計算,則每月尾礦壓濾機更換濾布耗費48 570元;泵件每月成本約1萬元,其他材料費用需2萬元左右。

2.筑壩費用。外雇挖掘機挖礦筑壩,1個月費用527 80元,1年筑壩費用64萬左右,比使用普通板框壓濾機筑壩費用少48萬元。

3.高壓隔膜壓濾機和普通板框壓濾機兩種工藝的人工工資、電費等費用基本相同。

綜上計算,改造后尾礦壓濾車間每月運行成本23萬元左右,比改造前降低11萬元左右。

3.3 改造投資及其經濟效益

改造的投資主要用于采購設備及所需物資,共投資233.5萬元,廠房及配套設備方面都未做改動。

改造后尾礦壓濾車間運行成本23萬元左右,比改造前降低11萬元左右,每年節約運行成本132萬元,兩年即可收回投資,因此經濟效益明顯。

4 結 論

1.原采用普通板框壓濾機的尾礦壓濾干堆系統,濾餅水分大,效果太差,工作效率低,存在尾礦增量快、庫容緊張、筑壩頻繁的問題。

2.改造后采用高壓隔膜壓濾機,壓濾效果得到了明顯改善,濾餅水分可控制在17%左右,可直接進行筑壩,增加了庫容量,延長了尾礦庫的服務年限。

3.改造后每年節約運行成本132萬元,兩年即可收回改造投資,經濟效益明顯。

[1] 呂憲俊,連民杰.金屬礦山尾礦技術進展[J].有色金屬(增刊),2004,(11):1-5.

[2] 趙龍錄,楊玉華,賈承恩.鐵礦尾礦干法排放工藝及設備[J].金屬礦山,2009,(12):48-50.

[3] 錦瑞,徐暉.循環經濟與尾礦綜合利用[J].金屬礦山(增刊), 2004,(8):434-437.

The Reform and Economic Cost Analysis of the Technology of Pressure Filtration and Dry Heaping of Tailings in Tianhao Plant

ZHANG Li-zheng1,ZHAO Fu-cai1,TAN Qi2
(1.Zhaojin Mining Industry Co.Ltd,Zhaoyuan265400,China;2.Northeastern University,Shenyang110819,China)

A high-pressure membrane filter was used to filiter the Tailings instead of a plate and frame filter in Tianhao Co Ltd,then,The moisture in the filter cake can be controlled down to 17%,and the cake can be used to build dams directly.Thereforce the storage capacity was increased,and the service life of tailing reservoir was extended.The cost of damming decreased 1.3 million yuan per year.

pressure filtration of tailings;dry heaping;high-pressure membrane filter;technique reform

TH45

A

1003-5540(2011)06-0049-02

張立征(1964-),男,工程師,主要從事黃金選冶技術開發與管理工作。

2011-10-16