高压浓缩技术及装备应用实践.

1、张刚张刚浓浓缩缩脱脱水水现现状状尾矿库：老尾矿库服务年限将至、库容已饱和，部分面临即将闭库。而新的尾矿库建设投资大、风险高、审批困难。传统浓缩机：两低一高，即浓密机底流浓度低，单位面积处理能力低，溢流固体含量高；低浓度尾矿直接排放至尾矿库。尾矿处置新工艺：尾矿干排干堆、尾矿膏体充填核心设备：新型高压深锥浓缩机国国内内外外高高效效浓浓密密机机目前国内矿山企业逐渐采用高效浓缩机，中心传动居多，其特点是： 给矿段采用多点加药，提高药剂絮凝效果； 在浓缩池内增设斜板装置，降低溢流水质；在中心或耙架位置增设提耙装置，处理设备运转压耙问题。 国外高效浓缩机通常以中心传动式居多，主要特点：传动为中心多点驱动

2、，采用大扭矩动；给矿采用自稀释提高物料絮凝效果；膏体浓缩池体结构高度1620m。 沉降进入压缩阶段后，浓缩过程由固体颗粒的沉降变为水从浓相层挤压出来的过程。因此提高浓缩机压缩高度，并在浓相层中设置特殊搅拌装置，破坏浓相层平衡状态，形成低压区水通道，使压缩层的水快速脱除，可加快浓缩过程，得到高浓度的浓密机底流。高压浓缩理论高压浓缩理论絮凝理论絮凝理论 影响絮凝沉降效果的主要因素是物料的细度、表面荷电性质、絮凝剂的种类等。根据物料性质，通过沉降实验寻找合适剂量，效果显著的絮凝剂，也是高压浓缩技术的重要组成内容。中心传动采用多头减速驱动。采用大扭矩驱动，扭矩最大可达300万Nm。配备先进的扭矩传感仪

3、器，实现扭矩精确检测。自稀释装置 ：降低给矿浓度，加快沉降速度旋流式进料仓：高效消能，矿浆与絮凝剂充分混合耙架 ：设置特殊结构的耙架与刮泥板，使深层泥浆颗粒间的液体得到较为充分会集及脱除。浓缩机池体：根据不同物料，设计不同坡度与构造的壳体， 产生高浓度底流 底流浓度检测与底流泵调频形成连锁回路，通过控制浓缩 机 排矿量控制浓缩参数和机器工况。 变频调节加药泵控制药剂量实现控制泥浆层和溢流水质。 自动检测多头传动扭矩和电机电流，自动提耙，保护主机。流态化絮凝剂稀释技术流态化絮凝剂稀释技术搅拌稀释直接添加搅拌稀释直接添加药剂调制稀释设药剂调制稀释设备投资大、厂房等备投资大、厂房等基础设施费用高基础

4、设施费用高稀释时间长稀释时间长、效效果不理想果不理想、药剂单药剂单耗高耗高总药剂耗量较大条件下，药总药剂耗量较大条件下，药剂的调制稀释系统投资降低剂的调制稀释系统投资降低40%40%。配备干粉自动给药机，根据配备干粉自动给药机，根据给矿量精确控制给药。给矿量精确控制给药。采用高速水流稀释降低稀释采用高速水流稀释降低稀释时间，同时降低系统能耗。时间，同时降低系统能耗。将药剂稀释浓度由将药剂稀释浓度由0.1%0.1%降低降低至至0.03%0.03%，提高药剂絮凝效率，提高药剂絮凝效率，降低药剂单耗用量。，降低药剂单耗用量。专有技术：专有技术：流态化絮凝剂稀释技术流态化絮凝剂稀释技术专有技术：专有技

5、术：流态化絮凝剂稀释技术流态化絮凝剂稀释技术 依据流体能量方程，结合流体动力学和自动控制原理。课题组研发出新型浓度检测装置非-射线浓度计，其特点： （1）浆体浓度实时监控。 （2）安全环保，安装简便。 （3）适用性强，可应用于各种矿山物料浆体的浓度检测 （4）精确度较高，波动范围0.3%。专有技术：专有技术：非非-射线测定浆体浓度技术射线测定浆体浓度技术设备采用多头传动，传动扭矩大、效率高。设备处理能力大，最大处理能力比常规浓缩机高36倍。具有消能、混合浆体装置，充分发挥絮凝剂絮凝作用。优化设计浓相层深度，确保底流排矿稳定，实现高浓度排放，底流浓度最高可达70%以上。优化设计底锥及耙架结构，确

