碎石水洗工艺考察报告(赵金国)

关于碎石水洗工艺

及配套设备的考察报告

哈尔滨铁路局玉泉采石场赵金国

1．国内碎石水洗工艺介绍

目前国内碎石水洗工艺及设备主要是采用振动筛式水洗和槽式洗矿机水洗两种方式。这两种水洗设备适用于粒径为16—63mm的碎石水洗工艺。只是槽式洗矿机对于碎石水洗还未得到成熟应用，水洗工艺还有侍于进一步研究。

1.1振动筛水洗工艺

目前在国内采石场中普遍采用振动筛水洗工艺,其特点是投资低、见效快，简单易行。振动筛碎石水洗工序可分为喷淋、浸泡，振动、冲洗等基础环节,主要的冲洗作业在振动筛上完成，生产工艺流程中的各生产作业工序为：

1.1.1大漏斗和喂料机的喷淋。环绕着荒料的入料口，布设马蹄形高压水管道(水压为0．15～0．20 kPa)，其上面有密布的高压喷雾水龙头，主要目的是通过高压水的喷淋，在荒料入口时灭尘或抑尘，同时初步打湿和浸泡物料，该环节的用水不宜过多,用水能达到压尘、灭尘目的即可。

1.1.2一级、二级破碎机的喷淋。在一破和二破碎石机附近，设置喷水装置，进一步打湿、浸泡物料，以便振动筛冲洗。安装喷水装置充分淋湿物料表面，使物料表面的黏土碎散软化，此环节用水量不大，

生产中不应有大量的污水流淌，避免污染作业场区。

1.1.3振动筛冲洗。此环节是整个振动筛水洗工艺关键工序，碎石的冲洗作业主要在此完成，故所设置的冲洗水龙头多，用水量大，沿着平行于筛面的上方约300mm处布设网状高压水管和喷水装置，其喷出的高压水覆盖整个振动筛面，沿筛子的宽度喷射均匀水流可使用特殊形状的喷嘴。喷嘴中心线与筛上物料表面沟的倾角应为100°～110°，从喷嘴到物料面的距离以300 mm为宜。

当碎石颗粒经过筛面时候，借用高压水的冲力和振动筛的搓揉作用，冲洗物料表面的黏土，使矿泥和粗粒矿石分离。洗干净的成品道砟从其出料口用传送带送至堆料仓，而洗涤产生的污水，经过回笼后顺着排污管道进入沉淀池。但在实际生产过程中，细小颗粒料基本是废弃物，由于废弃的副料带走大量的水，为节水应调整生产工艺，在生产线尾部增加单层振动筛，用以专门冲洗成品碎石，而其前面的双层振动筛只是筛分作用，不再担当冲洗任务，改进型振动筛水洗工艺减少了用水量。振动筛水洗工艺与我场现有湿式灭尘式生产工艺相比，振动筛水洗工艺能消除碎石颗粒表面的黏土和灰尘，提高碎石清洁度，通过喷淋、浸泡、振动和冲洗系列环节，将碎石颗粒表面的黏土和灰尘碎散或泡软，最终冲洗干净。因此，该工艺需安装高压水管、水龙头及排污管，并要修建一定容量的循环水池，投资较大。

1.2 槽式洗矿机

槽式洗矿机由槽体、叶桨、轴、高压水龙头组成，槽体长度约7～8 m，宽约1.5 m的半圆弧形。

倾斜叶桨槽式洗矿机是按照入料口低，出料口高的方式设置，槽体的倾斜角一般为5°～l2°。碎石从槽体下段进入洗矿机，通过双轴叶桨的螺旋输送从上段出料口送出。槽体顶部布满了高压水龙头，碎石从槽体下段至上段的输送过程中，经历槽体顶部高压水(水压0．1～0．2 kPa)的冲洗，以及双轴叶桨的螺旋揉搓、搅动，粉尘从碎石表面分离，达到冲洗碎石的目的。洗出的粉粒、泥浆通过槽体下端的污水管排出。

