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高频脱水筛在尾矿脱水流程中的应用

时间:2016-09-05来源: 作者: 点击: 240次


董鸿良  任睿晖  王淑欣 王海龙

摘要:高频脱水筛具有脱水效率高、运行成本低、筛上物料水分小、操作简单等优点,在山东某金矿应用于尾矿脱水,与旋流器和压滤机组成分级脱水工艺,取得了良好的效果。

Abstract: High frequency dehydration sieve with the advantages of high dehydration efficiency,little water contained in sieve materials,simple operation and so on. The high frequency dehydration sieve applied for tailings dehydration in a gold mine of Shandong,it combine with cyclone and filter machine form classification of dehydration process and achived good results.

关键词:高频脱水筛  分级脱水   降低成本

Key words: High frequency dehydration sieve  Classified dewatering  lower the cost

山东某金矿日处理能力为1200t/d,生产工艺为单一浮选。原矿经三段两闭路破碎、一段闭路磨矿,进入浮选作业。浮选采用一粗三扫二精流程,浮选浓度27%-29%,入选细度70%-200目)。浮选尾矿经浓缩脱水后干堆。

1 矿石性质

    1.1 矿物组成

    金属矿物占矿物相对含量的3.78%,脉石矿物占矿物相对含量96.22%,其中,金属硫化物占矿物相对含量的2.25%,金属氧化物占矿物相对含量的1.53%,金属氧化物以钛铁矿、赤铁矿为主,褐铁矿仅占0.26%,矿石氧化率为10.35%;脉石矿物以石英为主,占矿物相对含量的54.39%,次为长石、绢云母、绿泥石、方解石等。金平均品位1.8g/t,金为唯一有价元素,工艺类型为少硫化物蚀变岩型含金矿石。

    1.2 金矿物的粒度、形状及赋存状态

    1.2.1 金矿物粒度以微粒金、细粒金为主,分别占35.71%30.63%,次为中粒金占16.74%,少量粗粒金和巨粒金,分布仅占5.56%1.19%

    1.2.2 金矿物外形形态以角粒状、尖角粒状、浑圆粒状和麦粒状、长角粒状等为主,其它形态含量较少。

    1.2.3 经光片镜下检测结果表明:矿石中金矿物的赋存状态以粒间金为主,占65.82%,次为包裹金,占19.29%,少量裂隙金,占14.89%

2 原脱水工艺、存在的问题及原因分析

    2.1 原脱水工艺

选厂尾矿脱水采用浓缩+压滤工艺,浮选尾矿(浓度为27%-29%)经泵输送至尾矿浓密机(直径38米),浓缩至浓度40%左右,用隔膜泵输送至1500米外的尾矿压滤车间,再用渣浆泵打入隔膜压滤机脱水,滤饼汽车运输至尾矿库干堆,滤液及浓密机溢流进入循环水池。

    2.2 现生产中存在的问题

尾矿粒度相对较粗,滤饼成团性差,卸料时滤布容易粘料,不仅造成喷矿,还严重损害滤板、滤布。尾矿压滤车间内的工业卫生很差,地面到处是矿浆,用水冲洗至回收泵池,再打入压滤前的搅拌槽,形成内部循环,增加了能源消耗;滤布成本在2.29/吨,最高时达到2.81/吨。

2.3  原因分析

    浮选尾矿粒度为-200目含量68%左右,明显高于压滤机的适宜粒度(-20080%以上)。经过研究分析后,认为喷矿、滤布损坏多的原因是压滤给矿粒度较粗,滤饼散,卸料时容易粘附在滤布上,导致滤板压不紧,造成喷矿及滤布损坏。如果解决喷矿问题,成本会有大幅度降低,工业卫生也会彻底改观。

3  尾矿脱水工艺的改造实践

针对现在尾矿脱水中存在的问题及其产生原因,经过调查研究,选择高频筛作为粗粒级尾矿脱水较为合适。

3.1  高频脱水筛的原理

高频脱水筛与常规筛的最大区别是:常规筛是以某一粒度颗粒的筛网透过率来衡量筛子性能的,即小于筛孔的颗粒的筛下通过率越高,筛分效率就越高,筛子的性能就越好,而脱水筛恰恰相反,小于筛孔的颗粒筛下通过率越少,脱水筛的性能越好。

因此,脱水筛的结构与常规筛的结构有很大的不同,如常规筛的震动轨迹一般为圆或椭圆,而脱水筛的震动轨迹为直线;常规筛的倾角是向下的,而脱水筛的倾角是向上的,常规筛的筛面物料层薄,而脱水筛的筛面物料层厚等。

