常見尾礦輸送泵的特點及應用

胡祥群，南永光

(1.中國恩菲工程技術有限公司 礦山事業部，北京 100038；2.四川江銅稀土有限責任公司 工程部，四川西昌 615600)

常見尾礦輸送泵的特點及應用

胡祥群1，南永光2

(1.中國恩菲工程技術有限公司 礦山事業部，北京 100038；2.四川江銅稀土有限責任公司 工程部，四川西昌 615600)

尾礦輸送泵是尾礦壓力輸送系統中的關鍵設備，主要含離心式和容積式兩類，本文針對其中的幾種常見泵，結合已有工程實例和筆者工作實踐，分別對他們的特點和適用范圍進行了簡單總結。

尾礦輸送；渣漿泵；隔膜泵；柱塞泵；水隔離泵；油隔離泵

0 前言

礦山開采過程中，產出的大部分尾礦需要進行妥善存放，所以幾乎每個礦山都有一套完備的尾礦處置設施。在傳統的濕式排放尾礦處置設施中，通常包含尾礦庫設施、尾礦輸送系統和回水系統3個部分，其中尾礦輸送系統是將尾礦輸送到尾礦庫的一套設施，它起著連接尾礦排放端與接受端的中間紐帶作用，直接關系到整套尾礦處置設施的安全運行和正常使用，從而影響到整個礦山的正常生產。尾礦輸送泵作為尾礦輸送系統中的關鍵設備，是保證尾礦輸送系統輸送能力、安全運行和經濟效益的關鍵[1]。因此，合理選擇輸送泵意義重大。本文針對幾種常見泵，分別對它們的特點和適用范圍進行了闡述，并結合已有工程實例和工作實踐，列舉了一些工程應用實例。

1 離心式泵

1.1 特點

用于輸送尾礦的離心泵常稱為渣漿泵，是一種借助工作葉輪的旋轉離心力使尾礦獲得動能的輸送設備，基本結構由葉輪、泵殼、泵軸、軸承及托架組成。

渣漿泵的輸送流量范圍覆蓋面較大，單級泵揚程較低，允許多級串聯提高揚程。入料方式多采用壓入式。由于泵體的過流部件與漿體直接接觸，磨損比較嚴重，需要經常更換葉片等易損件[2]。該類泵效率相對較低，通常需要配備軸封水系統。

1.2 適用范圍

渣漿泵流量的適用范圍較廣，從幾十到幾千立方米不等，單臺泵的流量隨揚程的變化幅度也較大，同一臺泵可在不同的工況下工作，當泵的額定性能不能滿足工況需求時，通常可通過改變轉速或切削葉輪的方法調整泵的流量和揚程，但一般應盡量使泵處于高效區工作，這種靈活度使得渣漿泵在輸送礦漿流量不太穩定的工程中具有較好的適應性。由于單級泵的揚程相對較低，可采取多級泵串聯的方式對揚程加以提升，但過多的串聯會帶來一些弊端，無論是從技術還是經濟的角度出發，都不甚合理，這就在一定程度上限制了渣漿泵在長距離輸送系統中的應用。該類泵常用于近距離、低揚程的尾礦輸送，針對流量較大、揚程不太高的情況，采取串聯的配置方式，通常也是經濟合理的。這種泵型對物料的適應性也很廣，通過改變泵的材質或結構，可以適應于不同粒度、溫度、酸堿度的尾礦，尤其是在輸送流量較大、夾帶有大粒徑的尾礦時優點尤為突出。

1.3 應用實例

渣漿泵構造簡單、易于操作、占地較少、造價較低[2]，是最傳統的尾礦有壓輸送設備，應用十分廣泛。該泵既可單級泵使用，也可多級泵串聯或并聯使用，還常用作容積式泵的喂料泵，有較多成功的工程實例。如山西某銅礦的尾礦輸送泵站，內設4臺渣漿泵(Q=1642 m3/h，H=41 m)，兩臺并聯為一組，一組工作，一組備用；河北某金礦的尾礦輸送泵站，內設4臺渣漿泵(Q=210 m3/h，H=65 m)，兩臺泵串聯為一組，一組工作，一組備用；河南某鉬礦的尾礦輸送泵站，內設8臺渣漿泵(Q=1500 m3/h，H=70 m)，4臺串聯為一組，一組工作，一組備用。

2 容積式泵

2.1 特點

容積式泵是依靠柱塞、隔膜、浮球等工作件在泵體內作往復運動或回轉運動，使泵體內若干個工作腔的容積周期性地變化，而交替地吸入和排出液體的一種輸送設備。通常由動力系統、隔離系統、閥件、輔助系統等組成。常見的有柱塞泵、隔膜泵、水(球)隔離泵，油隔離泵等。

