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超细粒铁精矿高效节能压滤系统研究
作者:管理员    发布于:2016-02-18 10:48:19    文字:【】【】【

  效益、社会效益做了分析。该系统可以集入料过滤、隔膜压榨脱水和干燥工艺于一体,适用于强腐蚀性、高粘度铁精矿矿浆的脱水,可有效解决目前超细铁精矿脱水存在的问题;且占地面积小,操作简单,运行环保安全,处理量大;滤饼的水份可以根据千燥时间的长短进行调节,能够满足不同场合的要求:其千化脱水比单独的热力干燥设备节约能源20以上,是新一代节能降耗设备。高温除尘;布袋除尘器;电除尘器:过滤式除尘器超细粒铁精矿;强腐蚀性:节能;环保近年来,我国冶金工业得到大力发展,铁金属产量不断增加,对铁精矿的质量要求越来越高,冶金新工艺的实施更对铁精矿的质量提出了新的要求,精矿含水量是衡量精矿品位的指标之一。因而,在同产能、低能耗条件下降低超细粒级精矿的水分,使其达到生产指标要求将是一个亟待进一步解决的难题。

  传统的铁精矿脱水通常采用盘式真空过滤机、拆带式真空过滤机、陶瓷过滤机、厢式压滤机等,其普遍存在真空低、能耗高、产能低、滤饼水分高、维修工作量大、运行成本高等问题。目前我国铁矿行业对细粒矿粉的过滤脱水设备主要有圆盘真空过滤机、加压过滤机和陶瓷过滤机。

  铁精矿浮选矿浆具有细、粘的特点,脱水过滤比较困难。很多铁矿业公司的铁精矿脱水问题一直存在水分高、能耗高、成本高、维护费用高等情况。目前我国铁精矿过滤系统技术水平仍然停留在圆盘真空过滤机、陶瓷过滤机和板框式压滤机的时代。

  本公司采用现场调研、理论分析、实验室试验、与示范工程相结合、学习和借鉴国外先进技术的研究路线,充分利用行业的综合优势,积极采用现代科技手段,成功开发了超细粒铁精矿脱水回收关键设备和工艺系统技术。适用于各类金属矿生产过程中精矿脱水以及环境污水等过滤和分离。可实现入料、压榨、传动等方面以及冲洗滤布维护的节能运转,提高过滤效率和设备单位占地面积的产能比,提高设备对物料的适应性,降低系统各环节的设备损耗。

  2超细粒铁精矿高效节能压滤系统介绍2.1大型高效全自动快速压滤机精矿脱水适应性研究2.1.1极细颗粒物料过滤的高效节能高位恒压二级入料工艺研究利用高位搅拌桶实现恒低压大流量、小载荷高压二级入料工艺,并通过测定过滤效果,分析滤饼结构,终确定该工艺各参数的佳配合。

  与泵送直接入料工艺对比进行对比研究,研究系统节能,达到入料节能50的目的,并研究保证搅拌桶高位自控系统。

  铁精矿矿浆快速压滤机实际生产运行过程中,压滤机喂料过程不是仅仅依靠时间参数进行设定,而是根据喂料量和排液量的变化,实时检测腔室中物料,并测算出滤饼充盈率是否达到要求,从而自动控制喂料泵开停。

  2.1.3大口径多端口均匀喂料压滤机采用两端及中部设置的大管径端口喂料,各腔室布料快速均匀,保证腔室喂料的均匀性和快速性,避免了其他类型压滤机存在的入料空腔现象。

  2.1.4高压力快速压榨、隔膜跟随压榨技术高压力快速压榨确保获得密实滤饼。自动调节穿流吹风强度,快速有效的将滤饼水分控制在低于8.5的水平。气滤面穿流脱水,滤饼不破碎短路,有效吹扫降水。自动调整压榨力,贴附滤饼压榨,保证滤饼的整体性,无裂隙,使滤饼具有良好的可吹性和穿流性能,保证吹饼气流不短路,气流能有效地带走滤饼中的水分,且省风节能20以上。

  大流量高压气流通过滤板特别通道持续穿过滤饼整个表面,带走滤饼粒团之间的游离水,置换滤饼中的毛细水,从而再次有效降低滤饼水分2-3个百分点。通过调节穿流吹风强度,可控制滤饼水分,也缩短了喂料压滤时间,从而提高了压滤机整体的过滤效率。

