CN105032030A - 一种沉淀池中铁精矿粉快速脱水方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沉淀池中铁精矿粉快速脱水方法，属于冶金行业选矿技术领域。本发明通过建几座长方形带斜坡底的混凝土沉淀池，加上一套空压机吹气装置，人工将接入空压机的吹气管末端从沉淀池子上端向下端依次插入池中进行“加压吹气”，池中多余的水分会随着池内气流浮出沉淀池表面，静置一段时间，待池子表面清水全部排出后，池中铁精矿粉水分含量即可达到10％，即可清卸排料，利用了铁精矿粉密度大不容易吸水而附着在铁精矿粉表面的水分相对较多、形状不规则而造成间隙相对较大形成空气流通通道的原理，从而比较容易的将铁精矿粉表面的水分吹出。本发明实现了中小型铁矿山选矿厂铁精矿粉在沉淀池中快速脱水且投资少、终产品水分含量低的目的。

Description

一种沉淀池中铁精矿粉快速脱水方法

技术领域

本发明属于冶金行业选矿技术领域，具体说是在冶金矿山选矿厂产品沉淀池中铁精矿粉快速脱水方法。

背景技术

冶金行业铁矿山选矿厂在生产过程中获得的产品—铁精矿粉都是以矿浆的形式存在的，作为最终销售的产品时，水分含量应控制在10％以下才能满足产品质量和外部运输的要求，因而，对于铁精矿必须进行脱水处理。铁精矿粉脱水系统是选矿厂生产流程中一个重要环节，对于大中型选矿厂而言，通常设计一座精矿过滤厂房，内部需要安装多台真空过滤机或压滤机等脱水设备，以解决铁精矿粉脱水问题，有些甚至还要安装浓缩磁选机或浓密机等其他配套脱水设备。建一套这种完善的过滤系统对铁精矿粉进行过滤脱水效果固然良好，但需要投入大量的建设资金、占用较大面积的场地，同时其脱水工艺生产成本也比较高。

目前由于全球铁矿石价格出现了断崖式下跌，选矿厂经济效益明显下降，有的甚至出现严重亏损现象，降低选矿厂生产成本是目前企业保生存的关键所在。而铁精矿粉过滤脱水环节成本约占选厂成本5～10％，尤其对于一些中小型矿山选矿厂，由于其生产流程比较简单，产品粒度比较粗，经济效益本来就很差，若在铁精粉脱水环节上建一套这种完善的过滤系统对铁精矿粉进行脱水，就会给企业增加较大成本。采用一种简易、高效、实用、投资省的脱水办法，无疑是选矿企业降低成本、提高经济效益的有效途径。

目前很多中小型矿山选矿厂为节省精矿脱水系统建设投资，一般不建这种过滤系统，也不购买过滤脱水设备，通常在选矿厂附近建大型精矿沉淀池，让铁精矿粉在沉淀池中自然沉降，通过排出上部清水，达到精矿脱水目的。但由于铁精粉颗粒比较细，精矿沉淀速度较慢，池中下部水分一般难以渗透排出，最终产品中水分含量高达15～20％，脱水效果并不明显，无法满足铁精粉外部运输要求；同时，由于沉淀时间比较长，一个沉淀池循环一次至少需要3天，选矿厂只能依靠建造多座沉淀池轮换使用，才能满足生产要求，沉淀池数量多不仅占用了大量的场地，而且不利于生产管理，更不利于提高选厂过滤效率和企业经济效益。

采用沉淀池对铁精矿进行脱水，脱水工艺简单，投资少，运行成本低，多数选矿企业都比较习惯使用，但必须发明一种新的方法，解决精矿沉淀池沉淀脱水时间长和脱水效果差的问题，这样才能保证生产的铁精粉水分含量满足产品质量要求，也有利于选矿企业经济效益的提高。

