无传动、免维护深锥高效沉降槽处理选矿拜耳法分离赤泥的试验研究

深锥高效沉降槽在铝土矿浮选尾矿脱水工艺中的研究及应用 第六图书馆 针对铝土矿浮选尾矿浓密机存在底流浓度低、溢流浮游物偏高问,自行开发研制了深锥高效沉降槽,以代替普通浓密机,文章 介绍了深锥沉降槽的工作原理和结构特点,工业应用及实际效果表明,深锥沉降槽较好地满足了工艺要求,保证了尾矿坝的安全 堆存,提高了回水利用率,减少了操作和维护工作量。针对铝土矿浮选尾矿浓密机存在底流浓度低、溢流浮游物偏高问题,自行 开发研制了深锥高效沉降槽,以代替普通浓密机,文章介绍了深锥沉降槽的工作原理和结构特点,工业应用及实际效果表明,深锥 沉降槽较好地满足了工艺要求,保证了尾矿坝的安全堆存,提高了回水利用率,减少了操作和维护工作量。沉降槽 耙机 浮 游物 底流浓度有色设备尹海军中国铝业中州分公司第二氧化铝厂,河南焦作4541742007第六图书馆 www.6lib.com 第六图书馆 设 计 计 算 深锥高效沉降槽在铝土矿浮选尾矿脱水 工艺中的研究及应用 尹 海军 (中国铝业中州分公司 第二氧化铝厂 ，河南 焦作 454174) [摘 要]针对铝土矿浮选尾矿浓密机存在底流浓度低、溢流浮游物偏高问题，自行开发研制了深锥高效沉降槽 ，以 代替普通浓密机，文章介绍了深锥沉降槽的工作原理和结构特点，工业应用及实际效果表明，深锥沉降槽较好地满 足了工艺要求 ，保证了尾矿坝的安全堆存 ，提高了回水利用率 ，减少了操作和维护工作量。 [关键词]沉降槽 ；耙机；浮游物 ；底流浓度 [中图分类号]TIM62 [文献标识码]B [文章编号]1003—8884(2007)05一OOl1—03 Research and Application of Deep Cone High Rate Settling on the Dehydration Technology of Bauxite Flotation Tailings YIN Hai—jun (No．2 Alumina Plant，Zhongzhou Branch，CHALCO．，Jiaozuo 4541 74，China) Abstract：Considering that the concentration of the underflow is lOW and has more suspended matters in the overflow during the use of thickener in flotation tailings of bauxite．This paper introduces a self-development deep cone high rate settling to replace ordinary thickener．It presents the operation principle and the structural features of the deep cone high rate settling．Th e industrial application and result prove that it can meet the technological requirements．Concurrently，the safety of the tailings dam stockpiling is assured，the utilization of backwater are improved，the workload of operation and maintenance is reduced． Key words：settler；rake device；suspended matter；concentration of underflow 中国铝业中州分公司第二氧化铝厂氧化铝生产 采用先进的选矿一拜尔法 ，来料为低品位铝土矿 ，使 铝土矿资源得到最大化利用。但使用普通浓密机做 为铝土矿浮选尾矿脱水设备 在生产 中存在 一些 问 题 ，溢流水(称为尾矿 回水)浮游物含量偏高 ，在 9 g／ L以上，进入循环水系统后 ，将恶化全厂的循环水水 质；而尾矿浓密机底流浓度偏低，为 15％ ～20％左 右，使堆存难度增大 ，使尾矿库安全运行存在很大隐 患。为此，该厂自主开发研制了无传动免维护深锥 高效沉降槽，代替原普通浓密机。实践证明，高效沉 [收稿 日期】2007—07—21 [作者简介]尹海军(1976一)，男，山西大同市人，师，大 学本科，从事氧化铝技术研究工作 ． 