CN104174195A - 一种处理尾矿的节能系统 - Google Patents

Abstract

本发明一种处理尾矿的节能系统，其特征在于：包括处理尾矿的浓缩池，与浓缩池底部通过尾矿管路相连的尾矿库，所述尾矿管路上设置有沙浆泵，浓缩池上部通过连接管路与低浓度尾矿池相连，在所述浓缩池内设置连接管路的上部位置设置浓度探测器；所述低浓度尾矿池通过清水管路与清水泵输入端相连，所述清水泵输入端还与一清水池相连，所述清水泵的输出端与生产区相连。本发明系统能有效利用低浓度尾矿池内的低浓度尾矿，节约了能源。

Description

一种处理尾矿的节能系统

技术领域

本发明属于工业节能领域，具体涉及一种处理尾矿的节能系统。

背景技术

目前，大部分的中小企业尾矿都采用直接排放方式，属粗放式生产，由于选矿厂的尾矿浓度一般不高，如果直接向尾矿库排放，则需要消耗大量的沙浆泵电耗，还会消耗大量的清水。因此有必要对尾矿进行浓缩处理。常用的浓缩处理设备是浓密机，而传统浓密机体积大、占地面积大、成本高，因此在中小型选矿企业从经济合理性方面考虑，一般较少采用。

发明内容

基于现有技术中存在的问题，本发明提供了一种处理尾矿的节能系统，既可以有效地分离尾矿，又可以节省能耗、同时又大量节省清水用量。

本发明的技术内容：

一种处理尾矿的节能系统，其特征在于：包括处理尾矿的浓缩池，与浓缩池底部通过尾矿管路相连的尾矿库，所述尾矿管路上设置有沙浆泵，浓缩池上部通过连接管路与低浓度尾矿池相连，在所述浓缩池内设置连接管路的上部位置设置浓度探测器；所述低浓度尾矿池通过清水管路与清水泵输入端相连，所述清水泵输入端还与一清水池相连，所述清水泵的输出端与生产区相连。

在所述低浓度尾矿池内设置浓度探测器，以对低浓度尾矿池内低浓度尾矿的浓度监测，在所述连接管路设置连接控制阀。

在所述低浓度尾矿池底部设置与尾矿管路连通的低浓度尾矿管路，所述低浓度尾矿管路上设置尾矿控制阀。

在所述清水管路上设置有回水控制阀。

在所述清水管路上设置有回水控制阀。

在所述回水控制阀与所述清水泵之间设置有回水调节阀，在所述清水池与所述清水泵之间设置有清水调节阀。

在所述回水控制阀与所述清水泵之间设置有回水调节阀，在所述清水池与所述清水泵之间设置有清水调节阀。

上述系统的工作过程是：先将尾矿在浓缩池进行浓缩处理，高浓度尾矿沉于底部，将上部的低浓度尾矿通过连接管路引入低浓度尾矿池；将所述高浓度尾矿通过沙浆泵直接排至尾矿库；当所述浓度探测器探测的浓度高于某一阈值时，关闭所述阀门，停止将低浓度尾矿引入所述低浓度矿池，直到所述浓度在达到或低于该阈值时，开启该阀门，启动节水省电程序：通过清水泵将所述低浓度尾矿池内的底浓度尾矿与清水混合并送至生产区。

所述阈值优选为0.5％。

低浓度尾矿池内低浓度尾矿的浓度监测的用处是：当所述低浓度尾矿的浓度超过1％时，启动清泥程序停止低浓度尾矿对生产区的输送以降低其浓度，将低浓度尾矿池的尾矿从低浓度尾矿管路排走至尾矿库，所述低浓度尾矿管路上设置的尾矿控制阀用于控制其排出。

当所述低浓度尾矿池内低浓度尾矿的浓度低于0.5％时，停止低浓度尾矿的清泥程序并重新启动节水省电程序；根据所述低浓度尾矿的浓度循环上述节电省水程序和清泥程序。

所述清泥程序为将所述高、低浓度尾矿通过所述沙浆泵排至尾矿库，将清水通过所述清水泵送至生产区。

所述节电省水程序通过关闭尾矿控制阀，打开回水控制阀启动。

所述清泥程序通过关闭回水控制阀，打开尾矿控制阀启动。

回水调节阀位于所述回水控制阀和清水泵之间，调节所述清水泵抽吸所述低浓度尾矿的流量。

清水调节阀位于所述清水泵和清水池之间，调节所述清水泵抽吸所述清水的流量。

本发明的技术效果：

本发明提供了一种处理尾矿的节能系统，通过设置浓缩池，制得高浓度尾矿的同时通过尾矿管路分流出低浓度尾矿(约99％的成分为水)，并控制低浓度尾矿的浓度低于某一阈值，所述低浓度尾矿池通过清水管路与清水泵输入端相连，所述清水泵输入端还与一清水池相连，以用于将低浓度尾矿与清水池的清水混合一起送入生产区，即启动节电省水程序，以节约能源。

