CN109382200B - 一种尾矿输送装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种尾矿输送装置及其输送方法，属于选矿技术领域，装置包括浓密机装置、混矿池、回水池、事故池装置和尾矿坝，浓密机装置的溢流水出口与回水池连通，浓密机装置的底流出口与混矿池连通，混矿池通过加压输送泵组分别与事故池装置和尾矿坝连通，加压输送泵组的出口处设置流量计，事故池装置包括搅拌槽和应急输送泵，搅拌槽的入口和出口分别通过管路与加压输送泵组和尾矿坝连通，搅拌槽和尾矿坝之间的管路上设置应急输送泵。方法包括除杂浓缩、变频平衡和加压输送步骤。本发明使浓密机底流浓度、每天产出回水量提高，而每天使用新水量大大降低，保证浓密机进出量的平衡，还防止了浓密机浓度不稳定对设备造成的影响，降低作业量。
Description
技术领域
本发明属于选矿技术领域，具体涉及一种尾矿输送装置及其输送方法。
背景技术
依据硫化铜镍矿石的特性，选矿生产工艺一般采用：碎矿+磨矿+浮选，产出精矿和尾矿两个产品，其中精矿用于冶炼，尾矿经浓缩后送至尾矿库堆存。浓缩后的溢流水作为生产回水循环利用。
尾矿输送的工艺主要为：尾故送至泵站，由渣浆泵输送至浓密机进行浓缩，浓缩后的尾矿进行混合后经渣浆泵增压，再通过输送管线输送至尾矿坝堆存；而浓缩过程产出的溢流水经过过滤、沉淀净化后返回各生产系统循环使用。
由于尾矿堆存量较大，尾矿库距离生产车间较远，一般在10Km左右。再加上铜镍矿比重较其他矿种尾矿高，达到2.75t/m3，输送工艺中输送浓度、输送量、输送压力控制是控制的关键技术条件，也是保证正常输送的必要条件；由于现场生产、设备设施条件所限，为降低运行风险，浓密机的底流浓度大多控制在31-38%，远远达不到45-50%的设计指标，浓缩浓度的高低直接影响尾矿的输送能力和回水的供应量。
发明内容
本发明的目的是提供一种尾矿输送装置及其输送方法，以解决现有技术中尾矿输送浓度控制不达标，压力和输送量波动较大，回水产出量少，水的循环利用率低等问题。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种尾矿输送装置，包括浓密机装置、混矿池、回水池、事故池装置和尾矿坝，所述浓密机装置的溢流水出口与回水池连通，浓密机装置的底流出口与混矿池连通，混矿池通过加压输送泵组分别与事故池装置和尾矿坝连通，加压输送泵组的出口处设置流量计，所述事故池装置包括搅拌槽和应急输送泵，搅拌槽的入口和出口分别通过管路与加压输送泵组和尾矿坝连通，搅拌槽和尾矿坝之间的管路上设置应急输送泵；
所述浓密机装置至少包括一级浓密机、二级浓密机和三级浓密机，一级浓密机的溢流水出口与除渣筛连通，除渣筛的出口与二级浓密机连通，二级浓密机的溢流水出口与三级浓密机连通，三级浓密机的溢流水出口与回水池连通，一级浓密机、二级浓密机和三级浓密机的底流出口分别通过底流泵与混矿池连通；
所述一级浓密机至少包括两台，除渣筛的数量大于一级浓密机的数量；
所述加压输送泵组至少包括两台相互串联的加压输送泵；
使用尾矿输送装置输送尾矿的方法，包括以下步骤：
步骤一、除杂浓缩：
尾矿经一级浓密机沉淀浓缩后产出溢流水A和底流A，溢流水A进入除渣筛除杂并进入二级浓密机浓缩得到溢流水B和底流B，溢流水B进入三级浓密机浓缩得到溢流水C和底流C，溢流水C进入回水池；
步骤二、变频平衡：
步骤一得到的底流A、底流B和底流C分别通过底流泵输送至混矿池得到尾矿，监测流量计的数值，每隔3-4h，当加压输送泵组内流量递减至420-500m3/h时，启动两台加压输送泵进行双极加压输送；双极加压1-2h，当流量提升至750-1100m3/h时，恢复至一台加压输送泵进行单级加压输送，反复循环调控；通过两台加压输送泵的双极加压以达到压力快速提升的目的，通过根据流量监控配合单双极加压循环调整，能够有效调控输送压力达到输送标准；
当加压输送泵组内流量递减至420-500m3/h时，如果不及时增加输送压力，矿浆会因输送动力不足而快速沉降于管道底部，造成管道堵塞、堵死，导致尾矿无法正常输送，继而影响选矿整体停产。尤其是冬季寒冷天气下，一旦输送不畅，管道极易冻结，因此及时加压是保证尾矿输送的重要条件；
