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分级式矿浆池的研制及应用

  • 矿浆池是选矿厂中常见的在砂泵进浆口前设置的容器,结构型式有水泥的,也有钢制的,其作用是稳定砂泵的矿浆给入量。并使矿浆具有一定的深度及压力以提高砂泵的工作效率。
  • 本文要介绍的是笔者研制的一种新型式的具有分级脱泥功能的砂浆池,在实际的使用中它不仅使砂泵的输送更稳定,而且还能起到对细粒矿物的分级及脱泥作用,采用该砂浆池后,不仅简化了生产工艺流程,节约了投资,还使生产过程更易操作。
  • 一、问题分析

  • 公司于2003年设计了一条年产30万t精砂的浮选生产线,并于2004年建成投产,由于通辽地区的砂为天然风成砂,表面污染严重,经试验表明,进浮选调浆前,原砂必须经过强烈的擦洗,去除砂粒表面的氧化污染物,脱去泥质部分,并要确保含泥量(-200目)小于0.2%,这样才能保证浮选精砂的质量。
  • 该生产线投产调试中发现存在以下问题:
    1. 水力分级机排矿不连续,且量不稳定,其排矿量最大与最小的波动值约为50%,因此造成脱水筛的给矿量不稳,也就直接造成了调浆槽的给矿量不稳。
    2. 浮选的药量是按衡定的给矿量计量给入调浆槽的,其给入量无法随矿量瞬时大量的波动而变化,因此直接影响了凋浆时矿量与药剂用量的正确比例,使该线难以正常生产出合格产品。
  • 经修改在进调浆槽前的胶带输送机下加设一中间矿仓,矿仓下再加设一电子定量给料机,由给料机再计量给料入调浆槽,这样给矿量基本稳定了,也生产出也合格的精砂。
  • 二、分级式矿浆池的构思

  • 根据甘旗卡浮选生产线中存在的问题,在笔者承担的公司衙门营砂矿年产50万t的浮选生产线中,重新调整了设计思路及方案,如何解决水力分级机排料不连续及不稳定成了首要问题,用其他的设备取代?其脱泥效果能否达到要求?经查找资料,决定在矿浆池上进行改进,将矿浆分级脱浆作业由原水力分级机改为由矿浆池来完成,使矿浆池不仅起到稳定给矿的作用,而且还起到分级脱泥的作用,既要分出矿浆中的泥质部分,又要使合格砂粒不跑掉。因此在矿浆池这一较浅的区域内如何稳定矿浆的溢流是至关重要的。在下有上升水流的作用下,如何使液面稳定,笔者想到采用倾斜阻尼板的方式解决。这样相当于增加了数倍矿浆池的沉降面积,并使矿浆在阻尼板的夹层间形成稳定的层流。在上升水的作用下,砂粒随粒径的大小不同而沉降速度不同进行分层,细颗粒随着上升水经上部溢流堰排出,而粗粒级下沉由砂泵吸出。这种结构形式溢流液面十分稳定,既保证了分级脱泥效果,也使砂泵的输送量达到了均衡稳定。
  • 三、分级式矿浆池的工作原理

  • 分级式矿浆池的工作原理为,矿浆由上部受料槽给入矿浆池,并由导料槽进入倾斜板与上升水管(每个水管上部有数十个上升水孔)之间的分级区,其砂粒在上升水(可调的)作用下进行粒度分级,较细颗粒及泥质随水流经倾斜板的格层中上升,经由溢流堰排出,而合格的砂粒则由于沉降速度大于上升水流的速度沉入矿浆池底部,并由砂泵吸出,送入下一作业。因此只要给料稳定就不会出现分级后的砂间断排料或排料不均匀的状况。
  • 四、生产实践

  • 衙门营年产50万吨浮选生产线设计的工艺流程。
  • 该生产线已于2005年9月投产,经生产实践证明,采用分级式砂浆池对擦洗后的砂进行脱泥达到了预期效果,整个生产过程中各环节的矿量给入稳定,经测试其脱泥后的砂中-200目含量小于0.2%,并且矿浆池的溢流也未见合格砂粒的跑粗现象,整条生产线流程简单,易操作管理。
  • 五、结论

    1. 衙门营浮选生产线采用分级式砂浆池对擦洗后的砂进行分级脱泥的方式,最大程度地简化了生产流程,使整个过程更稳定,而且易于操作及控制。
    2. 节省了设备投资,与甘旗卡砂矿浮选线相比,减少了水力分级机两台,胶水筛一台,胶带输送机一台;
    3. 节省了土建投资,由于少了四台设备,其土建面积也相应的减少;
    4. 减少了装机容量约30KW,从而节约了用电,有效地降低了生产成本。
    5. 分级式矿浆池在该项目中取得了较好的使用效果,也可在其他类似的选厂及含泥量较大的其他矿种的选厂中推广应用。
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