上述系统的结构还可进一步节电节水：当低浓度尾矿池里的低浓度尾矿的浓度超过1％时，启动清泥程序，将所述高、低浓度尾矿通过所述沙浆泵排至尾矿库，将清水通过所述清水泵送至生产区，以降低其浓度。当所述低浓度尾矿的浓度低于0.5％时，循环所述节电省水程序。所述节电省水程序既可以大量节省沙浆泵的电能，又可以大量节省清水用量；所述清泥程序仅需要间隙性地运行，工作时间短，并可以有效地清除淤泥，降低低浓度尾矿的浓度；所述节电省水程序和清泥程序交替运转，形成一种新型的既节电又省水的处理尾矿的方法。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

附图说明：

1-浓缩池；2-低浓度尾矿池；3-清水池；4-沙浆泵；5-清水泵；6-尾矿控制阀；7-回水控制阀；8-回水调节阀；9-清水调节阀；10-生产区；11-尾矿库；12、连接挂路；13、浓度探测器。

具体实施方式

为便于理解，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本发明系统包括处理尾矿的浓缩池1，与浓缩池1底部通过尾矿管路相连的尾矿库11，所述尾矿管路上设置有沙浆泵4，浓缩池1上部通过连接管路与低浓度尾矿池2相连，在所述浓缩池1内设置连接管路的上部位置设置浓度探测器13；所述低浓度尾矿池2通过清水管路与清水泵5输入端相连，所述清水泵5输入端还与一清水池3相连，所述清水泵5的输出端与生产区10相连。

在所述低浓度尾矿池2内设置浓度探测器，以对低浓度尾矿池2内低浓度尾矿的浓度监测，在所述连接管路设置连接控制阀12。在所述低浓度尾矿池底部设置与尾矿管路连通的低浓度尾矿管路，所述低浓度尾矿管路上设置尾矿控制阀6。在所述清水管路上设置有回水控制阀7。在所述回水控制阀7与所述清水泵5之间设置有回水调节阀8，在所述清水池3与所述清水泵5之间设置有清水调节阀8。

尾矿中重颗粒物沉降速度快，使得90％以上矿物质均可在很短的时间内沉降，仅有少量悬浮内水的细小矿物质不易沉降，需要较长时间方可沉降。尾矿的这种特性使得制得合符标准的清水很难，这正是造成浓缩设备体积大成本高的主要原因。另一方面，制得高浓度尾矿其实不难。从这个角度考虑，可以在不得到清水的情况向尾矿库排放高浓度尾矿，如此便可大量节省沙浆泵电能。基于此原理发明了处理尾矿的节电省水的方法。工作流程如下：

如图1所示，先将尾矿在浓缩池1内进行浓缩处理，沉降在浓缩池1底部的为高浓度尾矿，通过沙浆泵4将其接排至尾矿库11。浓缩尾矿时分流出的低浓度尾矿位于所述浓缩池1上部，在此设置带阀门的管路将低浓度尾矿引到底浓度尾矿池2，并在管路口附近设置浓度检测器检测其浓度，当检测到浓度高于0.5％时，关闭阀门，等于或低于0.5％时，打开阀门，随后溢流到所述低浓度尾矿池2中进行利用并进一步沉降。关闭尾矿控制阀6，打开回水控制阀7，通过清水泵5将位于所述低浓度尾矿池2上端的低浓度尾矿(回水)与位于清水池3中的清水混合并送至生产区10使用，回水调节阀8和清水调节阀9用以清水和回水的平衡调节。定期检查回水浓度，当其浓度超过1％时，关闭回水控制阀7，打开尾矿控制阀6，将所述高、低浓度尾矿通过所述沙浆泵4排至尾矿库11，清水泵5只抽吸清水送至生产区10使用，直到所述回水浓度低于0.5％时结束，循环以上流程。

