CN101934245A

CN101934245A - 含粉块状物料的水洗分离装置及其分离方法

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Publication number: CN101934245A
Application number: CN2010102665938A
Authority: CN
Inventors: 金俊; 苏允隆; 黄发元; 宋灿阳; 李小静; 刘自民; 张晓萍; 刘英才; 秦学武
Original assignee: Maanshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Maanshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2010-08-25
Filing date: 2010-08-25
Publication date: 2011-01-05

Abstract

本发明公开了一种含粉块状物料的水洗分离装置，其特征是，在水槽旁设置1个以上的淘洗装置，淘洗装置包括淘洗蓝、连接杆、旋转装置，旋转装置通过连接杆带动淘洗蓝水平旋转，淘洗过程中淘洗蓝进入水槽的水面下。该装置的水洗分离方法是，首先将含粉块矿导入水槽水面下的淘洗蓝中浸泡；然后旋转装置通过连杆带动淘洗蓝旋转运动，先左旋10次，然后右旋10次，如此反复，实现淘洗，含粉块矿在经过多次淘洗后，由旋转装置通过连杆将淘洗蓝提出水面，然后由接料斗转到成品矿输送带，运至成品矿堆场。块状物料在净含粉率35％、25％，含水为6.5％、5.5％的情况下，经过本装置分离后净含粉可降到3.0％左右，筛分效率达到92％。

Description

含粉块状物料的水洗分离装置及其分离方法

技术领域

本发明属物料分离领域，尤其涉及矿山、冶金领域含粉块状物料水洗分离装置及其分离方法。

背景技术

块状物料与粉状物料通常使用振动筛进行筛分，但是当湿度大或物料含水率高时粉状物料与块状物料相互粘结，此时采用振动筛很难将块状物料与粉状物料分离。在矿山、冶金领域，经常需要将块矿中的粉矿分离。随着铁矿石资源市场变化，钢铁企业对块矿需求量不断提高，要求直接入炉块矿含粉率越来越低，而实际进口块矿质地相对较软，运输距离远、倒运次数多，到达用户时其含粉率一般在25％左右，最高达到35％。目前，国内钢铁企业基本采用振动筛对块矿进行筛分，筛上物进入高炉冶炼，筛下物返回烧结利用。这种振动筛筛分方法在非雨季或块矿原含水低(＜4％)时筛分效率较高，且操作简易、成本低廉，是一种成熟经济有效降低块矿含粉率的方式，但在雨季或块矿含水量高时，块矿中的粉矿呈泥状，与块矿相互粘结，此时采用振动筛很难将块矿的粉矿有效地去除，最终导致入炉块矿含粉率高，影响高炉的稳定顺行。因此，为降低块矿中含有的粉矿对高炉的影响，企业这种情况下只好减少块矿的入炉比例，导致高炉炼铁成本增加。国内钢铁企业也有采用喷水冲洗方式对块矿进行除粉，如济钢针对含粉较高的块矿，建立了一套离线跳汰法水洗分级处理系统，但其占地面积大，洗矿时间较长，处理能力相对较小，耗水量及污水处理量大，运行费用相对较高。

发明内容

为解决现有技术存在问题，本发明提供一种含粉块状物料的水洗分离装置，利用粉状物料遇水稀释后粘性下降和块状物料与水相对运动过程中水对粘附在块状物料表面的粉料的淘洗来实现块状物料与粉状物料的分离。本发明还提供该水洗分离装置的分离方法。

为实现上述目的，本发明提供的含粉块状物料的水洗分离装置是在水槽旁设置1个以上的淘洗装置，淘洗装置包括淘洗蓝、连接杆、旋转装置，旋转装置通过连接杆带动淘洗蓝水平旋转，淘洗过程中淘洗蓝浸入水槽的水面下。

