详细介绍: 尾矿输送系统中的主要设备是尾矿高浓度排沙输送泵,它是尾矿输送系统的心脏,尾矿输送系统设计是否合理,运行能否正常,输送泵的正确选型最关键。
目前国内用于尾矿输送的浆体泵主要有4种:离心渣浆泵、水隔离浆体泵、隔膜泵和目前最实用耐用型尾矿高浓度排沙泵(矿用排沙立泵)。它们的主要性能见表9-4
表9-4现有用于尾矿输送的浆体泵性能的比较:
泵型
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压力范围(Mpa)
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流量范围(m3/h)
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机械效率(%)
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最大粒径(mm)
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离心渣浆泵
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≤1.0
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≤1000
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70~74
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≯30
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水隔离浆体泵
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≤6.4
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≤500
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75~85
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≯5
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隔膜泵
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≤12.5
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≤250
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85~90
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≯1
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矿用排沙立泵
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≤18.5
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≤1500
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85~100
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≯20
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(1)离心渣浆泵是尾矿输送使用最广的泵型,它的特点是扬程低,流量大,效率低,重量小,价格低。最适合输送距离近,高差不很大的各种生产规模选矿厂的尾矿输送系统。远距离运输,运输地形高出变化大,不便串联和并联,潮湿露天,耐磨性能要求较高的条件不适宜使用。
(2)水隔离浆体泵是上个世纪八十年代中期为配和国内实施尾矿高浓度、长距离输送尾矿输送系统。单对扬程高低变化落差影响过载效率。
水隔离浆体泵的工作原理:以单个隔离罐为例。在隔离罐内,有一浮球1,浮球的上端是清水,下边是尾矿浆。由高位供浆仓供给的尾矿通过进浆逆止阀7进入隔离罐,这时浮球向上运动,此时,回水清水阀4打开,浮球上部清水通过此阀回到循环清水池内;当尾矿浆(隔离球)到过上部传感器位置时,清水阀4关闭,清水阀5打开,清水泵的高压水,通过进水清水阀5向罐内注入高压清水。高压清水的压力通过浮球传递给尾矿浆,这时进浆逆止阀7关闭,排浆逆止阀6打开,通过排浆管道使尾矿浆排入尾矿库。当隔离球行至最下面传感器位置时,进水清水阀5关闭,回水清水阀4打开。此时,完成一个隔离罐的进排浆的过程。同时并进入了下一个进排浆的循环过程,运行太复杂容易产生高频率的故障,因而时刻要人看守检修。
水隔离浆体泵将尾矿输送的主动力由渣浆泵转换为清水泵,提高了泵的工作效率,降低了设备的维修费用。整个水隔离浆体泵是由微处理器控制工作的。在控制台的面板上可以看到各罐的供排浆情况,即可以看到该泵每个罐时实的供排浆量及整台泵的排浆量,及管路的压力参数。根据这些参数显示,可以判断设备是否工作正常。而水隔离泵相比隔膜泵来说,水隔离泵输送的流量和压力范围均比较窄,对大流量和高压来说水和介质容易相互泄露。水隔离浆体泵最重要的是液压系统,在使用过程中维护不好或设计和安装不好,故障就高,在故障中还找不到原因;不能吸空;不能低温工作,要求温度保持15°C以上;油泵吸空密封漏气;油泵与电机不同轴振动效率较低;溢流阀经常失灵;液压压力波动不稳影响输送浓度和距离;体积巨大占地更大,电机普通不能淋雨进水而要建造大泵房等等缺陷。
(3)隔膜泵是在活塞泵的基础上加设了4个橡胶隔膜室,在隔膜室内高质量的橡胶隔膜将活塞缸里的油与被推压的矿浆隔离,防止了矿浆进入活塞缸,延长了易损件使用寿命。
隔膜泵以前在国内使用非常少,上个世纪九十年代仅在氧化铝工业中使用可数的几台。近几年在铁矿山选矿厂的尾矿输送系统中已运行了20台左右。例如鞍钢矿业公司东鞍山烧结总厂原矿处理量600万t/a,尾矿输送距离12Km,输送高差120m。在尾矿输送系统提高输送浓度改造时选用4台SGMB150/7型隔膜泵,实际安装了2台,2009年初投入使用后,运行平稳,噪音很小,但扬程变换不适宜,不足的是该泵价格还太高。
(4)实用耐用型尾矿高浓度排沙泵(矿用排沙立泵)是九十年代中期为配和国内实施尾矿高浓度、长距离输送研制的一种浆体泵,经过多年改进发展,现已成为自动控制水平高,操作管理方便,运行平稳可靠,相对投资较少的尾矿输送泵型。它适合输送距离较远,高差较大的各种生产规模选矿厂的尾矿输送系统。在水力设计、结构设计方面独具创新,过流部件采用抗强磨蚀的高硬质耐磨合金制造,具有效率高、扬程高、综合利用了潜水泵、离心泵与渣浆泵所有的缺陷和优点,立式,体积小,水陆随便怎么安置,能放入浆体中掩埋80米,绝对密封应对结构,高硬质合金叶轮、口环等高耐磨处理,大流量小流量随便调节,远距离地形大落差起伏扬程变换不过载,大颗粒20mm高浓度70%含量浆体输送,串联增压扬程无限,不管串联还是并联都可以,串联是增加扬程,并联是增加流量,能耐高温120度,能空转等等11大特点功能28项专利。此泵不足处就是造价昂贵,高扬程500m以上远距离运输必须增加同型号泵站来串联(并联);节能、运行平稳可靠、振动小、噪音低、维修方便、使用寿命长等特点。
例如黑龙江省建龙矿业选矿厂于2010年3月建成投产,生产规模为年处理尾矿600万吨,干尾矿量295t/h,矿浆输送浓度为55%,管路长度12.5km,几何高差:初期70m,终期236m,该矿选用庆武沙泵研究所生产的5台型号为KL400-75*4水隔离浆体泵,(用三备一检一),用于尾矿的输送。经过半年多的生产实践证明,实用耐用型尾矿高浓度排沙泵运行平稳,节电、备件费用低,操作简单。2010年9月,矿方根据二期工程的需要又新订一台型号为:KL600-75*4(Q=600m3/hP=12.0MPa)解决大流量高扬程的浆体输送问题。
今后随着尾矿库选址越选越远,尾矿坝越筑越高,这种实用耐用的尾矿高浓度排沙泵会越来越被人们所认识和选用。
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