容積式泵的輸送流量范圍較渣漿泵小，據了解，國內已投入使用的柱塞泵、水(球)隔離泵、油隔離泵的單臺流量大多在300 m3/h以內，隔膜泵的單臺流量大多在450 m3/h以內，其主要優點是揚程高，無論國內還是國外產品，其標注壓力均已超高10 MPa，其中，以柱塞泵和隔膜泵的表現尤為突出。該類泵一般都要求有一定的灌入壓力，常配備喂料渣漿泵。為了解決漿體與泵的運動部件直接接觸導致的磨損問題，該類泵一般都在兩者間采取了隔離措施，柱塞泵采取了用壓力清水清洗柱塞的方式、隔膜泵采取特制橡膠膜作為隔離、水(球)隔離泵采取浮球作為隔離、油隔離泵以油介質作為隔離，因此，主要易損件變為了進出口閥件，使得更換更為方便。該類泵效率一般都較高。為了減輕脈沖的影響，一般在排出端設有穩壓、減震和安全裝置，通常采用空氣灌為減壓減震手段，采用安全閥為超壓安全裝置[2]。

2.2 適用范圍

容積式泵的輸送流量范圍較渣漿泵小，且流量隨壓力變化幅度很小，適用于輸送較恒定流量，由于單臺泵流量較小，常采取并聯的配置方式。其主要優點是揚程較高，適用于中、高揚程輸送。該類泵對輸送尾礦的粒度要求較嚴，一般要求小于1～2 mm，其對磨蝕性的要求比渣漿泵更嚴格，主要是為了提高容積式泵的效率和延長易損件的壽命，對于長距離尾礦輸送系統，為了使得系統的運營費用經濟合理，對這一要求尤為突出。

2.3 應用實例

容積式泵的揚程和效率較高，可靠性較好，因此廣泛的應用于長距離尾礦輸送系統，在揚程較高的尾礦輸送系統中也有較多的應用實例。如江西省某銅礦的尾礦輸送泵站，內設2臺水隔離泵(Q=250 m3/h，H=4 MPa)，一用一備；江西省某鎢礦的尾礦輸送泵站，內設3臺柱塞泵(Q=260 m3/h，H=5 MPa)，兩用一備；江西省某銅礦的尾礦輸送泵站，內設4臺油隔離泵(Q=120 m3/h，H=2.5 MPa)，兩用兩備；安徽某鐵礦的尾礦輸送泵站，內設2臺隔膜泵(Q=160 m3/h，H=4 MPa)，一用一備。

3 結語

(1)尾礦輸送泵主要含離心式和容積式兩類，兩者比較，離心式泵的突出優點是流量覆蓋面廣，容積式泵的突出優點是揚程高。

(2)渣漿泵單級泵揚程較低，可多級串聯提升揚程，常用于近距離、低揚程的尾礦輸送，針對流量較大、揚程不太高的情況，采取串聯的方式，通常也是經濟合理的。

(3)容積式泵中常見的有柱塞泵、隔膜泵、水(球)隔離泵、油隔離泵等，相比之下，隔膜泵和柱塞泵的揚程較高，隔膜泵的流量較大，該類泵在揚程較高時常使用，在長距離尾礦輸送系統中應用很廣。

(4)針對流量較大、揚程不太高的尾礦輸送系統，宜通過技術經濟比較，最終確定采取哪種泵合適，實際工程中，在技術都能滿足的情況下，由于各種泵的價格差異，經濟因素往往成為選泵的關鍵要素。

[1] 尾礦設施設計參考資料編寫組.尾礦設施設計參考資料[M].北京：冶金工業出版社，1980.

[2] 錢桂華，曹晰.漿體管道輸送設備實用選型手冊[M].北京：冶金工業出版社，1995.

CharacteristicsandApplicationofCommonTailingPumps

HU Xiang-qun1，NAN Yong-guang2
(1.Mine Department, China ENFI Engineering Corporation, Beijing 10038, China; 2.Department of Engineering, Sichuan JCC Rare Earth Metals Co., Ltd. SichuanXichang, 616500, China)

Tailing pump is the key equipment in tailings pressure-operated conveying system, there are two types of this pump, centrifugal and displacement. Based on several common pumps, combined with the existing engineering examples and working practice, the paper makes simple summary for their characteristics and application scope respectively.

tailing transportation；slurry pump；diaphragm pump；plunger pump；water isolation pump；slurry pump with oil isolation

2014-01-20

胡祥群(1982-)，女，湖南華容人，碩士研究生，工程師，主要從事尾礦設施設計工作。

TU646

A

1003-8884(2014)02-0036-02