步骤三、加压输送：
当步骤二得到的尾矿输送正常时，尾矿通过加压输送泵组输送至尾矿坝；
当步骤二得到的尾矿输送不正常时，尾矿输送至事故池装置，再通过事故池装置输送至尾矿坝。
所述一级浓密机包括50m浓密机和70m浓密机，二级浓密机和三级浓密机均为100m浓密机。
所述流量计通过线缆与计算机连通。
步骤三中所述尾矿输送不正常时，尾矿通过加压输送泵组输送至事故池装置，再由应急输送泵将尾矿从事故池装置再输送至尾矿坝。
步骤三中所述加压输送泵组的输送压力控制在9-10MPa。
步骤三中所述尾矿输送至尾矿坝过程中矿浆的的流速控制在1.8-2.01m/s。
铜镍矿尾矿矿浆比重为2.75-3 t/m3，根据尾矿输送的试验和生产实践，针对不同管径的压力管道，矿浆的流速达到1.73-1.75 m/s以上，才能保证矿浆在管道内不沉降，也才能保证尾矿的正常长距离输送，但是流速不能超过上限值2.01m/s，输送管线及软连接承受的压力和冲击力超过设计工作压力，造成严重的泄漏事故。
本发明的设计原理和有益效果：
现有技术中的两台浓密机底流浓度“此增彼减”的主要原因与两台浓密机底流输送泵变频开度有关，两台不同流量与压力的输送泵即使将同一浓度的矿浆输送至同一混矿池时，两股流体相撞将产生作用力，由于两台输送泵的输送压力不同，导致受力一方产生与流体流向相反的作用力，导致受力一方流速减慢，流量减小，矿浆在浓密机停留时间相对长，将有更多的时间与更大量的絮凝剂充分混合，导致底流浓度逐步增加，如果浓度不断增加的矿浆不能被及时输送，将导致浓密机及底流管线积料，造成浓密机超负荷运行甚至发生故障，而混矿池类浓度的降低，将导致输送管线的及伸缩节的渗漏。
由于“此增彼减”的症结是流量不平衡，根据流体间作用力，本发明采用“变频平衡”操作法控制底流浓度，通过调整浓密机底流变频来稳定高浓度底流的输送，以提高浓密机底流浓度并稳定输送，使混矿池浓度随着两台浓密机底流流量变化而保持在一定范围内。
本发明中两台浓密机发生变化最大的是底流流量，但从上游工序来矿量来看，浓密机处理矿量并没有减少，从两台浓密机液位及上层水层来看，水质并没因浓度变化而发生变化，但产出回水量明显增大。
由于矿浆比重、浓度较大，沉降速度快，增加搅拌槽可以有效防止矿浆沉池，应急输送泵用于将搅拌槽内的矿浆及时输送至尾矿坝，不但简化了原尾矿事故处理的应急流程，更是符合国家新环保法要求，防止工业生产对地下水及周围土壤的污染。
本发明使浓密机底流浓度、每天产出回水量提高，而每天使用新水量大大降低，保证浓密机进出量的平衡，还防止了浓密机浓度不稳定对设备造成的影响，降低作业量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
附图标记含义如下：1、浓密机装置；2、混矿池；3、回水池；4、事故池装置；5、尾矿坝；6、加压输送泵组；7、流量计；8、搅拌槽；9、应急输送泵；10、一级浓密机；11、二级浓密机；12、三级浓密机；13、除渣筛；14、底流泵。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
如图1所示，一种尾矿输送装置，包括浓密机装置1、混矿池2、回水池3、事故池装置4和尾矿坝5，所述浓密机装置1的溢流水出口与回水池3连通，浓密机装置1的底流出口与混矿池2连通，混矿池2通过加压输送泵组6分别与事故池装置4和尾矿坝5连通，加压输送泵组6的出口处设置流量计7，所述事故池装置4包括搅拌槽8和应急输送泵9，搅拌槽8的入口和出口分别通过管路与加压输送泵组6和尾矿坝5连通，搅拌槽8和尾矿坝5之间的管路上设置应急输送泵9；
所述浓密机装置1至少包括一级浓密机10、二级浓密机11和三级浓密机12，一级浓密机10的溢流水出口与除渣筛13连通，除渣筛13的出口与二级浓密机11连通，二级浓密机11的溢流水出口与三级浓密机12连通，三级浓密机12的溢流水出口与回水池3连通，一级浓密机10、二级浓密机11和三级浓密机12的底流出口分别通过底流泵14与混矿池2连通；
