平果鋁土礦一期十區濃縮系統操作控制的改進

王康

【摘 要】文章介紹了平果鋁土礦一期十區濃縮系統在十區洗礦中的作用，并對十區濃縮系統操作控制方法不足之處進行分析，提出改進措施，提高了濃縮回水利用率，有效降低了洗礦新水消耗。

【關鍵詞】濃密機;操作控制;改進

【中圖分類號】TD462.5 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2020）10-0085-03

0 前言

平果鋁土礦屬于巖溶堆積型鋁土礦床，主要礦物為一水硬鋁石，具有含泥率高（平均高達63.5%）、礦石難洗、礦泥黏性大的特點。含泥鋁土礦采出后，需經洗礦作業，將被膠結的礦石與礦泥分離，先獲得洗后礦，再經破碎作業，方能獲得合格的鋁土礦精礦。含泥鋁土礦經過洗礦后，其洗礦尾礦進入濃縮系統進行絮凝、沉降、濃縮，濃密機溢流（即回水）返回洗礦流程循環利用，濃縮后的底流揚送至排泥庫存放或輸送至壓濾系統進行壓濾處理。因此，在洗礦及濃縮作業過程中，如何提高濃縮回水利用率、有效降低洗礦新水消耗，保證洗礦流程的連續、高效運行，是我們在生產過程中一直追求的目標。

1 十區濃縮系統簡介

（1）平果鋁土礦一期礦山十區濃縮系統承擔十區洗礦系列的洗礦用水及洗礦尾礦的濃縮、固液分離任務，同時將濃縮后的尾礦輸送至排泥庫存放或輸送至壓濾機進行壓濾處理。

（2）十區濃縮系統工藝流程如圖1所示，即洗礦尾礦經200ND泵揚送至NT-30型和NX-18型濃密機內，并加入0.1%濃度的絮凝劑加速礦泥沉降，濃密機的溢流揚送回洗礦系統循環利用，底流輸送至板下排泥庫存放或輸送至壓濾機進行壓濾處理。

（3）2004年十區洗礦及濃縮生產指標統計見表1。

2 十區濃縮系統原操作控制存在不足之處

（1）十區濃縮系統原設計只有一臺NT-30型普通周邊傳動濃密機，1997年8月十區的礦泥處理技術由“濕法”（排放至排泥庫）改為“干法”（濃密機底流送壓濾高壓過濾，濾餅運送采空區作復墾用土）后，增加了一臺NX-18型國產高效濃密機，因此十區濃縮系統總沉降面積達到961 m2，比原來增加了35.9%，回水利用率明顯提高。但隨之出現了十區濃縮系統不同時間段回水量不平衡的情況：一方面回水池容積限制致使回水量大時部分回水流失，另一方面回水量少時，為維持洗礦用水需往回水池內補充大量新水，會導致新水水耗增大，嚴重時會導致洗礦水壓低而停產。

（2）各班組中操作控制方法不統一，為了減少本班組的新水用量，想盡辦法用完濃密池中的澄清水，下一班接班后濃密池內清水層較低，不得不長時間排放底流并補充大量新水，結果造成下一班的新水消耗量明顯上升，嚴重時會導致洗礦水壓過低而停產。

（3）未能有效合理地利用好NT-30濃密機和NX-18濃密機，尤其是未能充分利用NX-18高效濃密機，排放的底流濃度較低。

（4）排泥泵連續運行排放濃密機底流的方式，易造成底流濃度低、回水利用率不高。

3 操作控制改進措施

（1）十區濃縮回水池與底流池相鄰，而且底流池容積過大。因此，根據滿足生產需要為前提，把底流池分成兩半，一半作為底流池，另一半并入回水池，相應地增加了回水池的容積約32 m3，增大了回水池調節、緩沖的余地，更有利于濃縮系統的操作控制;此外，不允許兩臺濃密機同時有回水溢流，通過控制礦漿進入量使兩臺濃密機依次有回水溢流，從而解決回水流失浪費現象。

（2）根據NX-18型高效濃密機與NT-30型普通周邊傳動濃密機的使用效果來看，NX-18型高效濃密機的絮凝沉降效果明顯優于NT-30型濃密機，排放的底流濃度更高。因此，采取兩臺濃密機共同使用一臺泥漿泵進料，通過電動閘閥調節使一半以上的礦漿進入NX-18型高效濃密機進行絮凝沉降，相對延長了礦漿在NT-30型濃密機內沉降壓縮的時間，有利于提高NT-30濃密機的底流濃度。