中国专利公开号CN203954865U，公开日2014.11.26，公开了一种铁精矿浆脱水系统，包括分配桶、陶瓷过滤机、高位水箱、浓缩池、污水池、工艺沉淀池、第一收集池、重力式过滤器以及清水池；其中，分配桶和浓缩池分别与矿浆主管相连以接收矿浆主管中的铁精矿浆；浓缩池通过底流泵与分配桶相连以将浓缩后的铁精矿浆输送至分配桶中；陶瓷过滤机与分配桶相连；污水池分别与浓缩池和陶瓷过滤机相连；污水池、工艺沉淀池、第一收集池、重力式过滤器、清水池、高位水箱以及陶瓷过滤机依次相连；以及，第一收集池通过清水泵分别与底流泵和浓缩池相连，以为底流泵和浓缩池提供反清洗用水。该实用新型使用了陶瓷过滤机、重力式过滤器等设备，初始投资较大，且生产成本也较高。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有技术中存在铁精矿粉在沉淀池中脱水速度慢、最终产品水分含量高、生产效率低、现有脱水系统投资较大、生产成本高的问题，本发明提供了一种沉淀池中铁精矿粉快速脱水方法。实现了中小型铁矿山选矿厂铁精矿粉在沉淀池中快速脱水且投资少、终产品水分含量低的目的。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种沉淀池中铁精矿粉快速脱水方法，其步骤为：

A、并排设置4个铁精矿粉快速脱水装置，分别为装置1、装置2、装置3和装置4；铁精矿粉快速脱水装置包括空压机、吹气管、沉淀池、矿浆进料口、过滤机构、沉淀池排矿口和溢流排水沟，其中：矿浆进料口开在沉淀池顶端一侧位置，沉淀池排矿口开在沉淀池另一侧侧壁的底部；过滤机构设置在沉淀池排矿口的内侧，溢流排水沟设置在沉淀池排矿口的外侧；空压机和吹气管通过空压机排气软管连通，吹气管插入沉淀池的内部。

B、注浆：从装置1的矿浆进料口注入铁精矿粉的矿浆，矿浆自由沉降后水流通过沉淀池斜坡底向沉淀池排矿口流动；装置1注浆完毕后，装置2、装置3和装置4再依次注浆；

C、过滤：矿浆内水分通过沉淀池排矿口内侧的过滤机构进行过滤后，经过溢流排水沟流入水处理池，经过处理后，循环利用；

D、静置：矿浆在矿浆进料口处注满后，静置30～60分钟；

E、吹气：启动空压机，并在沉淀池内的铁精矿粉内部均匀移动吹气管；

F、检测：取样检测，当铁精矿粉水分达到10％以下时，空压机停止；

G、出料：将过滤机构抽出，通过沉淀池排矿口出料；装置1出料完毕后，装置2、装置3、装置4依次出料；然后重复步骤B，循环生产。

进一步的方案，步骤C中过滤机构包括矿浆隔条板和紧贴矿浆隔条板固定设置的滤布；步骤B中沉淀池斜坡底有左高右低的倾角，倾角坡度为1～3％。

进一步的方案，步骤C中过滤机构为带有网眼的矿浆隔条板。

进一步改进的方案，步骤E中在沉淀池的侧壁和沉淀池斜坡底内设置加热机构，启动空压机的同时，启动加热机构，并在沉淀池内的铁精矿粉内部均匀移动吹气管将热量在铁精矿粉内部均匀分散。

进一步改进的方案，步骤E中加热机构为电加热器；吹气管为镀锌钢管。

进一步改进的方案，适用于铁精矿粉的含铁品位为62％以上、产品粒度为－200目80％以下。

进一步改进的方案，步骤E中吹气管为若干个，均匀分布于铁精矿粉内部，并联后和空压机排气软管连通，吹气压力≥0.6MPa。

进一步改进的方案，步骤B中沉淀池斜坡底的倾角坡度为2％。

进一步改进的方案，步骤A中沉淀池池壁内壁材质为金属，外壁材质为混凝土。

进一步改进的方案，步骤E中吹气管为4个，从沉淀池的四个方向在铁精矿粉内部向矿粉同时均匀吹气，各部分的铁精矿粉达到同步脱水的效果。

3.有益效果

采用本发明，具有如下有益效果：

(1)本发明的一种沉淀池中铁精矿粉快速脱水方法，通过建几座长方形带斜坡底的混凝土沉淀池，加上一套空压机吹气装置，人工将接入空压机的吹气管末端从沉淀池子上端向下端依次插入池中进行“加压吹气”，池中多余的水分会随着池内气流浮出沉淀池表面，适当静置一段时间，待池子表面清水全部排出后，池中铁精矿粉水分含量即可达到10％左右，即可清卸排料，充分利用了铁精矿粉密度大不容易吸水而附着在铁精矿粉表面的水分相对较多、形状不规则而造成间隙相对较大形成空气流通通道的原理，从而比较容易的将铁精矿粉表面的水分吹出，经测算，比单独静置沉淀生产效率提高80％以上，沉淀池和空压机两者的结合，在铁精矿石的脱水问题上取得了意想不到的技术效果，相对于过滤机脱水系统，整个装置简单，设施投资省，占地面积小，操作方便，能够大幅降低投资和生产成本；