所述一级浓密机10至少包括两台，除渣筛13的数量大于一级浓密机10的数量；
所述加压输送泵组6至少包括两台相互串联的加压输送泵；
所述一级浓密机10包括50m浓密机和70m浓密机，二级浓密机11和三级浓密机12均为100m浓密机。
所述流量计7通过线缆与计算机连通。
使用尾矿输送装置输送尾矿的方法，包括以下步骤：
步骤一、除杂浓缩：
尾矿经一级浓密机沉淀浓缩后产出溢流水A和底流A，溢流水A进入除渣筛除杂并进入二级浓密机浓缩得到溢流水B和底流B，溢流水B进入三级浓密机浓缩得到溢流水C和底流C，溢流水C进入回水池；
步骤二、变频平衡：
步骤一得到的底流A、底流B和底流C分别通过底流泵输送至混矿池得到尾矿，监测流量计的数值，每隔3-4h，当加压输送泵组内流量递减至420-500m3/h时，启动两台加压输送泵进行双极加压输送；双极加压1-2h，当流量提升至750-1100m3/h时，恢复至一台加压输送泵进行单级加压输送，反复循环调控；
步骤三、加压输送：
当步骤二得到的尾矿输送正常时，尾矿通过加压输送泵组输送至尾矿坝；
当步骤二得到的尾矿输送不正常时，尾矿输送至事故池装置，再通过事故池装置输送至尾矿坝，此步骤中，加压输送泵组的输送压力控制在9-10MPa将尾矿输送至事故池装置，再由应急输送泵将尾矿从事故池装置再输送至尾矿坝，过程中矿浆的的流速控制在1.8-2.01m/s 。
实施例1：输送浓度为38-40%的尾矿输送过程
步骤一、除杂浓缩：
尾矿经一级浓密机沉淀浓缩后产出溢流水A和底流A，溢流水A进入除渣筛除杂并进入二级浓密机浓缩得到溢流水B和底流B，溢流水B进入三级浓密机浓缩得到溢流水C和底流C，溢流水C进入回水池；
步骤二、变频平衡：
步骤一得到的底流A、底流B和底流C分别通过底流泵输送至混矿池得到尾矿，通过安装在加压泵出口管道上的流量计将数据实时传送控制室计算机，操作人员观察监测数据变化，根据统计结果，每隔3h，加压输送泵组内流量递减至420m3/h时，需开双极加压，即两台输送泵串联进行输送，以达到压力快速提高的目的。双极加压1h，当观察计算机显示的流量提升至1100m3/h时，恢复单级加压，以此循环调控，达到输送压力要求。
步骤三、加压输送：
当步骤二得到的尾矿输送正常时，尾矿通过加压输送泵组输送至尾矿坝；输送管道管径为DN500，尾矿流速控制在2.01 m/s。
当步骤二得到的尾矿输送不正常时，尾矿通过加压输送泵组和事故池装置输送至尾矿坝。即尾矿输送不正常时，尾矿先输送至事故池装置，再通过事故池装置输送至尾矿坝。
结果表明：尾矿浓度从35%提高到38-40%，达到设计要求38-45%的设计要求，每天多产出回水7900-11200t。
实施例2：输送浓度为40-42%的尾矿输送过程
步骤一、除杂浓缩：
尾矿经一级浓密机沉淀浓缩后产出溢流水A和底流A，溢流水A进入除渣筛除杂并进入二级浓密机浓缩得到溢流水B和底流B，溢流水B进入三级浓密机浓缩得到溢流水C和底流C，溢流水C进入回水池；
步骤二、变频平衡：
步骤一得到的底流A、底流B和底流C分别通过底流泵输送至混矿池得到尾矿，通过安装在加压泵出口管道上的流量计将数据实时传送控制室计算机，操作人员观察监测数据变化，根据统计结果，每隔3.5h，加压输送泵组内流量递减至450m3/h时，需开双极加压，即两台输送泵串联进行输送，以达到压力快速提高的目的。双极加压1.5h，当观察计算机显示的流量提升至950m3/h时，恢复单级加压，以此循环调控，达到输送压力要求。
步骤三、加压输送：
当步骤二得到的尾矿输送正常时，尾矿通过加压输送泵组输送至尾矿坝；输送管道管径为DN500，尾矿流速控制在1.90 m/s。
当步骤二得到的尾矿输送不正常时，尾矿通过加压输送泵组和事故池装置输送至尾矿坝。即尾矿输送不正常时，尾矿先输送至事故池装置，再通过事故池装置输送至尾矿坝。
结果表明：尾矿浓度从35%提高到40-42%，达到设计要求38-45%的设计要求，每天多产出回水11200-14300t。
实施例3：输送浓度为42-45%的尾矿输送过程
步骤一、除杂浓缩：
尾矿经一级浓密机沉淀浓缩后产出溢流水A和底流A，溢流水A进入除渣筛除杂并进入二级浓密机浓缩得到溢流水B和底流B，溢流水B进入三级浓密机浓缩得到溢流水C和底流C，溢流水C进入回水池；
