CN102895807A

CN102895807A - 大型周边传动高效浓密机给料、加药和自动稀释方法

Info

Publication number: CN102895807A
Application number: CN2012104067552A
Authority: CN
Inventors: 甘国耀; 刘孟端; 赵锡进; 罗秀光; 黄三江; 徐波; 王敬; 杨帆; 刘慎; 黄汉; 丁雷; 杨军忠; 杨秋群; 韦振权; 程青华
Original assignee: GUANGXI HUAYIN ALUMINIUM CO Ltd
Current assignee: GUANGXI HUAYIN ALUMINIUM CO Ltd
Priority date: 2012-10-23
Filing date: 2012-10-23
Publication date: 2013-01-30

Abstract

本发明提供了一种大型周边传动高效浓密机给料、加药和自动稀释方法，釆取泥浆入料管垂直浓密机液面给料，并从中心筒上方加药，中心筒壁在圆周面上指向圆心均匀设置稀释窗口，实现矿浆自动稀释。本发明的实施使得浓密机的矿泥成团沉降速度加快，压缩层稳定，底流浓度高，回水率高回水质量好，从而提高洗矿生产产能，降低生产水电单耗，保证生产的连续稳定，实施效果显著。本发明具有结构简单，制造成本低，效果明显运行稳定，便于在同类高效浓密机中推广等优点。

Description

大型周边传动高效浓密机给料、加药和自动稀释方法

技术领域

本发明涉及国产大型周边传动高效浓密机在堆积型铝土矿尾矿特别是特细粒级尾矿处理应用的技术，提供了一种高效浓密机入料、加药和自动稀释方法。

背景技术

桂西铝土矿属于岩溶堆积型铝土矿，原矿由铝土矿块和胶结物粘土组成，铝矿石质量百分比一般约为30～40%，粘土质量百分比约为60～70%，原矿经回采—洗矿—破碎筛分得到合格铝土矿供氧化铝厂利用。洗矿生产用水量大，产生的尾矿泥浆量大，尾矿须经过高效浓密机脱水,浓密机溢流作为回水利用。

桂西铝土矿矿泥具有微细粒度含量高的特点。对广西平果、德保、靖西三地进行取样，并对样品粒级的分析得知：德保样微细粒级含量较高，-400目（38微米）粒级占90%以上，-10微米占80％以上，-0.002微米德保样占43.63-45.17％、靖西样为33.98%。而平果样-10微米含量为28.57%，德保样与平果样比较微细粒级含量多近3倍。微细颗粒含量高的特点决定物料比表面积大，物料絮凝时所需絮凝剂量大，絮凝过程比较复杂，形成的絮团小，导致矿泥较难沉降。

在同类型企业中，尾矿浓缩的主要设备有：中心传动型高效浓缩机ф53m（国外引进设备），国产周边传动型高效浓缩机ф30m、ф18m。从实践结果来看，从国外引进的ф53m中心传动型高效浓缩机取得较好的效果，底流排放浓度达到32%，回水利用率达到80%，浓密池清水层保持在2米以上；而国产浓密机处理同类型泥浆时底流浓度只达到24%，回水利用率只有50%，浓密池清水层只有40cm。但引进中心传动型高效浓密机设备投资及总图、土建的工程费用较国产设备高许多，我公司最终采用两台国产ф60m周边传动型高效浓密机处理6个洗矿系列。

由于国产ф60m周边传动型高效浓密机首次应用于堆积型铝土矿的尾矿处理，加上桂西铝土矿矿泥微细粒级含量高的特点，应用初期出现了许多问题：

1、严格控制溢流固含，则浓密机干泥处理量低，仅到设计要求的50％。矿泥絮凝成团效果差，沉降速度慢，矿泥压缩层不稳定，底流浓度低，质量百分浓度仅为24％左右，浓密机回水率不足50％。两个ф60m只能满足2个洗矿系列开机，严重制约洗矿流程的生产。

2、不控制溢流固含，浓密机干泥处理能力有所增大，底流质量百分浓度能达到30％，但回水浑浊度高，质量百分浓度平均超过16％（浑浊度177g/L），而排出底流一般只有23%左右，甚至低于20%，偶尔出现入料浓度高于排泥浓度的不正常现象。洗矿用浑水生产，冲洗水压达不到工艺要求，洗后矿质量得不到控制，同时，槽式洗矿机跑粗严重；另外，与浓缩系统配备的回水泵、清水管道、各种洗矿设备都爱到了极大的损伤，回水泵的泵壳、泵盖、叶轮、轴套、轴在2008年中平均使用寿命只有7.6个月，累计运行时间平均只有2337.5个小时，而其正常寿命为5～6年。尽管用浑水洗矿洗矿产能得到了一定的提升，但生产流程不稳定，常受浓缩排泥系统以及回水系统等交集影响而停机，严重制约着企业的生产。