(2)本发明的一种沉淀池中铁精矿粉快速脱水方法，矿浆隔条板和滤布的设置，机动灵活，根据沉淀池排矿口的大小调整矿浆隔条板的数量，并根据铁精矿粉的粒度调整滤布目数；沉淀池斜坡底倾角坡度为1～3％，提供沉淀出水的重力；

(3)本发明的一种沉淀池中铁精矿粉快速脱水方法，过滤机构为带有网眼的矿浆隔条板，省略了滤布，而不用频繁的更换滤布；在沉淀池的侧壁和沉淀池斜坡底内设置加热机构，充分利用铁精矿粉的导热性，和沉淀池、空压机三者的协同作用，热量在吹气管的作用下，迅速扩散并被铁精矿粉吸收后脱水，水蒸汽再通过铁精矿粉间的空隙被吹气管吹出，进一步提高了脱水效率，达到了1+1+1＞3的技术效果；

(4)本发明的一种沉淀池中铁精矿粉快速脱水方法，适用于铁精矿粉的含铁量为62％以上，铁的含量越高，其热量的传导效果越好，铁精矿粉内的结合水分越少，表面水分越容易被吹气管吹掉或吸收热量气化，脱水效率也就越高；沉淀池斜坡底的坡度为2％，是发明人根据铁精矿粉的矿浆粒度和沉淀速率所设置的最优坡度，坡度再大，影响沉淀池的投料量，再小则水分不容易排出；

(5)本发明的一种沉淀池中铁精矿粉快速脱水方法，吹气管为若干个，提高吹气的均匀性，近而提高脱水速率；吹气压力≥0.6MPa，是发明人根据铁精矿粉的矿浆粒度所测定的最小吹气压力，压力再小，矿粉表面水分受力过小而影响脱水效果；

(6)本发明的一种沉淀池中铁精矿粉快速脱水方法，可以在沉淀池底部增加搅拌机构，以提高热量的传导效果和吹气的均匀性，进一步提高脱水效率；

(7)本发明的一种沉淀池中铁精矿粉快速脱水方法，吹气管为镀锌钢管，坚固耐用并耐热，便于在铁精矿粉内抽插和移动；电加热器的使用，提高整个系统的操作的方便性；

(8)本发明的一种沉淀池中铁精矿粉快速方法，4个脱水装置组成脱水系统，能够重复循环生产，无间隔，4个脱水装置一班，无需过多的沉淀池，工作面无需再过大的展开，投资减少；且长期稳定，工人劳动强度低，为企业创造更好的收益；

(9)本发明的一种沉淀池中铁精矿粉快速脱水方法，沉淀池池壁内壁材质为金属，增加热量传导效果，外壁材质为混凝土，热量流失慢，避免热量无谓的浪费。

附图说明

图1为本发明中的脱水装置俯视示意图；

图2为发明中的脱水装置侧视断面示意图。

示意图中的标号说明：1、空压机；2、空压机排气软管；3、吹气管；4、沉淀池；5、矿浆进料口；6、滤布；7、矿浆隔条板；8、沉淀池排矿口；9、溢流排水沟；10、沉淀池斜坡底；11、铁精矿粉；101、加热机构。

具体实施方式

下面结合具体的实施例，对本发明作详细描述。

实施例1

本实施例的一种沉淀池中铁精矿粉快速脱水方法，其步骤为：

A、并排设置4个铁精矿粉快速脱水装置，如图1所示，分别为装置1、装置2、装置3和装置4；铁精矿粉快速脱水装置如图2所示，包括空压机1、吹气管3、沉淀池4、矿浆进料口5、过滤机构、沉淀池排矿口8和溢流排水沟9，其中：沉淀池4为长方形池体，规格为9.0m*4.5m*4.2m，材质为混凝土，矿浆进料口5开在沉淀池4顶端一侧位置，沉淀池排矿口8开在沉淀池4另一侧侧壁的底部，沉淀池排矿口8规格为2.0m*2.0m；过滤机构设置在沉淀池排矿口8的内侧，溢流排水沟9设置在沉淀池排矿口8的外侧；空压机1和吹气管3通过空压机排气软管2连通，吹气管3插入沉淀池4的内部。