本发明的进一步改进为，所述淘洗蓝呈篓状，底部及四边为筛网。

本发明的进一步改进为，在水槽出料端设置成品物料输送系统。

本发明的进一步改进为，在水槽底部设置底流物输送装置。

本发明的进一步改进为，在所述底流物输送装置后连接固液分离装置，在所述固液分离装置由高频筛、泥浆调节池、输送泵、脱水机顺序组成。

本发明提供的含粉块状物料的水洗分离方法是首先将含粉块矿导入水槽水面下的淘洗蓝中浸泡；导入完毕，旋转装置即通过连接杆带动淘洗蓝水平旋转，先左旋10次，再右旋10次，然后停止旋转，接着旋转装置通过连接杆把淘洗蓝提出水面，再将淘洗蓝中含粉块矿导入下一个淘洗装置的淘洗蓝中，如此反复，实现淘洗；含粉块矿在经过多次淘洗后，由旋转装置通过连接杆将淘洗蓝提出水面，然后由接料斗转到成品矿输送带，运至成品矿堆场。

为进一步提高物料分离效果，所述含粉块状物料在经过多次淘洗后，在淘洗蓝提出水面时，采用补充新水和循环水通过冲洗咀对其进行冲洗，然后由接料斗转到成品矿输送带，运至成品矿堆场

为方便由分离出的粉状物料沉积水槽底部形成底流物的处理及水资源的循环利用，将所述底流物由设置在所述水槽底部的螺旋输送器输送到高频筛，筛上物进入粗粉堆场，筛下物流入矿浆调节池中搅拌均匀，通过矿浆输送泵输送至脱水机处理，脱水后的细粉进入细粉堆场，上清液进入回水池，由水泵返回至水槽中。

高含水高含粉块状物料之所以难以筛分，主要是因为其中的粉料呈泥状，并具有一定的粘性，在筛分一定时间后，筛孔逐渐被粘堵，导致筛分系统筛分效率下降，甚至失去其筛分功能。本发明根据高含水高含粉块状物料的特性，利用其粉料遇水稀释后粘性下降和块状物料与水相对运动过程中水对粘附在块状物料表面的粉料的淘洗，发明了浸泡淘洗装置，实现块状物料与粉状物料的分离。

本发明装置的技术特点是：

(1)旋转装置通过连接杆带动淘洗蓝水平旋转来实现淘洗。

(2)淘洗蓝呈篓状底部及四边为筛网，筛网可以是长条型，也可以是方格型，还可以是圆孔型，网孔大小根据对块状物料粒度的要求设定。淘洗蓝也可为簸箕状，底部为筛网。

(3)将水槽设计为具有淘洗和沉降双重功能一体的盛水装置，利用淘洗出来的粉料比重大、沉降速度快和水槽中水体相对稳定的特点，使得上部水体含固相对低，保证淘洗水的要求；下部水体相对静止，保证粉料有效沉降浓缩，减少了系统占地和投资。水槽结构如图2所示。进料端水槽上部为垂直面，下部为60°～85°的斜面；出料端采用45°～60°斜面。由于进料端粉量大、细粉多，出料端粉量少、粗粉多，该种结构既保证了浸泡淘洗物料的最小水量，还有利于粉料沉降和浓缩，便于底流物(沉积在水槽底部的粉料)的处理。

(4)在水槽底部设置螺旋输送器，及时将高含固底流物送出水槽，保证水槽内的淘洗水质。

(5)采用高频筛对高含固底流物进行筛分，除去其中＞3mm的粗颗粒粉料，减少底流物在后续脱水工序的处理量，降低脱水机磨损和能耗。

(6)粗料堆场设计具有滤水和排水功能，以堆放高频筛筛出的粗颗粒粉料，便于进一步回收淘洗水。

(7)设置回水池，收集脱水机的上清液和粗粉堆场滤出的水液，再由水泵输送回水槽，实现水资源的循环利用。回水池兼备缓冲功能，为淘洗提供连续的循环水。

本发明方法的技术特点：

(1)含粉块状物料通过振动给料器均匀地导入水面下的淘洗装置中，实现浸泡，利用粉料与水的亲和力大的特点，使块状物料表面的粉料稀化，降低其粘性。

(2)旋转装置通过连接杆带动淘洗蓝水平旋转，淘洗蓝中的块状物料与水相对运动，迫使粘附其上的粉状物料脱离块状物料，实现粉状物料与块状物料的分离。由于水槽中的水为静态，该方法与喷水跳汰法相比，减少了循环处理的水量。