青色设备 2007(5) 降槽可以完全代替浓密机，溢流浮游物达到0．5 g／L 以下 ，底流浓度 达到 40％左右 ，完全 满足了生产工 艺要求，而且由于其无传动装置，大大降低了维修工 作量 。 1 铝土矿浮选工艺流程及浮选尾矿物 料性质 1．1 铝土矿浮选工艺流程 A／S为 5～6的铝土矿经过破碎机、球磨机及分 级后，得到粒度合格的入选矿浆，添加合适的浮选药 剂，经过一次粗选、两次精选、两次扫选作业后，得到 A／S为 10～11的精矿浆和 A／S为 1．5左右的尾矿 浆。尾矿浆经过浓密机脱水送至大坝堆存处理 ，而 维普资讯 http://www.cqvip.com http://www.6lib.com 第六图书馆 www.6lib.com 第六图书馆 设 计 计 算 精矿浆经过浓密机脱水送人拜尔法溶出。其工艺流 程见 图 1。 铝土矿 图 1 铝土矿浮选工艺流程 图 Fig．1 Process flow d~gram of bauxite flotation 1．2 浮选尾矿物料性质 (1)铝土矿浮选尾矿颗粒的粒度极细(见表 1)， 平均粒径 D[4，3]约 15 m，D(o ． 5)约 5．0 m，大于 74／．tm 粒级含量小于 5％，微细粒子中小于 10／．tm含量占 60％以上，小于5／．tm含量在50％以上，尤其是小于 1 ／．tm的胶体颗粒含量在 10％以上。 表 1 尾矿粒度结果 Table 1 Analysis result ofthe tAilin~ 平均粒~／／．tm 粒度分布／％ D [4。3] D(o．5) <74tan <45 m < 10 m <5tan < 1 tan 尾矿样 1 14。7 5 94。48 90。36 67。04 50。07 13。14 尾矿样 2 13。5 6。5 96。8 93。66 64．06 42。27 11．88 尾矿样 3 18．4 5 92。l8 86。63 65。55 50 l5。37 (2)铝土矿浮选尾矿浆颗粒表面带有较高负 电，采用马尔文 电位 一粒度测定仪测定该铝土矿 浮选尾矿浆的 电位在 一30．55 nlV左右，这将导致 微细颗粒沉降困难。 2 设备结构及工作原理 无传动、免维护深锥高效沉降槽是中州分公司 自主开发的一种新型高效沉降设备，其结构如图 2 所示 。 该沉降槽主要由深度给料槽、锥形沉降器、澄清 管等部件组成，规格为 014 m×9 m，锥体角度为 60。o 其工作原理为：铝土矿浮选尾矿浆通过加入电 性中和剂(生产中所用为硫酸)改变表面电性，降低 电位，以使颗粒问的静电斥力减小，然后加入吸附 絮凝剂(生产中使用聚丙烯酰胺类絮凝剂)，形成絮 团；在高效槽中心筒的小区域内，因该区域的面积较 小，流速很快，大絮团先沉降到压缩区上层，利用上 部物料的压力，进行逐步压缩，最后从底部排除；而 不易沉降的小絮团、小颗粒集中至中心简外的大区 1 2 域内进行沉降，压缩过程中出来的清液在进料与溢 流口的压差作用下带动细小颗粒向上运动，进入澄 清管，由于管壁的阻力，颗粒的流动速度降低，溢流 中微细颗粒及架桥不好的絮团开始沉降，溢流浮游 物逐步降低，即溢流浓度从下向上逐步降低，这样溢 流在向上运动的同时，不断地被稀释，最后从溢流口 排出。为了在深度给料筒中实现加速沉降，了 一 个锥形沉降器，使颗粒沉降在锥形沉降器的伞面 上，然后落人压缩区上层，逐步压缩形成底流，为便 于颗粒在锥形沉降器较好地沉降压缩，设计了循环 管，使该区的液体向管内排出，然后与颗粒形成反向 向上运动，送至给料槽的顶部，对进料进行稀释，形 成循环。这样，槽内形成两大清液区域，很好地保证 了溢流的澄清度，同时得到了高浓度的底流。 凶 进 爱 斟 近 科 f 中 4ooO 一 深度给料槽 循环管 一 溢流口 1 ＼ ／ ■ 0 ÷ ： ． -7 --7 一 0 隧 孽 ＼|。≯ 管 ＼0 ， 底流出 口 图 2 无传动、免维护深锥高效沉降槽结构示意图 Fig．2 Structure ofmaintenance-free deep COllie hi~rh rate settling withouttransml~ Olll 无传动、免维护深锥高效沉降槽的结构具有以 下特点： (1)无传动装置。沉降槽采用大锥角 自压卸 料，无耙机及搅拌装置，可以减少动力能源消耗，也 免去了操作和维护工作。 (2)锥体高。由于深锥的特点，压缩带的高度 增加，可以得到高浓度的底流。 (3)设计了锥形沉降器。物料从进料管进入深 度给料槽中，由于锥形沉降器的伞面截留，物料未到 槽底便在伞面上沉降压缩，缩短了进料颗粒沉降的 距离，根据浅池原理_1 J，可以实现物料的加速沉降。 (4)根据深层 过滤机 理_2 J，进行 深层给料。物 料经过深度给料槽给至受阻沉降区内，微细颗粒在 有色设置 2007I5) 维普资讯 http://www.cqvip.com http://www.6lib.com 第六图书馆 www.6lib.com 第六图书馆 设 计 计 算 随溢流上升的过程中经过了受阻沉降区的过滤，可 以进一步降低溢流的浮游物。 (5)设计了澄清管，进行分区沉降。大颗粒物 料直接在锥形沉降器伞面上沉降，而微细颗粒随溢 流经过受阻沉降区进入澄清管，由于稀释、分区和壁 面的三种作用，颗粒的流动速度降低 ，微细颗粒开始 沉降，溢流浮游物逐步降低。 (6)设计了循环管。根据同一性质的悬浮液固 含高的物料沉降速度低于固含低的稀释沉降理论， 在锥形沉降器区域设计了循环管，使区域内的液体 压入循环管，然后与物料形成反向向上运动，送到给 料槽的顶部，对进料进行稀释，由此加快了物料的沉 降速度，保证了溢流的澄清度。 3 工业应用及效果 该设备于 2005年 12月安装完毕并投入使用， 经过近两年的生产实践，应用效果较为显著，能满足 该氧化铝厂的各项工艺要求 。 为考察沉降槽的应用效果，对进出沉降槽的尾 矿浆进行了取样分析，其结果见表 2。 表 2 沉 降槽取样 结果 Table 2 Sampnng results of the settler 从表 2可看出，铝土矿浮选尾矿经无传动免维 护深锥沉降槽的浓缩后，底流浓度提高至 40％以 上，尾矿坝堆存的安全系数大大增加，溢流浮游物可 控制在0．5 g／L以下，溢流水能全部返回利用，大大 减少了尾矿浆排放量；同时，检修、维护工作量极少。 根据生产实践经验，必须做好以下工作，才能使 沉降槽稳定高效地运行。 (1)因铝土矿选精矿细粒较多，且颗粒表面带 有较高负电荷，须将高效槽进料的 pH值控制在一 定范围内(7．5～8．5)，以降低颗粒的 电位，并添加 合适的絮凝剂，才能有效地降低溢流的浮游物。 (2)高效槽由于无耙机强制排料，运行一定时 间后槽内会出现积泥现象(一般为半年左右)，须定 期进行清理。 (3)控制好进出料平衡，防止底流浓度过高而 导致底流管堵塞，以免发生底流泵输送困难等情况。 4 结论 (1)无传动、免维护深锥沉降槽与普通浓密机 相比，具有结构简单，操作、维护、检修工作量少，占 地面积少，运行可靠等优点。 (2)无传动、免维护深锥沉降槽在我公司氧化 铝厂的应用表明，沉降槽对铝土矿浮选尾矿的浓缩 效果显著，实现了尾矿回水全部利用，尾矿排放浓度 进一步提高，确保了尾矿堆存的安全性，具有显著的 经济效益与环境效益。 (3)无传动、免维护深锥高效沉降槽使用时必 须充分考虑物料平衡及物料性质，结合絮凝剂和其 他药剂联合使用，才能发挥设备的最大效能。 [参考文献] [1]张希衡．水污染控制工程[M]．北京：冶金工业出版社，2002． [2]杨守志，孙德垄，何方箴．固液分离[M]．北京：冶金工业出版 社．2003． A 包铝成功试制新型爆炸焊块 太重 50 MN短行程铝挤压机出口韩国 近日，经过包铝工程技术人员的努力攻关，新型爆炸焊 块项 目试验成功。新型爆炸焊块的技术开发是包铝 2007年 科技项目之一，该项 目通过技术改进和生产试验，突破了过 去单块下料、小面积爆破的弊端，完成 了整板大面积爆破。 新型爆炸焊块的成功研发，有效降低了劳动强度，提高生产 效率，减少引爆次数，减轻环境污染，可降低近 10％的生产 成本。新型爆炸焊块在有色金属行业具有很大的市场潜力， 包铝将在年内完成后期的相关工作，逐步实现批量生产。 青色设聋 2007(5) 太原重型机械集团有限公司从事重型锻压设备的制造 生产已有 5O余年的历史，其产品在国内占有重要位置，其中 75 MN铝型材挤 压机已达到 当今世 界先进 水平 。近 日，太 重 集团自行开发研制的我 国首台 50MN短行程铝挤压机将发 往韩 国南星铝业公 司，这是太重集 团铝型材挤压机继 出 口到 罗马尼亚、巴基斯坦 、越南等国家后取得的又一突破，将为提 升我国挤压设备在国际有色金属挤压机市场中的地位起到 重要作用。 13 维普资讯 http://www.cqvip.com http://www.6lib.com 第六图书馆 www.6lib.com 第六图书馆