B、注浆：从装置1的矿浆进料口5注入铁精矿粉11的矿浆，矿浆自由沉降后水流通过沉淀池斜坡底10向沉淀池排矿口8流动；装置1注浆完毕后，装置2、装置3和装置4再依次注浆；沉淀池斜坡底10有左高右低的倾角，倾角坡度为1％；

C、过滤：矿浆内水分通过沉淀池排矿口8内侧的过滤机构进行过滤后，经过溢流排水沟9流入水处理池，经过处理后，循环利用；过滤机构包括矿浆隔条板7和紧贴矿浆隔条板7固定设置的滤布6；矿浆隔条板7规格为2.0m*0.4m，数量为4个；

D、静置：矿浆在矿浆进料口5处注满后，静置60分钟；

E、吹气：启动空压机1，并在沉淀池4内的铁精矿粉11内部均匀移动吹气管3对铁精矿粉11进行吹气；吹气压力0.8MPa；

F、检测：取样检测，当铁精矿粉11水分达到10％以下时，空压机1停止；

G、出料：将过滤机构抽出，通过沉淀池排矿口8出料；装置1出料完毕后，装置2、装置3、装置4依次出料；然后重复步骤B，循环生产。

本实施例的一种沉淀池中铁精矿粉快速脱水方法，通过建4座长方形带斜坡底的混凝土沉淀池，加上一套空压机，人工将接入空压机1的吹气管3的末端从沉淀池4上端向下端依次插入池中进行“加压吹气”，池中多余的水分会随着池内气流浮出沉淀池4表面，适当静置一段时间，待池子表面清水全部排出后，池中铁精矿粉水分含量即可达到10％左右，即可清卸排料，充分利用了铁精矿粉密度大不容易吸水而附着在铁精矿粉表面的水分相对较多、形状不规则而造成间隙相对较大形成空气流通通道的原理，从而比较容易的将铁精矿粉表面的水分吹出，经测算，比单独静置沉淀生产效率提高80％以上，沉淀池4和空压机1两者的结合，在铁精矿石的脱水问题上取得了预料不到的技术效果，相对于过滤机脱水系统，整个装置简单，设施投资省，占地面积小，操作方便，能够大幅降低投资和生产成本。

实施例2

本实施例的一种沉淀池中铁精矿粉快速脱水方法，其基本步骤同实施例1，改进之处在于：应用于的铁精矿粉11的含铁品位为68％、产品粒度为－200目80％以下。步骤C中过滤机构为带有网眼的矿浆隔条板7。步骤E中在沉淀池4的侧壁和沉淀池斜坡底10内设置电加热器，吹气管3为镀锌钢管；沉淀池斜坡底10的倾角坡度为2％；吹气管3为4个，并联后和空压机排气软管2连通，从沉淀池4的四个方向在铁精矿粉内部11对铁精矿粉11同时均匀吹气，吹气压力为0.9MPa，启动空压机1的同时，启动电加热器，并在沉淀池4内的铁精矿粉11内部均匀同时移动4个吹气管3，将热量在铁精矿粉11内部均匀分散，各部分的铁精矿粉11达到同步脱水的效果；沉淀池4池壁内壁材质为金属，增加热量传导效果，外壁材质为混凝土，热量流失相对较慢，避免热量无谓的浪费。步骤D中，静置30分钟。

本实施例的一种沉淀池中铁精矿粉快速脱水装置的脱水方法，过滤机构为带有网眼的矿浆隔条板7，省略了滤布6，而不用频繁的更换滤布6；在沉淀池4的侧壁和沉淀池斜坡底10内设置电加热器，充分利用铁精矿粉11的导热性，和沉淀池4、空压机1三者的协同作用，热量在吹气管3的作用下，迅速扩散并被铁精矿粉11吸收后脱水，水蒸汽再通过铁精矿粉11间的空隙被吹气管3吹出，进一步提高了脱水效率，达到了1+1+1＞3的技术效果；经测算，相比实施例2，脱水效率进一步提高了50％以上。

实施例3

本实施例的一种沉淀池中铁精矿粉快速脱水方法，其基本步骤同实施例2，不同之处在于：步骤E中，在沉淀池4的顶部设置太阳能加热机构。步骤B中，沉淀池斜坡底10倾角坡度为3％。步骤D中，静置40分钟。

