石灰乳制备装置的改造实践与应用

周文彬

（中国黄金集团内蒙古矿业有限公司，内蒙古 满洲里 021400）

内蒙古某铜矿石灰乳制备系统由于石灰质量变化，石灰储罐下料口因堆积潮湿等原因经常堵塞等问题，严重影响了pH的稳定控制，进而混合浮选岗位很难保证工艺流程稳定，对生产指标带来非常不利的影响。为了解决此问题，选矿厂浮选车间对石灰间石灰罐输送装置进行改造，通过改造后，实现石灰稳定输送，避免输送装置堵塞现象发生，混合浮选指标得到稳定控制。主要是三个系列石灰乳管路材质均由焊接铁管改为法兰连接的尼龙管，保证了管路通畅，便于清理；更换了石灰乳上量泵，增大了石灰乳流量，降低了配制浓度，降低了石灰单耗；改造三系列石灰罐下料口和下料闸板阀，显著降低了下料口堵塞的频率，稳定了浮选作业pH值，保证混合浮选铜钼回收率[1，2]。

1 改造背景

某大型铜钼矿山企业，在低品位入选矿石条件下，年产出铜金属量约7.6万吨，产出钼金属量约6千吨。混合铜钼浮选作业的药剂制度就是在碱性条件下进行铜钼混合浮选，重要浮选工艺参数pH值的稳定控制，由于矿石整体上显酸性，综合药剂成本，最终确定用石灰来调节入选矿浆的pH值。随着原矿处理矿量逐渐增大，由于入选矿石品位较低、矿石性质多变、处理矿量逐渐增大，浮选指标操作面临着非常大的考验。入选矿石性质多变，混合浮选阶段达到pH值稳定控制的难度随之增大。再加上石灰乳制备系统由于石灰质量变化，石灰储罐下料口因堆积潮湿等原因经常堵塞，石灰乳上量泵扬程较小，调浆水不足造成石灰乳配制浓度偏高，再加上石灰乳焊接的铁管因长期运行结垢（主要是碳酸钙）严重而又无法经常有效的清理造成管路堵塞等一系列问题，严重影响了pH的稳定控制，进而混合浮选岗位很难保证工艺流程稳定，对生产指标带来非常不利的影响。

在入选矿石稳定进料的条件下，稳定pH值控制的核心就是确保石灰乳配制和供给的连续稳定。随着生产的持续进行，石灰罐下料口堵塞问题频发，石灰乳上量泵上量较小，管路结垢严重而又无法及时清理等问题，严重影响了pH值的稳定控制，对指标操控带来了非常不利的影响。因此如何改善石灰乳的配制、输送和添加成为了日常生产中必须要解决的难题。为选矿厂设备及工艺管理的重点工作。

2 技术改造内容

（1）堵塞原因分析。从石灰进入石灰储罐，到最终以石灰乳的形式进入球磨机，需要经过石灰罐下料闸板阀、石灰管下料口、螺旋输送机、螺旋输送机下料口、搅拌槽进料箱最终进入搅拌槽与水混合形成石灰乳，然后通过石灰乳上量泵经石灰乳管路打往球磨机。过程中主要影响因素有：①石灰中生石灰含量较高，易潮解后体积膨胀造成堵塞。②石灰储罐下料闸阀和下料口尺寸过小，结构不合理，易造成石灰堆积，流通不畅。③螺旋输送机下料口及搅拌槽进料箱大小和结构不合理，易造成石灰遇搅拌槽里的水蒸气潮解和板结，造成石灰流通不畅。④石灰乳上量泵流量和扬程较小，易造成石灰乳配制浓度高，矿浆流速慢，加速泵和石灰管路结垢造成石灰乳流通不畅。⑤石灰管路材质易结垢，清理不及时，造成石灰乳流通不畅。

