選礦廠銅精礦濃密系統(tǒng)設(shè)備研究

趙 煒

（江西省上饒市德興市德興銅礦，江西 上饒 334200）

在國內(nèi)氧化銅選廠中，部分精礦濃密系統(tǒng)在建成之后應(yīng)進行填平補齊。現(xiàn)階段，銅選廠中精礦的脫水工藝在設(shè)計方面在開展沉降速度實驗的同時，還需要開展一些小型的、連續(xù)性的實驗。但是，由于受到技術(shù)、環(huán)境等方面的限制，導(dǎo)致系統(tǒng)在建成后需要通過濃密過濾實驗的方式，對其有效性進行檢驗。

1 銅精礦濃密系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

城門山銅礦主要為銅精礦，產(chǎn)量為2000t/d。為了提高生產(chǎn)規(guī)模，新增的處理量為5000t/d，在年底正式投入運行。經(jīng)過大半年的試運行后，發(fā)現(xiàn)銅精礦濃縮系統(tǒng)中存在諸多問題，最為關(guān)鍵的一點便是無法達到日產(chǎn)量15t/d的要求。礦漿經(jīng)過NJG 30B型濃縮機進入到φ3000×3000攪拌槽之中，經(jīng)過攪拌后礦漿可通過渣漿泵輸送到壓濾機中，采用壓濾機二段濃縮后，使產(chǎn)品的含水率降低到11%內(nèi)[1]。

2 銅精礦濃密過濾所需面積計算

（1）濃密機所需面積。通過連續(xù)濃密實驗，可得出濃密機單位面積的生產(chǎn)力為0.11t～0.138t左右，將該數(shù)值代入以下公式中，可計算出濃密機所需面積，為投產(chǎn)后生產(chǎn)實踐提供借鑒與參考，公式為：

式中，F(xiàn)代表的是濃密機面積，單位為m2；Q代表的是給入機器的固體量，單位為t/日；q代表的是濃密機單位面積的生產(chǎn)力。

在沉降速度研究時，通常采用自由沉降速度，在此基礎(chǔ)上，濃密機單位面積的生產(chǎn)力的計算公式為：

式中，V代表的是溢流中最大顆粒自由沉降速度，單位為μm/s；R1代表的是濃縮之前，礦漿液體與固體的重量之比；R2代表的是濃縮之后，礦漿液體與固體的重量之比；k代表的是濃密機的有效面積系數(shù)。

（2）過濾機所需面積。通過過濾實驗可得出該機組單位面積生產(chǎn)力，計算公式為：

式中，F(xiàn)代表的是過濾機面積，單位為m2；Q代表的是給入機器的固體量，單位為t/日；q代表的是過濾機單位面積的生產(chǎn)力；但是，由于含泥量較多、粒度較細，在采用圓盤真空過濾機的過程中，在對過濾所需面積進行計算式，應(yīng)考慮到濾餅殘留部分，特別是對扇形過濾片邊沿處來說，可對生產(chǎn)能力產(chǎn)生較大影響，因此應(yīng)將系數(shù)K引入其中，公式為：

式中，F(xiàn)代表的是過濾機面積，單位為m2；Q代表的是給入機器的固體量，單位為t/日；q代表的是過濾機單位面積的生產(chǎn)力；K代表的是系數(shù)，即有效過濾面積與幾何面積之比，與生產(chǎn)實際情況相結(jié)合，對k的數(shù)值進行確定[2]。

3 銅精礦濃密系統(tǒng)設(shè)備的運行情況

3.1 問題產(chǎn)生

經(jīng)過半年的生產(chǎn)運行后，發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)存在以下問題：①每次運送40min～60min才可使壓濾機內(nèi)注滿漿液；②壓濾機在注滿漿液后，直到濃縮為含水率低于11%的產(chǎn)品，需要經(jīng)歷3h；③壓力機的濾波質(zhì)量較低，在操作中很容易受損；④壓濾機中的清洗部件與拉板發(fā)生故障的概率較高。