对尾矿处理系统研究分析，从絮凝剂选型试验分析到絮凝过程各影响因素分析，认为当前国产ф60m高效浓密机存在技术缺陷，不适合应用于堆积型铝土矿尾矿尤其是微细粒级含量高尾矿的处理：

1、没有矿浆脱气结构，气体混入使固体颗粒相对比重降低，同时，当空气在浓密机稳流桶内排出时，微细颗粒附着在气泡上阻碍泥浆沉降，破坏压缩层。

2、给料稳流作用不强，对絮团矿泥的冲刷和扰动大，破坏已成絮团的泥浆，影响沉降速度。

3、浓密机稳流桶内没有稀释系统配置，不能对已产生絮团的泥浆进行稀释，固液比重大，阻碍絮团沉降。

4、加药切入点不合理，原有浓密机加药点选在入料管距中心桶下料口3米处，进料管内没有紊流装置，泥浆在管内做直线流体运动，在进料管上端加入絮凝剂后泥浆和絮凝剂没有得到充分混合。即便料浆落到稳流桶内翻滚使泥浆和絮凝剂达到混合，也由于在下落泥浆的冲击力打击下把絮团打散。

发明内容

本发明的目的是针对大型周边传动高效浓密机提供一种自动稀释矿浆浓度的技术、高效浓密机的入料和加药方法，以加强矿浆的絮凝团聚、压缩沉降效果，提高大型周边传动高效浓密机处理堆积型铝土矿尾矿，尤其是处理极细粒级尾矿的能力。

本发明所采用的技术方案是：

泥浆入料管垂直浓密机液面给料，并从中心筒上方加药，中心筒壁在圆周面上指向圆心均匀设置稀释窗口，实现矿浆自动稀释。

泥浆入料管垂直伸入中心筒内，管口伸至浓密池溢流液面水平标高之下。

在中心筒上方加装环形絮凝剂分配槽，分配槽在圆周面上均匀安装若干根引流管，引流管垂直于浓密机液面，管口正对中心筒；絮凝剂经加压管道输送到分配槽内，再经分配槽引流落入中心筒内实现中心筒加药。

在中心筒壁圆周面上指向圆心均匀布置若干个稀释窗口，每个稀释窗口上半部分在浓密池溢流液面水平标高之上，下半部分则在浓密池溢流液面水平标高之下，没入水中。

1）、设置脱气管提高颗粒沉降速度

在浓密机稳流筒与给料管衔接的最高处增加脱气管，以消除固体颗粒附着在气泡上，以减少絮团沉降的阻力。

2）、设置给料的稳流装置减少扰动

由于浓密机进料的冲刷和扰动，对在稳流筒中初步形成的絮团形成冲击，使絮团被打散，影响其沉降速度。因此在紊流筒内增设受料盘和导向板，使矿浆垂直于液面从稳流筒中心均匀、平稳地下落于筒内液面下，使物料按规定行程流动，大幅度增加了沉降区，有效地防止给矿余压造成的翻花现象进入稳流筒内,避免矿浆直落于筒内造成浆体波动大，解决了泥浆形成絮团后被打散的问题，有利于提高浓缩机的处理能力。

3）、自动稀释技术

根据位置势能与压力势能之和平衡原理，设计溢流面高度，控制受料筒内浓相与筒外稀相的位置势能差，通过浓相与稀相的平衡窗形成浓相介面的自动补给稀释作用，从而实现入料介质的给药区的无动力自动稀释作用，达到最佳沉降效果。

4）、中心动态加药

絮凝剂原有的切入点在进料管内，将其前置到中心筒上方。在中心筒上方加装环形絮凝剂分配槽，分配槽安装4根引流管，引流管管口正对中心筒桶内液面。絮凝剂经加压管道后被输送到分配槽内，再经分配槽引流落入中心筒内。凝剂的投加点原来在进料管投加改为稳流筒内投加，实现动态加药后，增加了混合作用的同时大大减少对絮团的扰动作用。提高沉降效果。

本发明的实施第一次让国产大型周边传动高效浓密机成功应用于堆积型铝土矿尾矿（尤其是极细粒级矿泥处理）处理，发明的实施使得浓密机的矿泥成团沉降速度加快，压缩层稳定，底流浓度高，回水率高回水质量好，从而提高洗矿生产产能，降低生产水电单耗，保证生产的连续稳定。总之，本发明的实施效果显著。本发明具有结构简单，制造成本低，效果明显运行稳定，便于在同类高效浓密机中推广等优点。

本发明的积极效果与效益：

——提供了大型高效浓密机无外动力自动稀释法，保证了入料浓度稀释到最佳点。

——用创新的稳流装置能提高矿泥沉降速度。

——提供了新的中心加给方式，与自动稀释系统联合应用，实现了加药点的矿泥浓度为最佳值。

附图说明

以下结合附图作详细说明。

图 1为改进前示意图。

图 2为改进后示意图。

图中所示：

1-溢流液面，2-泥浆入料加管口，3-加药管，4-泥浆入料管，5-中心搅拌传动机构，6-排气口，7-中心稳流筒，8-脱气管，9-絮凝剂环形分配槽，10-引流管，11-稀释窗口。