从纵向结构(物料在筛面的运动方向)上看,脱水筛的筛面可分为五个功能区:受料区、离析区、脱水区、深度脱水区和卸料区。经旋流器浓缩后的砂浆首先进入受料区,受料区是一个与水平线呈45度角的区域,其主要功能是减轻入筛砂浆对筛面冲击,使砂浆平缓的进入离析区;由于脱水筛独特的震动轨迹,砂浆进入筛面后,不同粒度的固体颗粒所受力的大小不同,在筛面上迅速发生离析作用,粗而重的颗粒紧贴筛面向前运动,成为最底层物料,中等颗粒成为中间层,细颗粒在最上层,从料层的横断面上看,依次为:筛面、粗颗粒、中等颗粒、细颗粒,水,物料自身形成了类似充填过滤层的结构,使得细颗粒比较难以通过过滤层,筛面上不同粒度颗粒实现按照粒度大小分层的区域叫做离析区,离析区的存在是脱水筛所特有的。经过离析分层后的物料在筛面上继续向前运动,在筛子的震动下,只有水和少量的微细粒能够顺利的通过物料层自筛面通过,这个区域叫做脱水区,是实现物料脱水的重要区域,这个区域的明显特征是,物料层上有水的存在。由于脱水筛的筛面是向上倾斜的,物料在筛面上向前运动,脱离了脱水区进入深度脱水区,继续强化脱水,这一区域的特征是,物料层上看不到水,根据脱水筛的处理量,这个区域的长度一般为0.81米,物料层的厚度为100-150毫米。物料通过干燥区后,含水已经很低了,进入卸料区,从脱水筛中排出

3.2改造方案

浮选尾矿浓缩后用隔膜泵直接给入脱水筛前的高效旋流器组(型号JYG250-4-XK),分级沉砂通过矿浆分配器进入高频脱水筛(型号DW24),分级溢流进入缓冲槽,用泵压入二段旋流器(型号FX350-GT),二段旋流器溢流进入搅拌槽,而后给入压滤机。二段旋流器底流同一段旋流器底流一道给入脱水筛。筛上物料经皮带输送至尾矿库,筛下矿浆自流进入二段旋流器缓冲槽,与一段旋流器溢流一起给入二段旋流器。

改造后的尾矿脱水生产工艺如图1所示。


改造后的尾矿脱水工艺流程图

3.3流程考查

尾矿脱水流程改造后,对其工艺流程进行了流程考查,其主要数据如下:

粒级(目)

给矿%

一段溢流%

一段沉砂%

二段溢流%

二段沉砂%

脱水筛筛下%

脱水筛筛上%

+100

11.00

 

13.80

 

14.00

13.20

15.60

-100+200

18.00

 

27.60

 

28.60

27.60

30.40

-200+400

25.00

14.00

38.60

15.00

42.00

35.80

40.40

-400+800

46.00

86.00

20.00

35.67

15.40

23.40

13.60

-800

49.33

合计

100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

浓度%

36.07

21.01

70.45

20.93

69.39

53.37

81.82

产率

100.00

39.39

60.61

45.38

41.15

47.14

54.62

                            表1

改造后脱水筛筛上物产率为55%,水分20%左右,筛下矿浆产率(以干矿计)约15%,经二段旋流器分级后,溢流进入压滤系统,压滤机的产率为45%左右。

 

3.4  效益分析

改造后,进入压滤机矿量减少,细度变细,压滤机在工作时喷矿现象基本解决,不仅现场工业卫生大为改观,地面清洁,且工人的劳动强度大为减轻,滤布消耗量大为减少,滤板损坏现象大为减轻,其具体成本见下表2.

2   尾矿脱水工艺改造前后成本对比 (元/吨)

 

改造前

改造后

差值

备注

 

1.27

1.19

-0.08

改造后增加两条转运皮带和脱水筛

材料费

2.29

0.30

-1.99

滤布、滤板、筛网等

修理费

0.81

0.70

-0.11

备品备件费用等

 

2.59

2.39

-0.30

包含工人工资、福利等

 

6.96

4.58

-2.38

 

按年处理40万吨原矿计算,年可降低成本费用95万余元。

4  结语

山东某金矿选厂采用高频脱水筛作为尾矿分级脱水的粗粒级脱水设备,将脱水工艺改为旋流器分级-高频筛+压滤机的分级脱水工艺,不仅取得了良好的经济效益,还减轻了工人劳动强度,现场环境大为改观。

参考文献:

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[2]  梁金刚,赵环帅,何建新.国内外选煤技术与装备现状及发展趋势[J].选煤技术,20081):60-64.

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作者简介:董鸿良(1989-),男,山东莱芜人,助理工程师,从事矿山选矿工艺研究工作;山东省烟台市海阳市郭城镇,山东烟台鑫泰黄金矿业有限责任公司,265147

 

 

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