6、保浓浆自卸、畅通排出。设计自底部自循环系统，防止堵塞。自动控制程度高，自动提耙，絮凝剂自动给料。n金属矿、非金属矿选矿精、中、尾矿浓缩脱水n湿法冶炼浓缩洗涤作业n尾矿井下、塌陷区充填系统浓缩作业n尾矿干式排放系统浓缩作业n精、尾矿高浓度输送系统浓缩作业n冶炼厂废水、城市污水处理等行业1 酒钢酒钢400400万吨铁选厂浓缩分项总承包项目万吨铁选厂浓缩分项总承包项目项目总投资7090万元，2013.6竣工。长沙院采用高压浓缩技术、絮凝技术、长距离浆体输送及控制检测技术和自主研发的HRC系列高效浓缩机、流态化絮凝剂稀释系统等装备对酒钢精、中、尾矿进行浓缩，对精矿进行输送。图1 HRC-28型浓缩机图

7、2 HRC-53型浓缩机1 酒钢酒钢400400万吨铁选厂浓缩分项总承包项目万吨铁选厂浓缩分项总承包项目图3 酒钢项目总控制系统图4 酒钢项目HRC-28和HRC-30浓缩机1 酒钢酒钢400400万吨铁选厂浓缩总承包项目万吨铁选厂浓缩总承包项目综合精矿综合精矿强磁中矿强磁中矿浮选中矿浮选中矿综合尾矿综合尾矿精矿输送精矿输送物料性质-400目含量70.10%95.60%82.40%71.57%70.10%给矿浓度16.62%11.40%18.69%5.44%浓缩设备2台HRC-28型浓缩机2台HRC-28型浓缩机1台HRC-30型浓缩机2台HRC-53型浓缩机1.8km精矿输送管线处理能力57

8、33t/d3552t/d5691t/d5939t/d5733t/d底流浓度63%39.6%40%41.5%溢流水固含量100ppm90ppm120ppm40ppm表表1 酒钢项目经济技术指标酒钢项目经济技术指标2 鲁鲁中中尾尾矿矿浓浓缩缩改改造造项项目目图5 HRC-28型高压浓缩机用于鲁中矿业表表2 改造后尾矿浓缩工艺指标改造后尾矿浓缩工艺指标浓缩机类型HRC-28型高压浓缩机 替代原有2台53米普通浓缩机和2台45米普通浓缩机数量（台）2处理能力（单台）212t/h溢流水质200ppm左右排放浓度大于45%长沙院采用HRC-15膏体浓缩机,处理能力15001800t/d。给矿浓度小于20%

9、，絮凝剂用量40g/t，浓缩底流浓度68-72%，溢流含固量低于200mg/L。图6 长沙院HRC-15型膏体浓缩机用于拉么铅锌膏体制备4 4 本钢马耳岭尾矿浓缩总承包项本钢马耳岭尾矿浓缩总承包项目目图7 HRC-60浓缩机用于本钢歪矿尾矿浓缩5 5 汉钢杨家坝铁矿尾矿浓缩系统扩能改造项目汉钢杨家坝铁矿尾矿浓缩系统扩能改造项目图8 HRC-28型高压浓缩机用于杨家坝表表3 杨家坝项目改造前后指标对比杨家坝项目改造前后指标对比改造前改造后年处理尾矿量（万吨） 6496磨矿细度（74m） 71.08% 71.08% 尾矿浓缩机普通53 m53 m浓缩机 HRC-28HRC-28型高压浓缩机台数21

10、进料浓度6%10 6%10底流浓度15%15%191935% 35% 45% 45% 单台处理能力100120 t/h 5 5 汉钢杨家坝铁矿尾矿浓缩系统扩能改造项目汉钢杨家坝铁矿尾矿浓缩系统扩能改造项目6 6 首钢赵兵沟尾矿浓缩项目首钢赵兵沟尾矿浓缩项目图9 HRC-60型浓缩机用于首钢可观的经济效益降低矿山投资尾矿干排干堆或尾矿干排干堆或膏体充填关键装备膏体充填关键装备降低能耗节约能源社会生态效益减少尾矿排放量浆体固液分离浓缩试验研究提供高压浓缩成套设备浆体浓缩脱水系统设计、施工及工程总承包现有浓缩脱水系统高效化改造设计、施工及技术服务浆体高浓度远距离输送系统设计及技术服务塌陷区膏体浓缩干

11、堆或井下膏体充填高浓度（膏体）浓缩及浆体流变特性研究高浓度（膏体）浓缩及浆体流变特性研究主要业务领域主要业务领域浆体高浓度远距离输送系统设计及技术服务浆体高浓度远距离输送系统设计及技术服务主要业务领域主要业务领域膏体管道输送技术研究膏体管道输送技术研究主要业务领域主要业务领域所所获获荣荣誉誉p江西铜业公司银山铅锌矿浓缩项目获国家科技进步二等奖；p承德矿业项目“塌陷区尾砂干排工艺技术研究与工程示范”获得国家安全生产监督管理总局颁发的安全生产科技成果二等奖，评为B级安全生产科技成果优秀推广项目；p酒钢选矿厂扩能浓缩系统改造工程项目获得中国冶金矿山科学技术贰等奖、冶金科学技术叁等奖；p宝钢梅山铁矿尾矿高浓度输送项目金科学技术叁等奖。专