浓缩快速脱水生产实践

旋流器+浓缩机快速脱水生产实践

摘要通过对浮选复杂尾矿传统的浓缩过滤两段脱水工艺改造,采用旋流浓缩-絮凝浓缩-过滤快速脱水技术,成功解决浓缩溢流跑浑和底流浓度低问题,实现了尾矿干堆和回水循环利用。

河南某矿业公司1 000 t/d多金属综合回收选矿厂尾矿处理采用浓缩过滤二段脱水工艺,在生产过程中由于尾矿粒度分布不均匀,且含有大量的微细颗粒,处理矿量增加等原因,造成浓密机底流浓度低,溢流水跑浑,导致回水利用率低,尾矿渣没有完全实现干式堆存。

针对以上问题,从降低浓缩机负荷和强化浓缩沉降入手,经过技术研究和论证,通过技术改造,采用旋流浓缩-絮凝浓缩快速脱水技术,彻底解决了浓缩作业存在的问题,尾矿全部过滤,真正实现尾矿干式堆存和回水循环利用。

1尾矿性质

组成该矿石的矿物达十余种,选矿可回收的主要为钼、金、铜和铅。脉石矿物以石英和钾长石为主,其它矿物含量较少。矿石自然类型为辉钼矿化钾长花岗岩、辉钼矿化碎裂岩和辉钼矿化石英岩。矿石结构呈自形-半自形鳞片结构、聚粒结构、碎裂结构、靡棱结构、交代结构和包含结构。矿石构造呈浸染状结构和细脉状结构。矿浆浓度为27%~30%,小于74μm粒级占60%~65%,但小于38μm粒级占

38·68%,粒度粗细组成很不均匀。尾矿粒度组成列于表1。

2工艺现状和存在问题

2·1工艺现状

灵宝市金源公司1 000 t/d选厂尾矿脱水采用二段脱水工艺,即浓缩-过滤脱水,尾矿浓缩使用NT-30m浓密机,浓缩底流进入KS-45 m2陶瓷过滤机过滤,干渣尾矿堆存于荒沟中,浓缩溢流水和滤液水(统称回水)进回水池,回水返回生产流程循环使用。工艺流程如图1所示。改造前浓密机运行状况列于表2。

从表2可知,浓密机浓缩底流浓度较低,溢流水含固量高,跑浑严重。

2·2存在问题

工艺过程中存在以下问题:

1、浓密机底流浓度低。现场为了保证回水能满足生产需要,浓密机底流浓度只能控制在40%~45%,而陶瓷过滤机要求进浆浓度60%以上,过滤效率较高[1],浓缩矿浆浓度不能满足生产需要。

2、浓密机生产能力不足。给入浓缩机的矿量比设计能力增加20%,原设计处理矿量1 000 t/d,实际处理能力1 200 t/d。

3、回水跑浑影响指标。为保证陶瓷过滤机进浆浓度,把浓缩机底流浓度提高到60%以上,而浓缩机溢流水跑浑,回水返回生产则影响工艺指标。

4、微细矿粒难以沉降。尾矿粒度分布不均,微细颗粒含量达38%

以上,微细矿粒难沉降也是造成浓缩溢流水跑浑的主要原因之一。

3技改措施与效果

3·1增加旋流浓密作业,降低浓缩机负荷

水力旋流器主要是用于物料分级、浓密(脱水)和澄清(脱泥)[1],旋流器浓密是将其底流浓度提高,给料中的水分较多地送到溢流。旋流浓密作业采用长沙矿冶研究院生产的8CZI-200旋流器组,工艺流程如图2所示。经长期的实际检测,矿浆浓缩比2.44,浓缩底流产率62%,浓缩机进矿量从1 200 t/d降至456 t/d。旋流器考查效果列于表3,旋流器组溢流自流至30 m浓缩机浓缩脱水。

3·2微细难沉降颗粒采用絮凝浓缩脱水

旋流器组溢流矿浆矿石粒度小于38μm占93%以上,浓度14%左右,粒度非常细,很难沉降。虽然浓缩机负荷降低了,但是由于微细粒的存在,浓缩溢流水仍然跑浑。通过添加XN-1#絮凝剂1 000~1 200 g/t,溢流水含固量降至350μg/g,水质较清澈,可以满足生产使用。絮凝浓缩考查结果列于表4。

旋流浓缩底流矿浆和浓密机底流矿浆均输送到混合搅拌槽,搅拌混匀后矿浆浓度达到61%,旋流浓缩和絮凝浓缩矿浆混合结果列于表5,完全能满足陶瓷过滤机对矿浆浓度的要求,尾矿全部过滤,回水利用率达到75%以上,符合国家清洁生产和节水工艺要求。

4结语

1、旋流器-浓密机串联浓缩脱水工艺是根据不同矿石颗粒沉降速度不同而采取不同的浓缩方式,不但大大减轻浓密机的处理能力,避免浓密机跑浑,同时可获得高浓度尾矿,提高浓密机脱水系统的处理能力。

2、长沙矿冶研究院设计生产的8CZI-200水力旋流器组,采用中国和乌克兰合作研制的CNU高级耐磨材料,其磨损速度是铸石聚氨酯等耐磨材料的1/3~1/6,CNU采用模压整体烧结成型,形状标准,接口平滑,分离效率较高;入口外弧线采用双圆弧设计,分级效率显著优于切线设计,略优于渐开线设计。浓缩比较高,浓缩效率较高。

3、尾矿快速浓缩脱水技术在新建选厂方面可以减小浓缩机面积,节省投资;在扩建选厂方面可以增大浓密机处理能力,缩短工期,经济适用性强。

4、絮凝浓缩技术的应用,可以有效地提高难沉降颗粒的沉降速度,使浓密矿浆浓度进一步提高,浓密溢流水进一步净化。