選礦濃縮設備中斜管沉降改造為斜板沉降的工程實踐案例

敖 江，洪 霞

（云南科力環保股份公司，云南 昆明 650031）

云南某公司原有一臺用于選礦濃縮的設備，主要采用斜管沉降濃縮，設備內部斜管安裝面積約5m3，基本能滿足礦漿濃縮的技術要求，但斜管內部和頂部容易堆積礦漿沉積物，在使用半年以后斜管就會被沉積物堵塞，導致斜管垮塌損壞。每年必須對斜管進行一次更換，經過多方調研和實踐論證后，決定對該斜管濃縮設備改造為斜板濃縮。即在殼體內部安裝傾斜角為55°的斜板組合裝置.代替斜管沉降濃縮。塑料斜板寬度為600mm，長度為1000mm，共安裝3組斜板組合裝置，有效沉降面積約為30㎡。

1 原有設備主要存在的問題

原設備為金屬結構組成，斜管安裝部位殼體內控尺寸為2550X2400X1200mm，長度為1000mm的蜂巢狀斜管鋪滿整個殼體空間，礦漿里的粗顆粒沉降后沿斜管內壁滑入設備底部，澄清后的溢流水從設備頂部流走。

圖1 原設備斜管使用現狀圖

①原設備濃縮單元主要采用斜管，斜管已經破損，斜管內有大量礦漿沉積物堵塞，斜管頂部有大量異物堆積，不能正常使用。②原設備每使用一年就會出現斜管堵塞，破損等問題。導致斜管失去濃縮沉降功能，使設備上層溢流水嚴重跑渾，影響下一工藝段設備正常工作。使用的設備每年必須更換一次斜管，更換時，原設備所涉及的整條流水線都需要停機，新的斜管價格雖然不貴，但幾乎每年一換的頻率，使用成本較高。③設備內壁金屬板腐蝕較嚴重，存在礦漿滲漏隱患。④溢流水跑渾較嚴重，需要進行二次處理后才能循環利用。⑤底流濃度含水量較高，對底流的壓濾工藝段造成較大壓力。⑥礦漿給礦量較大時，大部分礦漿沒有經過斜管沉降處理，直接從設備頂部溢流走。

2 設備改造方案

針對該斜管濃縮設備存在的主要問題，采取節約投資，縮短工期，使設備盡快投入生產運營。從以下幾個方面對該斜管設備進行改造：保留原殼體，溢流出水口位置及高度不變，拆除原設備內塑料斜管，更換為斜板沉降裝置。改造后的斜板方案如圖2所示：

圖2 改造后的斜板方案

圖2中，件1為原設備殼體，件2為新加溢流水槽，件3為新加密封裝置，件4為斜板組合裝置，件5為安裝支架，其中斜板組合裝置為核心部件。

斜板濃縮的工作原理為：基于淺層沉降原理，將高為H的長方體沉降槽分為N層，每層高度減少N倍，固體顆粒沉降時間縮短N倍，給料總流量增大N倍。礦漿進入設備殼體，粗顆粒在斜板組合裝置里的傾斜板單元之間沉降，由于傾斜板的作用，粗顆粒沉降時間大大縮短，沉降在斜板上沿著斜板滑落進下部錐斗，溢流的清水沿著傾斜板向上運動，均勻地進入斜板組合裝置上部的溢流槽，在斜板組合裝置上部四周圍板的阻隔下，未經過傾斜板沉降的礦漿不能進入上部的溢流槽，每個斜板組合裝置頂部的溢流槽內的溢流水匯聚到設備殼體外部的總溢流槽里最終流走。溢流槽和設備殼體連接部位有密封槽裝置，使殼體里未經斜板組合裝置處理過的礦漿不能進入總溢流槽，從而保證設備的正常使用。改造內容及步驟如下：

①拆除原設備內塑料斜管，斜管廢棄不用，采取破壞性拆除，但注意保護設備殼體，盡量不損壞殼體。②拆除原設備內殼體表面焊接的零部件，保證殼體內壁無凸起物。③原設備腐蝕滲漏的部位進行補焊修補處理。④殼體內壁和礦漿接觸的部位打磨除銹處理，達到能襯玻璃纖維的技術標準。⑤為增加設備殼體使用壽命，減少礦漿對殼體鋼板內壁的腐蝕性，殼體內壁和礦漿接觸的部位均采用對玻璃纖維的處理工藝，以達到防腐耐磨的作用。⑥焊接件5安裝支架，所有焊縫均為滿焊，焊后襯玻璃纖維。⑦吊裝件4斜板組合裝置，注意3組斜板組合裝置互相對正找齊。⑧安裝斜板組合裝置上面的件2溢流水槽，每個斜板組合裝置上面安裝一件溢流水槽，3件溢流水槽上緣調至同一水平高度，以保證3件溢流槽的出水相對均勻一致。⑨安裝件2密封裝置，密封裝置盡量和件1設備殼體及件2溢流水槽之間貼合緊密，防止殼體內未經件4斜板組合裝置處理過的礦漿進入總溢流槽。

3 改造效果

改造后的設備性能穩定，抗礦漿波動能力強，能確保底流濃度的穩定排放，同時頂部溢流滿足技術要求，對設備所處工藝段正常生產運行起到重大作用。

（1）設備殼體襯玻璃纖維后，大大增加設備的使用壽命，對腐蝕性礦漿具有較好的防腐性能。

（2）塑料斜管更換為斜板組合裝置，正常使用情況下，可以保證使用壽命大于5年以上，原塑料斜管每年更換一次，斜板組合裝置直接投資約為塑料斜管更換費用的3倍左右，以斜板組合裝置最低使用5年計算，可以節約費用30%，同時減少斜管更換引起的設備停產。

（3）改造后，濃縮機溢流水中固含量大大降低，目測呈清水，可以直接作為循環水利用，減少生產用水使用量，同時減少溢流水處理所需費用。

（4）斜板組合裝置頂部溢流槽和總溢流槽和未經沉降濃縮處理的礦漿區是密封的，進入溢流槽的溢流均通過斜板組合裝置的沉降濃縮處理。未處理的礦漿無法進入溢流槽。

4 結語

通過對濃縮設備中的斜管沉降改造為斜板沉降，改善了濃縮設備的濃縮效果，底流濃度達到下一段工藝設備的技術要求，并且能持續穩定排放，設備頂部溢流水固含量較低，達到回水利用。不對外排放廢水。設備5年內不用更換檢修，為選廠閉路循環生產提供了保障，其經濟效益和社會效益較原有設備采用斜管沉降有了顯著的提高。