图1 石灰乳化设备改造图

（2）方案实施。①改造石灰罐下料口结构。石灰罐底部原有下料口均为“圆锥体”结构，“圆锥体”结构下料口因几何结构规则有序，受力均匀，极易造成物料结拱。而一旦物料结拱，即使使用仓壁振动器，物料流动也较差。而将“圆锥体”结构改成“长方体”结构，在物料流动时，不易形成稳定流动，进而可有效防止物料结拱。②改造石灰罐下料闸板阀。原有闸板阀为400mm＊400mm方形闸板阀，改为1000mm＊600mm的长方形闸板阀，增大下料点与螺旋输送机的接触面积，使螺旋输送机更易带走物料，减少物料堆积时结拱不易破坏的情况。③改造螺旋输送机下料箱。将原带有角度的方形下料箱改为垂直的方形下料箱，同时将下料箱入搅拌槽深度减少，由入水深1m改为0.2m。改造后既便于石灰下料顺畅，减少流通环节因槽壁带有角度导致石灰堆积，又减轻石灰在下料箱与水面接触区域因结垢造成的。④更换石灰乳上量泵。由于原上量泵流量扬程均较小（一二系列Q=40m³/h，H=25m；三系列Q=50m³/h，H=40m），矿浆在管道中流速较慢，一方面管路易在低点积沙，另一方面管路结垢后有异物就可能造成整个管路的堵塞。将上量泵改为更大流量，更大扬程（一二系列Q=50m³/h，H=40m；三系列Q=70m³/h，H=50m）的液下渣浆泵，既增加了矿浆在管道中流速，降低管路堵塞概率，又降低了石灰乳配制浓度，使其充分水解，从而降低石灰单耗。⑤更换石灰管路材质。原有石灰管路为焊接钢管，平时无法对管路进行检查和清理，一旦造成管路堵塞，就没法及时疏通，只能用风枪割断后再清理，既费时又费力，往往管路切开后，管壁结垢非常严重，一个DN100的管路只剩DN40管路大小了，严重影响了石灰乳流量。通过将石灰乳管路更换为DN100的6m一根带法兰的尼龙管，可以做到及时拆卸清理，循环利用管路，同时尼龙管材质结垢的速度还远远低于铁管，大大的降低了维护管路的工作量。具体见图1。

3 应用效果跟踪

从石灰进入石灰储罐，到最终以石灰乳的形式进入球磨机，需要经过石灰罐下料闸板阀、石灰管下料口、螺旋输送机、螺旋输送机下料口、搅拌槽进料箱最终进入搅拌槽与水混合形成石灰乳，然后通过石灰乳上量泵经石灰乳管路打往球磨机[1]。

（1）螺旋输送机进搅拌槽的下料口进行了改造，目前看较改造之前堵塞概率明显降低，且疏通方便，但搅拌槽因密封效果差，还会有局部杨灰的情况。

（2）现石灰罐下个增加一台螺旋输送机，很好起到了备用作用，且新增螺旋输送机电机额定功率增大，减少设备因扭矩过大跳停的概率。

（3）新安装闸板阀目前使用频率还比较低。可实现阀门开关调节下料仓至螺旋输送机进料口的大小可以有效应对现场用灰量较少的情况，防止因螺旋输送机频率过低，导致扭矩过高，设备跳停。

（4）下料仓由锥形改为长方箱体，目前来看下料口堵塞的频率有所降低。

4 经济效益

选矿厂浮选车间通过改造石灰罐下料口、更换石灰乳上量泵，更换石灰乳管路材质和连接方式，有效的改善了pH值控制不稳的情况，确保混合浮选指标的完成。稳定合理的添加；降低了石灰单耗，节约了200万元成本减小了工作强度，具有很好的可操作性和实用价值[2]。

5 结论

（1）该改造方案不易出现“中心流”，长方箱体不易造成周边物料不下落，对生产影响小。

（2）新安装闸板阀实现阀门开关调节下料仓至螺旋输送机进料口的大小可以有效应对现场用灰量较少的情况，防止因螺旋输送机频率过低，导致扭矩过高，设备跳停。

（3）增加备用螺旋输送机，有效避免单螺旋输送机堵塞时造成的石灰断料，稳定生产。

（4）此方案可推广到其他企业进行应用。