1.3 各式洗矿机的洗涤机理和适用条件

1.3.1 振动筛水洗工艺适用条件

振动筛洗矿机用于易洗的或者已经碎散了的矿石，也就是说当矿石覆盖层为砂类土的时候，宜采用此洗矿机。振动筛洗矿机的水洗机理主要是高压水力冲洗，并伴随有振动筛对物料颗粒揉搓，其主要洗涤作业在筛面上完成。由于碎石颗粒在筛面上只有跳跃流动，并没有翻滚和彼此之间的搅动，筛面中碎石颗粒迎着水龙头一侧的面在高压水冲击下得到了较良好的冲洗，但其背面未能冲洗，只是被水浸泡，因此用它洗涤砂类土污染的物料，或者使用大量水并充分浸泡碎散物料时，清洗效果较好。对于黏性土覆盖层矿石而言，洗涤用水量较少且浸泡不充分时候，水洗碎石颗粒中还残留不少泥土，清洗后清洁度不够，而用水充分浸泡、碎散后洗涤，碎石颗粒清洁度可得到明显提高。

1.3.2槽式洗矿机适用条件

倾斜槽式叶桨洗矿机用于处理粒度达100 mm的中等可洗和难洗的物料，水压为0．1～0．2 kPa，耗水量4～6 m³／t。双轴螺旋桨

倾斜槽式洗矿机的洗涤机理是水浸泡、机械搅动和高压水冲洗的综合型洗矿机。当物料沿着入料口进入槽体下段之后，被下段槽体内的流水和槽体顶部的高压水喷淋浸泡，用双轴叶桨螺旋将浸泡的道砟输送至槽体上段，在此过程中，通过叶桨的机械搅动，碎石颗粒之间相互搓动，致使粘附于碎石颗粒表面的已浸泡的黏土污染物脱落，被高压水冲走，在槽体上段，用高压水彻底冲洗碎石颗粒表面的污水，洗涤干净的碎石从槽体上段出料口出去。槽式洗矿机采用了泡、搅、冲等综合洗涤方法，其洗涤效果良好，适合于各种碎石的清洗作业。

2.碎石水洗生产线设计的注意事项

在采石场的整个生产过程中，必须制订合理的生产工艺，减少各个生产流程中的污染，提高清洗效率，节约用水。

2.1采石场在生产过程中，剥离和铲装严格遵守先剥后采的原则，先期剥离矿层覆盖层的植被和泥土以及风化层，从源头上控制污染物，同时在荒料的铲装过程中防止细小颗粒和泥土的混入，为后续的破碎筛分减轻负担。

2.2在给料机板设置条形筛，截留混进荒料中的细颗粒和泥土，以保证进一破、二破碎石机的矿石清洁。

2.3采取适当的喷淋措施，通过浸泡和碎散矿石表面的泥土，可减少或防止破碎筛分生产过程中的灰尘，

2.4保证环境的整洁，改善员工的作业环境。

2.5采用合理的水洗工艺和设备，生产符合相关技术要求的清洁道砟。

2.6积极推广各种堆料场的地面硬化工作，严格执行碎石运输车辆

的及时清洁制度，以避免运输、堆放过程中碎石二次污染的发生。

3、玉泉采石场道砟水洗工艺及配套设备初步设计

我场实施水洗工艺必须本着环保、节水、节电、高效的原则，因地制宜、结合实际，科学合理借鉴其它石场先进经验，针对我场地域、气候、场地等特点，结合现有的生产设备、生产数量进行设计。

3.1 水洗生产工艺的基本情况

我场与其它采石场地理情况大致相同，地处低温高寒地区,每年无冰冻期只有7个月,工艺设计和设备选择应充分考虑到低温高寒等地域气候因素。场区附近水资源缺少，无河流、水库等地表水可以利用，工业和生活用水都靠80m深的地下水抽取。当地水务部门对取水控制很严格，收费标准较高。如果不是采用只水洗碎石成品和采用循环水节约利用的办法，那么碎石水洗是不可能实施的。年生产期短，设备利用率低，水资源缺乏等等不利因素导致我场的碎石水洗工作将是比较艰难的和成本较高的。

3．2 水洗生产工艺的合理配置

3.2.1对碎石成品进行水洗。一般碎石成品率在50%左右，也就是有50%的副产品，细粒、粉尘将在碎石的生产流程（破碎、筛分）中排出。在形成碎石产品后再进行水洗，不仅会提高碎石水洗的质量，而且会节水、节能、高效。

3.2.2循环水利用。冲洗碎石后的泥浆、污水经过沉淀后再利用是节省水资源的重要措施。碎石冲洗污水不含油污，只需沉淀即可使用，故再利用成本上能降低，设备上不复杂。