KP07复合絮凝剂提高浓密机处理能力的试验研究

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针对新增53m浓密机处理能力不足,造成底流浓度低、溢流浓度大、尾矿输送电耗增加、水量流失,直接影响循环水质量及140m浓密机的稳定运行,首先通过实验室试验对国内外目前应用较成功的絮凝剂进行筛选,筛选出进口纳尔科絮凝剂83384及KP07复合国产絮凝剂效果较好,一是沉降速度较快,二是对浮选指标影响较小。为此采用该两种絮凝剂进行了工业试验研究。
刘桂云(1964—),女,鞍钢集团矿业公司齐大山铁矿选矿作业区,高级工程师,114043辽宁省鞍山市千山区。
齐大山铁矿选矿作业原设计为连续磨矿、阴离子反浮选流程,自2007年7月18日开始改为阶段磨矿、重选—磁选—反浮选工艺流程。原设计连续磨矿流程时尾矿处理系统和水处理系统主要包括1台140m浓密机、1座尾砂泵站、2条管线和3台29m浓密机等设施组成。原设计140m浓密机处理3个系统尾矿和各浓密机溢流水。140m底流经尾砂泵站送到尾矿库,溢流水给入29m浓密机加入净水剂处理后,作为环水重新用于生产。通过几年来的生产实践,证明140m浓密机基本上已不能承担处理尾矿的能力,浓密机进矿后扭矩增大,不能满足生产要求。现在140m浓密机只是起着处理各浓密机溢流水净化处理的作用。由于140m浓密机不能承担处理尾矿的能力,阶段选改造前所有尾矿只能未经浓缩直接全部进入尾砂泵站,通过尾砂泵站经两组管线将所有尾矿送至尾矿库。改造后磁选尾矿进入新增3台53m浓密机浓缩。浮选尾矿未经浓缩直接进入尾矿输送系统。从阶段选流程调试过程中发现,底流浓度达40%时(设计底流浓度50%),溢流浓度经常出现大于3%的情况,表明53m浓密机能力不足,再加上浮选尾矿未经浓缩直接输送,从而造成电耗增加、水量流失。另外53m浓密机能力不足,直接影响循环水质量及140m浓密机的稳定运行。为此,有必要将全部浮尾和磁尾浓缩提高尾矿输送浓度。首先通过实验室试验对国内外目前应用较成功的絮凝剂进行筛选,筛选出进口纳尔科絮凝剂83384及沈阳科创公司生产的KP07复合高效国产絮凝剂效果较好,一是沉降速度较快,二是对浮选指标影响较小。为此采用该两种絮凝剂进行了工业试验研究。工业试验分两个阶段,第一阶段,对现场29m浓密机进行了技术改造后,分别进行了纳尔科絮凝剂83384及沈阳科创絮凝剂KP07工业试验;第二阶段,根据第一阶段试验结果筛选出技术经济较好的药剂直接加入现场的53m浓密机进行大规模工业试验。
1 29m浓密机工业试验研究
1.1 29m浓密机技术改造情况
29m浓密机原为厂内循环水处理设备,原耙子转速14r/min,通过改造把链轮放大1倍,现耙子转速7r/min,并且对每个耙齿进行了加固。传动电机接到原搅拌的变频上,使得耙子的速度变成可调。浓密机中心部位原来是与外部连通的,先对其进行了封堵,形成了一个密闭的拢矿圈,原浓密机下裙板距离池底300mm,考虑其过长,拆下一圈变成
1.5m左右。
考虑到浓缩后溢流量不太大,把原有的溢流槽封堵了一半,同时把走桥下部的圆形溢流口全部堵死,并在溢流槽两侧加了挡药沫的挡板,防止泡沫进入溢流水中影响水质。
1.2 29m浓密机排矿机构改造情况
下矿眼由原来的2个159mm改为2个273mm,由1根325管道通过下矿方箱连到2台并联75kW底流泵上,2台底流泵同时向外输送,底流泵输出量约为320m3/h。
1.3 29m浓密机工业试验
1.3.1 纳耳科絮凝剂在29m浓密机使用试验研究
(1)设备技术参数、给矿量及药剂填加情况。设备技术参数:耙子转数7r/min,底流泵电流为65A左右,底流泵输出量为320m3/h。耙子承载能力1.2t左右、电流1.3A左右。扭矩在1±0.2之间。运行情况稳定。给矿量:连续磨选流程中1个系统强磁选尾矿和一个系统浮选尾矿进入3#29m浓密机。药剂用量:纳尔科絮凝剂83384浓度为2‰,试验期间加药量在30~50L/min之间,平均在40L/min左右。
(2)29m浓密机底流浓度、溢流水质试验考察结果。试验考察结果见表1。