具体实施方式

参考图1和图2，本发明用中心筒加药替代入料管加药，絮凝剂输送管3出料端垂直于环形絮凝剂分配槽9上方，环形絮凝剂分配槽固定在中心搅拌传动机构5上，分配槽四周均匀地安装四根絮凝剂引流管10，引流管垂直中心筒7上方，并保证絮凝剂能流到中心筒内。在中心筒筒体上开4个稀释窗口11，稀释窗口上半部分在浓密池溢流面1以上，下半部分则在浓密池溢流面以下。将泥浆进料管管口2引伸到浓密池溢流面以下。在进料管泥浆变向处安装向上的脱气管8，溢流堰改为锯齿状。

应说明的是：以上实施例仅用以说明，而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者同等替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

本发明每年取得的经济效益：

1、底流浓度增大，回水质量提高，回水率增加所增加的效益：

1）、絮凝剂单耗、水单耗、电耗下降所创造的价值

絮凝剂单耗：本发明实施前絮凝剂单耗为0.102kg/t合格铝土矿干矿，发明实施后已降低至0.05kg/t；以年产量390万吨(湿矿)计，每年可节省絮凝剂消耗量为(0.102-0.05) ×10^-3×390×0.818×10⁴＝165.89 t ，每年节省絮凝剂费用为265.89t×16060元/t=266.41万元。

新水单耗量：本发明实施前新水单耗为3.93m³/t_{（合格铝土矿干矿）},发明实施后已降至2.87m³/t_{（合格铝土矿干矿）}。每年可节约新水（3.93-2.87）×390×0.818=338.16万m³,可节约新水费用338.16万m³×1.2元/m³=405.79万元。

电单耗量：本发明实施前排泥系统电单耗为10.29 kwh /t合格铝土矿,发明实施后已降至9.18 kwh /t合格铝土矿。每年可节约电（10.29-9.18）×390=399.6万kwh,可节约新水费用399.6万kwh×0.6元/ kwh =239.76万元。

2）、设备材料费用下降，节约的费用

浑水洗矿回水泵使用寿命为7.5个月，正常条件下回水泵和回水管道使用寿命5年。本发明实施后可省去5*12/7.5-1=7次更换回水泵,节约7*4.8万= 33.6万元；回水管道使用期从浑水洗矿时的3年提高到正常使用的10年,可省去10/3-1=2次更换回水管,节约2*20万=40万元；本项共计73.6万元。

本发明的工艺描述为：入料管管口深入浓密池液面内，浓度为15%左右的尾矿从浓密池进料管边排气边落入中心稳流筒内，中心稳流筒在给料与出料量动态控制下形成筒内筒外介面压力差，筒外的清水通过中心筒的4个稀释窗口自动注入筒内对入料进行稀释。中心稳流筒上方的四个加药管道对中心筒进行给药，药物随着稀释清水流到达被稀释矿浆处，药剂与矿浆在稳流筒内充分混匀，形成较大的絮团。充分絮团的泥浆流在中心筒下部受料盘和导向板作用下，矿浆向中心筒四周流动并垂直于液面从中心均匀、平衡地下落。

生产过程观察：本发明于2009年3月份实施于我公司四台浓密机，从实施到今天，自动稀释系统在给料与出料量动态控制下工作稳定，清水补充流大，稀释效果显著；经中心筒加药后，絮团粒度大非常明显，沉降速度快，压缩层稳定清水层平均每班能保证在2米左右，底流浓度维持在30%左右。

Claims

1.一种大型周边传动高效浓密机给料、加药和自动稀释方法，其特征是：泥浆入料管垂直浓密机液面给料，并从中心筒上方加药，中心筒壁在圆周面上指向圆心均匀设置稀释窗口，实现矿浆自动稀释。

2.根据权利要求1所述的浓密机给料方法，其特征是：泥浆入料管垂直伸入中心筒内，管口伸至浓密池溢流液面水平标高之下。

3.根据权利要求1所述的浓密机加药方法，其特征是：在中心筒上方加装环形絮凝剂分配槽，分配槽在圆周面上均匀安装若干根引流管，引流管垂直于浓密机液面，管口正对中心筒；絮凝剂经加压管道输送到分配槽内，再经分配槽引流落入中心筒内实现中心筒加药。

4.根据权利要求1所述的自动稀释方法，其特征是：在中心筒壁圆周面上指向圆心均匀布置若干个稀释窗口，每个稀释窗口上半部分在浓密池溢流液面水平标高之上，下半部分则在浓密池溢流液面水平标高之下，没入水中。