3.2 原因分析

針對設(shè)備運用情況進行全程跟蹤，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生上述問題的“病因”包括以下幾個方面。

3.2.1 渣漿泵選型不當

通常情況下，銅礦在濃縮后形成漿液應(yīng)用到渣漿泵中，型號為50ZJA-I-A50型，利用DN50焊管與壓濾機對漿口處進行連接。

泵設(shè)計流量為11m3/h，揚程為77m，進口礦漿的濃度為40%，壓濾機容積的最大值為3m3。與壓濾機的工作性質(zhì)相結(jié)合，當渣漿泵向壓濾機泵中輸送漿體時，礦漿便開始濃縮，也就是一邊泵送，一邊壓濾，屬于機組開始運行的首道工序。據(jù)計算可知，假設(shè)泵送流量固定不變，要想使整個濾室均充滿漿體，至少需要36min～40min。

3.2.2 壓濾機選型不當

本工程選擇的壓濾機型號為XMZYGSF150/1250-U型，主要包括機架、水洗、過濾、電氣控制、拉板等部分，關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)為：過濾壓力最大值為0.8Mpa，過濾面積為150m2，過濾工作溫度最大值為80℃，濾板外形尺寸為1250mm，工作壓力最大值為20MPa，過濾容積為3m2，壓榨壓力為1.8MPa，濾板為57塊。

（1）水洗裝置。在實際應(yīng)用過程中自動清洗困難較大，存在以下問題：一是皮帶傳動部件的故障率較高。在應(yīng)用過程中，皮帶常常打滑，容易從槽內(nèi)脫離。由于受到檢修空間限制，維修難度較大，導(dǎo)致檢修時間延長，處理一次需要花費30min左右；二是清洗機構(gòu)容易發(fā)生故障。當該機構(gòu)上下移動過程中，為了使每塊濾布均得到有效清洗，需要確保機構(gòu)與濾板在空間上一致，該項工作幾乎無法實現(xiàn)。

（2）自動拉板部分。該系統(tǒng)主要包括拉板小車、變頻電動機、鏈輪等等，受PLC的控制，使變頻電動機轉(zhuǎn)動起來，借助鏈條的拉力使小車完成拉板運動。不但可受程序控制，還可由手動控制，隨時對拉板的運行狀態(tài)進行掌握，如前進、后退、停止等等。在運行過程中，該設(shè)備拉板被逐塊拉開。為了確保貨物能夠自動掉落下來，可在濾板拉開時適當加速，但又可能出現(xiàn)脫槽情況，使速度與擺幅不受控制，影響卸料效率。受上述兩種因素影響，導(dǎo)致拉板卸一次料需要花費1.5h左右的時間。

3.3 處理方法

將基礎(chǔ)條件、廠房等因素綜合考慮后，對壓濾機、砂泵等進行選型，方法如下。

（1）在砂泵選型時，可選用安徽泵業(yè)有限公司研制的65ZS-40型渣漿泵，流量為95m3/h，揚程為60m，通過計算可知，將濾室充滿的時間僅需4min。

（2）在壓濾機選型時，可選用景金壓濾機集團生產(chǎn)的KMZGF135/1250-U型設(shè)備，該設(shè)備是在原本壓濾機的基礎(chǔ)上進行改造，技術(shù)參數(shù)如下：過濾壓力最大值為0.8Mpa，過濾面積為135m2，過濾工作溫度最大值為80℃，濾板外形尺寸為1250mm，工作壓力最大值為20MPa，壓榨壓力為1.8MPa，濾板為51塊。

4 結(jié)論

綜上所述，本文分別對濃密機與過濾機的濃密過濾所需面積進行計算，針對系統(tǒng)運行中存在的問題挖掘原因，并提出有效的解決對策。對設(shè)備重新選型后，一次壓濾循環(huán)只需要30min即可，生產(chǎn)能力每天達到310t，超過預(yù)計目標的兩倍，為后續(xù)生產(chǎn)規(guī)模的拓展和產(chǎn)能的提高創(chuàng)造了有利條件。