从表1可见,浓度波动在38%~47%之间,平均在44%左右。悬浮物浓度平均172.69mg/L,最高575.38mg/L,最低48.86mg/L。水质悬浮物含量波动幅度较大。
(3)29m溢流水质对浮选影响实验室试验结果。实验室浮选试验结果见表2。

从表2可见,3#29m溢流水实验室浮选指标与加药净化后的140m溢流水浮选指标相差不大。两种溢流水浮选指标都不如自来水。与其厂内自循环的140m溢流水相比,可认为对浮选指标影响较小。
(4)对浮选工业生产影响情况。工业试验表明,几天后,发现长时间累计后溢流水对浮选作业略有影响,表现在矿浆发粘。
1.3.2 KP07复合絮凝剂在29m浓密机使用试验研究
(1)设备技术参数、给矿量及药剂填加情况。设备技术参数与纳耳科絮凝剂工业试验相同。由于试验正赶上阶段选流程调试,矿量波动。药剂添加量一直没变,A药剂填加量6L/min(浓度为5%),B药剂填加量40L/min(浓度为5‰)。以底流泵浓度及流量为参考,矿量做了一些调整,努力使供矿量不低于纳尔科絮凝剂试验时处理量。
(2)29m浓密机底流浓度、溢流水质试验结果。试验考察结果见表3。

从表3可见,浓度波动在36%~56%之间,平均在42%左右。由于调试阶段矿量波动较大,是浓度波动大及底流浓度底于纳尔科絮凝剂83384的主要原因。
溢流水质检测结果表明,悬浮物浊度平均111.03mg/L,最高151.82mg/L,最低97.72mg/L。虽然药剂量未做调整,但从水质检测结果来看,水质悬浮物含量好于纳尔科絮凝剂溢流水质,波动幅度不大。
(3)29m溢流水质对浮选影响实验室试验结果。实验室浮选试验结果见表4。

从表4可见,3#29m溢流水实验室浮选指标好于加药净化后的140m溢流水浮选指标。两种溢流水浮选指标都不如自来水。与其厂内自循环的140m溢流水相比,可认为对浮选指标没有影响。
(4)对浮选工业生产影响情况。3#29m浓密机加入KP07复合絮凝剂工业试验一个多月以来,浮选车间工业生产未出现异常情况。
2 53m浓密机工业试验研究
阶段磨选改造后新增3台53m浓密机,处理磨磁扫中磁尾及强磁尾混合后的尾矿。从阶段磨选流程调试过程中发现,底流浓度达不到40%(设计底流浓度50%),溢流水浓度经常出现大于3%的情况,表明53m浓密机能力不足。由于53m浓密机能力不足及浮选尾矿未经浓缩直接输送,造成尾矿输送浓度低,既不利于节能,又会造成厂内自循环水不足。由于KP07复合絮凝剂价格较低、溢流水质较好、对浮选作业无影响,因此采用KP07复合絮凝剂在新增2#53m浓密机进行工业对比试验。
(1)设备技术参数、给矿量及药剂填加情况。设备技术参数:耙子转数21.41r/min,底流泵电流为175~185A,运行情况稳定。给矿量:阶段磨选流程中1个系列扫中尾和强磁尾进入2#53m浓密机。药剂用量:KP07复合絮凝剂由2种药剂A,B组成,A药在20L/min,B药在40L/min。
(2)53m浓密机底流浓度、溢流水质对比试验考察结果。试验考察结果见表5。

从表5可见,试验2#53m浓密机底流浓度比生产高10.54%,溢流水质悬浮物浊度低17453.25mg/L。
(3)53m浓密机溢流水质改善试验考察结果。KP07复合絮凝剂在实验室试验过程中发现,药剂量加大,沉降速度明显加快,溢流水质明显变好。为此将A药从20L/min增至30L/min左右,B药从40L/min增至60L/min左右,进行了水质改善试验,试验结果见表6。

从表6可见,药剂用量增加1/4,溢流水质有明显变好,溢流水浊度从19298.11mg/L降至183.71mg/L左右,底流浓度从33.30%提高到46.01%。生产中可根据溢流水质要求增减絮凝剂用量。
(4)对浮选工业生产影响情况。KP07复合絮凝剂自2007年10月23在53m浓密机使用以来,包括对比试验后3台53m浓密机全部使用至今,浮选车间工业生产未出现异常情况。
3 结 论
(1)KP07复合絮凝剂代替进口絮凝剂是可行的。药剂价格低,絮凝效果好,溢流水质通过药量调整容易得到控制。
(2)KP07复合絮凝剂机使用以来,生产过程中没有发现对浮选生产指标有影响。

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