步骤二、变频平衡：
步骤一得到的底流A、底流B和底流C分别通过底流泵输送至混矿池得到尾矿，通过安装在加压泵出口管道上的流量计将数据实时传送控制室计算机，操作人员观察监测数据变化，根据统计结果，每隔4h，加压输送泵组内流量递减至500m3/h时，需开双极加压，即两台输送泵串联进行输送，以达到压力快速提高的目的。双极加压2h，当观察计算机显示的流量提升至750m3/h时，恢复单级加压，以此循环调控，达到输送压力要求。
步骤三、加压输送：
当步骤二得到的尾矿输送正常时，尾矿通过加压输送泵组输送至尾矿坝；输送管道管径为DN500，尾矿流速控制在1.8 m/s。
当步骤二得到的尾矿输送不正常时，尾矿通过加压输送泵组和事故池装置输送至尾矿坝。即尾矿输送不正常时，尾矿先输送至事故池装置，再通过事故池装置输送至尾矿坝。
结果表明：尾矿浓度从35%提高到42-45%，达到设计要求38-45%的设计要求，每天多产出回水14300-18400t。
Claims (6)
1.一种尾矿输送装置，其特征在于：包括浓密机装置（1）、混矿池（2）、回水池（3）、事故池装置（4）和尾矿坝（5），所述浓密机装置（1）的溢流水出口与回水池（3）连通，浓密机装置（1）的底流出口与混矿池（2）连通，混矿池（2）通过加压输送泵组（6）分别与事故池装置（4）和尾矿坝（5）连通，加压输送泵组（6）的出口处设置流量计（7），所述事故池装置（4）包括搅拌槽（8）和应急输送泵（9），搅拌槽（8）的入口和出口分别通过管路与加压输送泵组（6）和尾矿坝（5）连通，搅拌槽（8）和尾矿坝（5）之间的管路上设置应急输送泵（9）；
所述浓密机装置（1）至少包括一级浓密机（10）、二级浓密机（11）和三级浓密机（12），一级浓密机（10）的溢流水出口与除渣筛（13）连通，除渣筛（13）的出口与二级浓密机（11）连通，二级浓密机（11）的溢流水出口与三级浓密机（12）连通，三级浓密机（12）的溢流水出口与回水池（3）连通，一级浓密机（10）、二级浓密机（11）和三级浓密机（12）的底流出口分别通过底流泵（14）与混矿池（2）连通；
所述一级浓密机（10）至少包括两台，除渣筛（13）的数量大于一级浓密机（10）的数量；
所述加压输送泵组（6）至少包括两台相互串联的加压输送泵；
使用尾矿输送装置输送尾矿的方法，包括以下步骤：
步骤一、除杂浓缩：
尾矿经一级浓密机沉淀浓缩后产出溢流水A和底流A，溢流水A进入除渣筛除杂并进入二级浓密机浓缩得到溢流水B和底流B，溢流水B进入三级浓密机浓缩得到溢流水C和底流C，溢流水C进入回水池；
步骤二、变频平衡：
步骤一得到的底流A、底流B和底流C分别通过底流泵输送至混矿池得到尾矿，监测流量计的数值，每隔3-4h，当加压输送泵组内流量递减至420-500m3/h时，启动两台加压输送泵进行双极加压输送；双极加压1-2h，当流量提升至750-1100m3/h时，恢复至一台加压输送泵进行单级加压输送，反复循环调控；
步骤三、加压输送：
当步骤二得到的尾矿输送正常时，尾矿通过加压输送泵组输送至尾矿坝；
当步骤二得到的尾矿输送不正常时，尾矿输送至事故池装置，再通过事故池装置输送至尾矿坝。
2.如权利要求1所述的尾矿输送装置，其特征在于：所述一级浓密机（10）包括50m浓密机和70m浓密机，二级浓密机（11）和三级浓密机（12）均为100m浓密机。
3.如权利要求2所述的尾矿输送装置，其特征在于：所述流量计（7）通过线缆与计算机连通。
4.如权利要求3所述的尾矿输送装置，其特征在于：步骤三中所述尾矿输送不正常时，尾矿通过加压输送泵组输送至事故池装置，再由应急输送泵将尾矿从事故池装置再输送至尾矿坝。
5.如权利要求4所述的尾矿输送装置，其特征在于：步骤三中所述加压输送泵组的输送压力控制在9-10MPa。
6.如权利要求5所述的尾矿输送装置，其特征在于：步骤三中所述尾矿输送至尾矿坝过程中矿浆的的流速控制在1.8-2.01m/s。
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