（3）規范操作條件，規定交接班時必須滿足以下3個條件：{1}NT-30型濃密機濃密池內的液面不能低于溢流堰300 mm。{2}NX-18型濃密機有回水溢流且澄清液層深度在200 mm以上。{3}回水池內的水位應在中水位以上。

通過強化上述3項規定的執行，使各班操作控制的起始條件比較合理，班中操作時可以根據實際情況合理補充新水，從而避免了接班后就必須長時間大量補充新水維持洗礦生產的不合理現象循環出現，同時可以為下一班提供更好的操作控制條件，使生產能正常、連續、穩定地運行。

（4）在條件允許的情況下，將濃密機的底流揚送回濃密池內進行二次絮凝沉降處理。濃密機底流二次絮凝沉降條件：{1}排泥泵停止排泥且底流濃度低于17%。{2}至少有一臺濃密機將有回水溢出。{3}回水池內的水量能滿足洗礦生產需要。通過濃密機底流的二次絮凝沉降處理，可以保持回水量的穩定性，也相應提高回水利用率。

（5）經過調查分析可知，十區濃縮系統總沉降面積達到967 m2，比原來增加了35.9%，因此可將原尾礦排泥泵（100 NG72泵）連續運行方式改為間斷式運行方式，延長礦泥在濃密機的沉降壓縮時間，提高外排尾礦的濃度，從而達到提高回水利用率和降低新水消耗目的。停止外排泵的最終目的是為了取得更多的回水，同時也是為下一次停泵創造條件，即形成一個工作循環（如圖2所示）。原則上每班定期檢測濃密機底流濃度，當底流濃度低于17%且濃密機澄清液層較厚時，停止往排泥庫輸送尾礦，最大限度地利用回水洗礦，當濃密機底流濃度超過24%時，開始往排泥庫輸送尾礦。

（6）絮凝劑藥劑溶液的添加以保持澄清的溢流為原則進行控制，通過閘閥調節既不能過量，也不能添加不足，從而保證良好的絮凝沉降效果。

4 十區沉砂池在濃縮系統操作控制中的輔助作用

（1）十區沉砂池設計用于處理來自十區洗礦、破碎及濃縮系統等排出的生產污水，如場地清潔衛生污水、工業場地其他外排水等，在經過沉砂、沉淀、澄清處理后，澄清水揚送到回水池供洗礦利用。十區洗礦、破碎處理能力逐年提高，已經超過原設計的處理量，相應的外排水也大量增多，現在使用的沉砂池已不能完全發揮其應有的作用。為防止泥漿污水溢出，造成環境污染，必須及時把泥漿污水揚送回濃縮處理，所以沉砂池返回水分為澄清水、渾濁水、泥漿水3類。

（2）利用沉砂池回水的3種方式：{1}當沉砂池回水是澄清水時，可直接放入回水池，減少補充的新水量。{2}當沉砂池回水是渾濁水或泥漿水時，可放入礦漿池與洗礦尾礦相混合，降低濃密機的給料濃度，更利于礦泥的絮凝沉降，有助于提高底流濃度。{3}當濃密機給料濃度過高時，沉砂池回水（即使是澄清水）全部放入礦漿池，以降低濃密機的給料濃度，改善礦泥的絮凝沉降效果，有利于提高底流濃度。

通過合理利用沉砂池回水，可以為濃縮系統提供更好的操作與控制條件，有利于提高回水利用率，降低新水消耗。經過對十區濃縮系統進行一系列的改進、完善，十區濃縮系統的底流排放濃度及回水利用率明顯提高，洗礦新水單耗逐步下降（見表2）。

可見，十區濃縮系統操作控制進行改進、完善后，排放的底流濃度比原來提高了8.28%，回水利用率上升了6.50%，洗礦新水單耗下降了9.62%。

5 結語

通過對十區濃縮系統操作控制方式、方法進行改進，十區濃縮系統操作控制更加合理、有效，保證了十區濃縮系統正常、連續、穩定地運行，提高了十區濃縮系統回水利用率，降低了新水消耗。在操作過程中，高效濃密機具有絮凝沉降效果較好、工藝控制容易的優點，因此大型化、高效化的濃密機對礦泥的絮凝沉降更為有利。

參 考 文 獻

[1]長沙有色冶金設計院.平果鋁土礦一期設計說明書[Z].2000.

[2]平果鋁業公司礦山部.降低平果鋁土礦新水消耗攻關研究報告[R].2002.