(3)块状物料在多次淘洗后，当离开水槽前，再利用循环水和补充新水对块状物料进行最后冲洗，进一步提高淘洗效果。

(4)采用固液分离工艺对分离出的粉状物料沉积水槽底部形成的底流物进行分离与脱水，减少了水处理量。

本发明将待分离块状物料与粉状物料导入水槽水面下的淘洗装置中，然后由旋转装置通过连接杆带动淘洗蓝在水中旋转运动，淘洗蓝中的块状物料与水相对运动，迫使粘附其上的粉状物料脱离块状物料，实现粉状物料与块状物料的分离，经过多次淘洗后，在淘洗蓝提出水面后离开水槽前，在利用补充新水和循环水对淘洗后的块状物料进行冲洗，然后转到成品料输送系统运至成品料堆场。水槽底流物由螺旋输送器输送到高频筛进行筛分，筛上物运至粗粉堆场，筛下物进入砂浆调节池中搅拌均匀，通过砂浆输送泵输送至脱水机处理，脱水后的细粉料运至细粉堆场，脱水机的上清液进入回水池，由水泵返回至水槽中，实现水的循环利用。与现有技术相比，本发明具有以下效果：

(1)除粉效果好，筛分效率高。块状物料在净含粉率35％、25％，含水为6.5％、5.5％的情况下，经过本装置分离后净含粉可降到3.0％左右，筛分效率达到92％，相对目前实际生产筛分后的净含粉低7～13个百分点。(说明：净含粉指块状物料含有所有小于淘洗装置筛网间距的颗粒和粘附细粉的比率。试验测定表明，常规筛分物料的净含粉率在7％以上)

(2)循环水处理量低。循环水处理量为97.8t/h，循环水量为44t/h。

(3)与济钢跳汰法水洗系统相比，在投资费用相当的条件下，处理能力大，可满足400t/h的物料处理量。

(4)可在线运行，运行成本低，约1.78元/t。济钢跳汰法水洗系为离线运行，运行成本约为20元/t。

(5)占地面积少，系统投资费用低。按500t/h的块状物料处理能力，浸泡淘洗法系统占地约500m²，投资约1000万元。

附图说明

图1：含粉块状物料的水洗分离装置示意图

图2：水槽结构示意图

具体实施方式：

下面以含粉块矿为例，结合附图对本发明作详细的说明。。

实施例1

由图1可知，将净含粉率35％、含水为6.5％的块矿由振动给料器(1)导入水槽(19)水面下的淘洗蓝(2)中浸泡；然后旋转装置(4)通过连接杆(3)带动淘洗蓝(2)旋转运动，先左旋10次，然后右旋10次，然后停止旋转，接着旋转装置通过连接杆把淘洗蓝提出水面，再将淘洗蓝中含粉块矿导入下一个淘洗装置的淘洗蓝中，如此反复，实现淘洗。含粉块矿在经过多次淘洗后，由旋转装置(4)通过连接杆(3)将淘洗蓝(2)提出水面，然后由接料斗(8)转到成品矿输送带(9)，运至成品矿堆场。由图3可知，所述水槽的进料端A上部为垂直面，下部为60°～85°的斜面，出料端B为45°～60°斜面。