其中节电省水程序为：关闭尾矿控制阀6，打开回水控制阀7，回水调节阀8和清水调节阀9用以清水和回水的平衡调节。沙浆泵4和清水泵5同时开启。沙浆泵4只排高浓度尾矿，清水泵5则同时抽吸清水和回水(低浓度尾矿)。这样既可以大量节省沙浆泵4的电能，又可以大量节省清水用量。

清泥程序：当回水浓度超过1％时，关闭回水控制阀7，打开尾矿控制阀6。此时沙浆泵4同时排高、低浓度尾矿，清水泵5则只抽吸清水。此工作过程持续到回水浓度低于0.5％时结束。清泥程序仅需要间隙性地运行，工作时间短。

所述节电省水程序和清泥程序交替运转，既可以大量节省沙浆泵的电能，又可以大量节省清水用量，同时有效去除淤泥，是一种有效的处理尾矿的节电省水的方法。

所述沙浆泵4的一端连通所述浓缩池1的底部，另一端连通尾矿库11。所述低浓度尾矿池2的底部经过所述尾矿控制阀6与所述沙浆泵4连通；所述低浓度尾矿池2的上部经过所述回水控制阀7和回水调节阀8与所述清水泵5的一端连通。所述清水泵的另一端经过所述清水调节阀9与所述清水池3连通。

实施例2

本发明得到的含有细小悬浮物的低浓度尾矿，因其不便用沙浆泵排至尾矿库(浪费水泵电能)、又无法直接就地排放(破坏环境)，故将它们直接回收利用。如此一来，会影响磨机的处理能力，但因为回收水中的矿物含量很少，所以该种影响并不大，不会对整个工艺过程产生明显的影响。具体数据如本实施例中的某小型选铁厂排尾矿：

尾矿流量120m³/h，浓度15％，密度1100kg/m³，尾矿库与厂区的高差为45m，沿程损失为15m。沙浆泵的效率为40％。配套磨机的功率为240kW。

(1)如不采用本发明，则沙浆泵的功率为：

$N=\frac{9.8\×120\×1100\×60}{3600\×40\%}=53.9\mathrm{kW}$

(2)如采用本发明，将高浓度尾矿的浓度控制在50％，则需要通过沙浆泵排至尾矿库的总质量9.9kg/s。此时沙浆泵的所需的功率为：

$N=\frac{9.8\×9.9\×60}{40\%}=14.6\mathrm{kW}$

可见本发明可使沙浆泵节电：39.3kW。

负面的影响是使磨机的处理能力下降约1.98T/h，相当于总处理能力下降约1.9％，即本发明会使磨机的电耗增加约1.9％，也就是说本发明会使磨机多消耗电量约4.6kW。

综合以上，本发明可使生产总电耗降低约34.7kW，节电率高达64％(总节电量占原沙浆泵的用电量)。此外亦可方便计算得节水率可高达84％。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种处理尾矿的节能系统，其特征在于：包括处理尾矿的浓缩池，与浓缩池底部通过尾矿管路相连的尾矿库，所述尾矿管路上设置有沙浆泵，浓缩池上部通过连接管路与低浓度尾矿池相连，在所述浓缩池内设置连接管路的上部位置设置浓度探测器；所述低浓度尾矿池通过清水管路与清水泵输入端相连，所述清水泵输入端还与一清水池相连，所述清水泵的输出端与生产区相连。

2.根据权利要求1所述的处理尾矿的节能系统，其特征在于在所述低浓度尾矿池内设置浓度探测器，以对低浓度尾矿池内低浓度尾矿的浓度监测，在所述连接管路设置连接控制阀。

3.根据权利要求1或2所述的处理尾矿的节能系统，其特征在于，在所述低浓度尾矿池底部设置与尾矿管路连通的低浓度尾矿管路，所述低浓度尾矿管路上设置尾矿控制阀。

4.根据权利要求1或2所述的处理尾矿的节能系统，其特征在于，在所述清水管路上设置有回水控制阀。

5.根据权利要求3所述的处理尾矿的节能系统，其特征在于，在所述清水管路上设置有回水控制阀。

6.根据权利要求4所述的处理尾矿的节能系统，其特征在于，在所述回水控制阀与所述清水泵之间设置有回水调节阀，在所述清水池与所述清水泵之间设置有清水调节阀。

7.根据权利要求5所述的处理尾矿的节能系统，其特征在于，在所述回水控制阀与所述清水泵之间设置有回水调节阀，在所述清水池与所述清水泵之间设置有清水调节阀。