鑫汇公司排尾系统优化改造

蔡明明　曲洪俊　林　海　张拥军　张　青　蒋瑞新

(山东黄金矿业(鑫汇)有限公司)



鑫汇公司排尾系统优化改造

蔡明明曲洪俊林海张拥军张青蒋瑞新

(山东黄金矿业(鑫汇)有限公司)

摘要1994年建矿以来，山东黄金矿业(鑫汇)有限公司(下简称“鑫汇公司”)尾矿输送经历了200,500,1 400，2 100 t/d的改造扩建，充填分级后细粒级排矿系统无法满足现有生产需求，故引进GZXN-2200浓缩沉降设备和2DGN120/2.0排矿设备进行了优化改造。改造效果显著，提高了溢流水质量和设备使用效率，降低了水的循环耗能，产生良好的经济效益和社会效益。

关键词尾矿输送环保节能降耗

鑫汇公司排尾系统完成1 400 t/d改造后，其他设备陈旧、老化等问题突出，生产能力不足，已不能满足生产需求。为此，鑫汇公司对排尾系统进行了设备更换及工艺流程改造，选取高效新式浓密机，在提高处理能力的同时更好地降低生产能耗。

1　鑫汇公司选厂原排尾系统

原排尾系统工艺流程见图1。

1.1矿石沉降特性

目前鑫汇公司选厂处理能力为2 100 t/d，精矿产率约5%，每天排出约2 000 t尾矿。尾矿经水力旋流器分级后，粗粒级矿砂用于井下充填，细粒级矿砂经浓密机浓缩后排入尾矿库。按现有生产工艺，每天约1 500 t干矿需经浓密机外排至尾矿库。矿浆基本性质见表1。

对溢流尾矿进行了一系列矿浆沉降试验，当到达84.5 min时产生拐点，其沉降清水层深度为18.7 cm，前期沉降可以看成线性关系，平均沉降速度为13.3 cm/h。沉降曲线见图2。

表1　矿浆性质

图2　尾矿浆沉降曲线

采用φ24 m浓密机[1-3]，其参数见表2。

表2　φ24 m浓密机参数

1.2排尾系统存在的问题

尾矿经分级后,细粒级尾砂流到φ24 m高效浓密机进行浓缩，底流使用QGB200和QGB100球隔离泵排至尾矿库，QGB150球隔离泵备用，浓密机溢流水，使用D280清水泵供到选厂生产水池使用。根据多年运行，该球隔离泵存在以下缺点：

(1)耗水量大。球隔离泵的正常耗水是20%，由于使用长久浮球，其腰带磨损，耗水量逐渐增大，可达35%。按照正常耗水量20%计算，2台球隔离泵(QGB200/1.6，QGB100/1.6各一台)每天耗水1 440 m3，全年运转330 d，共计耗水475 200 m3。尾矿库返水到排尾车间，每立方水需要0.47 元，因球隔离泵耗水每年费用22.33万元。由于耗水量较大，为满足正常的排尾需要，尾矿库回水消耗较大，不仅造成输送水的循环能量浪费，而且经常导致选厂生产用水不能及时供应，影响生产。

(2)维修费。球隔离泵维修成本高，每年需更换一套逆止阀组总成，QGB200/1.6球隔泵和QGB100/1.6球隔离泵总和约20万元，外加备用QGB150球隔离泵，清水阀，液压油及防尘圈、密封圈等更换维修费用10万余元，每年正常维修维护成本约30万余元。

(3)耗电量。QGB200/1.6电机功率250 kW，一台QGB100/1.6电机功率90 kW，按照电机80%的有效率计算每天可耗电6 528 kWh，按每年生产330 d，工业用电0.9元/kWh，年耗电可达193.88万元。

2　排尾系统改造

2.1排尾系统改造投资

为了解决上述问题，鑫汇公司投资1 460余万元，对整套排尾系统进行了优化改造，原球隔离泵作为备用系统。改造后以一台2DGN120/2.0玛尔斯泵(备用1台)、一台GZXN-2200 高频振动斜板沉降浓密机组成新的排尾输送系统。输送设备投资655.35万元。输送使用2条φ180 mm耐磨钢编复合管路，投资697万元。输送泵房建设投资108万元。

2.2改造后的工艺流程

改造后选矿厂排除的尾矿经旋流器分级后，粗砂进入充填砂仓，细粒级物料进入GZXN-2200 高频振动斜板沉降浓密机和φ24 mm高效浓密机进行浓缩，大大增加了物料的沉降面积。经过浓缩后底流经过2DGN120/2.0玛尔斯泵输送到尾矿库。既不造成原有浓密机的浪费，又增加了沉降面积，提高了底流浓度和尾矿输送能力，保证了充足的溢流水供选厂使用，且水质清澈[4-6]。

GZXN-2200浓密机参数见表3[4-6]，改进后的工艺流程见图3。

表3　GZXN-2200浓密机参数

2.3改造后排尾系统优势

(1)降低水耗。2DGN120/2.0玛尔斯泵为油隔离柱塞驱动泵，具有流量大、扬程远、效率高等优点，而且排矿浓度高，不耗水，大大节省了水资源的循环浪费，节约能耗22.33万元/a。

(2)节约能耗。2DGN120/2.0玛尔斯泵采用一用一备，配用电机90 kW，并配备90 kW变频器可调节功率，按照电机80%的运转率,每天耗电1 728 kWh，按每年生产330 d，工业用电0.9元/kWh计算，年耗电51.32万元。配备的其他附属设备有渣浆泵和搅拌槽(配备变频器)，总电机功率41 kW，按照电机80%的运转率，每天耗电787 kWh，按每年生产330 d，工业用电0.9元/ kWh，年耗电23.37万元。能耗总计74.69万元/a。

(3)维护成本低。GZXN-2200高频振动斜板沉降浓密机维护费用很低，放矿阀

图3　改进后尾矿输送系统示意

门、管路费用2万元/a；设备维修、维护费用：2DGN120/2.0玛尔斯泵备件和渣浆泵和搅拌槽备件费及辅助费用20万余元，费用总计22万元/a。

3　综合经济效益

排尾系统改造后，2014年10月正式运行，经过约1 a的运转，效果显著，取得了良好的经济效益。

(1)经济效益。原系统每年需要的运行、维修、维护总费用为246.21万元，新系统每年需要的运行、维修、维护总费用96.69万元，每年节约149.52万元。

(2)社会效益。新系统运行后，节能效果显著，实现了节能减排，促进绿色矿山建设，设备维护周期延长，节省了设备备件和大量的人力资源，减少了工人的劳动强度，降低职业病危害几率，创造了良好的社会效益。

参考文献

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[3]王瑞红.提高浓密机效率的最佳途径[J].湖南有色金属,2004(1):49-53.

[4]孙崇萍．白马选矿厂提高尾矿输送浓度研究与实践[J].现代矿业，2016(1):82-85.

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(收稿日期2016-05-09)

蔡明明(1985—)，男，助理工程师，266715 山东省平度市新河镇大庄子村522号。