本实施例的一种沉淀池中铁精矿粉快速脱水方法，沉淀池4的顶部设置太阳能加热机构，虽然增加了初始投资，但生产成本能够有效降低，也可以不用沉淀池4周壁的加热机构，降低整个系统的装载总量，但生产效率不会降低，提高了整个系统的通用性。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种沉淀池中铁精矿粉快速脱水方法，其步骤为：

A、并排设置4个铁精矿粉快速脱水装置，分别为装置1、装置2、装置3和装置4；所述铁精矿粉快速脱水装置包括空压机(1)、吹气管(3)、沉淀池(4)、矿浆进料口(5)、过滤机构、沉淀池排矿口(8)和溢流排水沟(9)，其中：所述矿浆进料口(5)开在沉淀池(4)顶端一侧位置，沉淀池排矿口(8)开在沉淀池(4)另一侧侧壁的底部；所述过滤机构设置在沉淀池排矿口(8)的内侧，溢流排水沟(9)设置在沉淀池排矿口(8)的外侧；所述空压机(1)和吹气管(3)通过空压机排气软管(2)连通，吹气管(3)插入沉淀池(4)的内部。

B、注浆：从装置1的矿浆进料口(5)注入铁精矿粉(11)的矿浆，矿浆自由沉降后水流通过沉淀池斜坡底(10)向沉淀池排矿口(8)流动；装置1注浆完毕后，装置2、装置3和装置4再依次注浆；

C、过滤：矿浆内水分通过沉淀池排矿口(8)内侧的过滤机构进行过滤后，经过溢流排水沟(9)流入水处理池，经过处理后，循环利用；

D、静置：矿浆在矿浆进料口(5)处注满后，静置30～60分钟；

E、吹气：启动空压机(1)，并在沉淀池(4)内的铁精矿粉(11)内部均匀移动吹气管(3)；

F、检测：取样检测，当铁精矿粉(11)水分达到10％以下时，空压机(1)停止；

G、出料：将过滤机构抽出，通过沉淀池排矿口(8)出料；装置1出料完毕后，装置2、装置3、装置4依次出料；然后重复步骤B，循环生产。

2.根据权利要求1所述的沉淀池中铁精矿粉快速脱水方法，其特征在于：步骤C中所述过滤机构包括矿浆隔条板(7)和紧贴矿浆隔条板(7)固定设置的滤布(6)；步骤B中所述沉淀池斜坡底(10)有左高右低的倾角，倾角坡度为1～3％。

3.根据权利要求1所述的沉淀池中铁精矿粉快速脱水方法，其特征在于：步骤C中所述过滤机构为带有网眼的矿浆隔条板(7)。

4.根据权利要求1或2所述的沉淀池中铁精矿粉快速脱水方法，其特征在于：步骤E中在沉淀池(4)的侧壁和沉淀池斜坡底(10)内设置加热机构(101)，启动空压机(1)的同时，启动加热机构(101)，并在沉淀池(4)内的铁精矿粉(11)内部均匀移动吹气管(3)将热量在铁精矿粉(11)内部均匀分散。

5.根据权利要求4所述的沉淀池中铁精矿粉快速脱水方法，其特征在于：步骤E中所述加热机构(101)为电加热器；所述吹气管(3)为镀锌钢管。

6.根据权利要求4所述的沉淀池中铁精矿粉快速脱水方法，其特征在于：适用于铁精矿粉(11)的含铁品位为62％以上、产品粒度为－200目80％以下。

7.根据权利要求6所述的沉淀池中铁精矿粉快速脱水方法，其特征在于：步骤E中所述吹气管(3)为若干个，均匀分布于铁精矿粉(11)内部，并联后和空压机排气软管(2)连通，吹气压力≥0.6MPa。

8.根据权利要求7所述的沉淀池中铁精矿粉快速脱水方法，其特征在于：步骤B中沉淀池斜坡底(10)的倾角坡度为2％。

9.根据权利要求8所述的沉淀池中铁精矿粉快速脱水方法，其特征在于：步骤B中所述沉淀池(4)池壁内壁材质为金属，外壁材质为混凝土。

10.根据权利要求7所述的沉淀池中铁精矿粉快速脱水方法，其特征在于：步骤E中所述吹气管(3)为4个，从沉淀池(4)的四个方向在铁精矿粉内部(11)对铁精矿粉(11)同时均匀吹气。