经过本装置分离后的块矿净含粉率可降到3.5％左右，筛分效率达到90％。

实施例2

由图1可知，将净含粉率25％、含水为5.5％的块矿由振动给料器(1)导入水槽(19)水面下的淘洗蓝(2)中浸泡；然后旋转装置(4)通过连接杆(3)带动淘洗蓝(2)旋转运动，先左旋10次，然后右旋10次，然后停止旋转，接着旋转装置通过连接杆把淘洗蓝提出水面，再将淘洗蓝中含粉块矿导入下一个淘洗装置的淘洗蓝中，如此反复，实现淘洗。为了提高分离效果，含粉块矿在经过多次淘洗后，最后一次提出水面时，采用补充新水(5)和循环水(7)通过冲洗咀(6)对块矿进行冲洗，然后由接料斗(8)转到成品矿输送带(9)，运至成品矿堆场。

经过本装置分离后的块矿净含粉率可降到3.0％左右，筛分效率达到92％。

实施例3

含粉块状物料的水洗分离装置其他部分与实施例1相同，为了方便处理水槽底流物，在水槽底部设置底流物输送装置，在所述底流物输送装置后连接固液分离装置，所述固液分离装置由高频筛、泥浆调节池、输送泵、脱水机顺序组成。由图1可见，底流物输送装置为螺旋输送器(18)，水槽(19)底流物由螺旋输送器(18)输送到高频筛(17)，筛上物进入粗粉堆场(16)，筛下物流入矿浆调节池(15)中搅拌均匀，通过矿浆输送泵(14)输送至脱水机(12)处理，脱水后的细粉进入细粉堆场(13)，上清液进入回水池(11)，由水泵(10)返回至水槽(19)中，实现水的循环利用。

Claims

1.一种含粉块状物料的水洗分离装置，其特征在于，在水槽旁设置1个以上的淘洗装置，淘洗装置包括淘洗蓝、连接杆、旋转装置，旋转装置通过连接杆带动淘洗蓝水平旋转，淘洗过程中淘洗蓝浸入水槽的水面下。

2.如权利要求1所述的含粉块状物料的水洗分离装置，其特征在于，所述淘洗蓝呈篓状，底部及四边为筛网。

3.如权利要求1所述的含粉块状物料的水洗分离装置，其特征在于，所述水槽的进料端上部为垂直面，下部为60°～85°的斜面，出料端为45°～60°斜面。

4.如权利要求1所述的含粉块状物料的水洗分离装置，其特征在于，在所述水槽的出料端设置成品物料输送系统。

5.如权利要求1所述的含粉块状物料的水洗分离装置，其特征在于，在水槽底部设置底流物输送装置。

6.如权利要求4所述的含粉块状物料的水洗分离装置，其特征在于，在所述底流物输送装置后连接固液分离装置。

7.如权利要求6所述的含粉块状物料的水洗分离装置，其特征在于，在所述固液分离装置由高频筛、泥浆调节池、输送泵、脱水机顺序组成。

8.一种含粉块状物料的水洗分离方法，其特征在于，首先将含粉块矿导入水槽水面下的淘洗蓝中浸泡；导入完毕，旋转装置即通过连接杆带动淘洗蓝水平旋转，先左旋10次，再右旋10次，然后停止旋转，接着旋转装置通过连接杆把淘洗蓝提出水面，再将淘洗蓝中含粉块矿导入下一个淘洗装置的淘洗蓝中，如此反复，实现淘洗；含粉块矿在经过多次淘洗后，由旋转装置通过连接杆将淘洗蓝提出水面，然后由接料斗转到成品矿输送带，运至成品矿堆场。

9.如权利要求8所述的含粉块状物料的水洗分离方法，其特征在于，含粉块矿在经过多次淘洗后，在淘洗蓝提出水面时，采用补充新水和循环水通过冲洗咀对淘洗蓝中的块矿进行冲洗，然后由接料斗转到成品矿输送带，运至成品矿堆场。

10.如权利要求8所述的含粉块状物料的水洗分离方法，其特征在于，分离出的粉状物料沉积水槽底部形成底流物，所述底流物由设置在所述水槽底部的螺旋输送器输送到高频筛，筛上物进入粗粉堆场，筛下物流入矿浆调节池中搅拌均匀，通过矿浆输送泵输送至脱水机处理，脱水后的细粉进入细粉堆场，上清液进入回水池，由水泵返回至水槽中。