  2.2大型高效压滤机配套工艺系统开发研究2.2.1滤液分排、清液回用工艺设计采用自动检测装置实时检测滤液的浊度,实现浊清滤液分排处置。将高于规定浊度值的滤液回流到浓缩机,低于规定浊度值的滤液回流至循环水,更高质量地实现水的闭路循环。2.2.2分组拉开连续卸饼技术专利设计的往复式分组拉开合拢方式,使得滤饼逐组连续脱落,对下游冲击小,整机占地小,相同滤板数量情况下,采用此种技术的滤板拉开间距大。往复拉开,没有空行程,减少了压滤机整个卸饼时间,符合节能原则。

  压滤机滤板运动施力方向与滤板几何型心不重合,产生一个偏转力矩,在拉开时,滤板前后摆动产生冲击,促使滤饼自行脱落。国外压滤机为了克服拉板器脱钩或者滤板跑偏等问题,将滤板行进过程设计成平移运动,饼脱落仅靠滤饼自重作用,卸饼时滤板平稳的不晃动,但这样反而对滤饼彻底卸除不利。

  2.2.4滤布筛选试验,确定合适滤布进行物料的滤布筛选实验,为滤布选择提供依据,提供更加适合铁精矿矿浆的滤布,滤布使用周期长,保证压滤机过滤性能和脱饼效果。

  2.2.5研究适合特定铁矿物料的滤布清洗液针对反浮选铁精矿浆中含有淀粉浮选药剂的特点,特意开发了反浮选药剂清洗液,与滤布自更生系统配套使用,短时间内化解粘结在滤布缝隙中的淀粉,且不损伤滤布,提高和延长滤布的过滤效能。

  2.2.6压滤机滤布自更生系统压滤机和滤板设计有封闭的强力清洗系统,用滤布清洗液反向冲击去除滤布夹丝中的堵塞和积溃。根据滤布过滤的效能,程序设定滤布清洗的压力和时间。整个过程,冲洗液封闭循环运行,不会溅出压滤机外,只对滤布进行冲洗,不污染环境和产生水雾。自更生系统的流程为清水去沉积淤杂一洗涤液清洗滤布垢塞一清水冲洗。滤布实现自动冲洗,干净快捷。

  2.3高效节能压滤系统的特点首先通过粒度、磨蚀性等特性分析,研究精矿矿浆自身的矿浆粒度、矿浆浓度等各种特性,查明影响设备正常工作的规律;然后在实验室利用小型试验设备对精矿矿醒方谐两堤匦院凸颂匦允匝椋直鹂疾沉降时间、粒度、温度、浓度等工艺条件对精矿沉降和压滤的影响规律,确定适宜的滤布选型、压滤工序等工艺参数,为大型设备正常工作提供依据。研究高效节能高位恒压二级入料过滤工艺、滤液清浊分排技术、往复式分组拉开合拢连续卸饼技术、压滤机滤布自更生系统等超大型高效节能压滤机配套工艺系统。研究大型设备的强度校核和制造工艺,确保压滤系统工艺、技术与装备结合。

  2.3.1超大产能压滤机的研制研制适合铁精矿的超大型压滤机,该机采用目前世界大的滤板,2500x2500mm,并对其磨蚀性做专门研究,为大型铁精矿脱水提供专用设备。

  2.3.2超大型压滤机系统的安全、稳定、可靠、节能、低成本运行研究选用了当今世界上单位容积率高的2.5mx2.5m大型过滤元件,单腔室容积为0.2250.325m3(根据实际情况调整),采用高效节能高位恒压二级入料过滤工艺、滤液清浊分排、往复式分组拉开合拢连续卸饼、压滤机滤布自更生系统等高效节能技术,充分发挥大型过滤元件的节能、高效、可靠的特点,以匹配的大型钢结构支撑部件和高强度的压紧和驱动机构做保障。

  采用新美国PTC公司Pro-E软件进行有限元分析、强度校核和稳定性校核,确保在1.2MPa高压过滤和1.6MPa高压水压榨压力下各部件的强度及刚性满足要求,确保机架承受上千吨压紧力时的稳定性和可靠性。

  大型化高效节能快速压滤系统设计有封闭的强力清洗系统,可利用过滤清液反向冲击去除滤布夹丝中的堵塞和积渍。根据滤布过滤的效能,程序设定滤布清洗的压力和时间。整个过程,冲洗液封闭循环运行,不会溅出压滤机外,只对滤布进行冲洗,不污染环境和产生水雾。自更生系统的流程为水冲击去沉积淤杂一洗涤液去除滤布垢塞一过滤清液进一步清洗滤布。滤布实现自动冲洗,干净快捷,不仅节约了工厂补加清水用量,而且改善了工人劳动环境,并降低了劳动强度。

  2.3.4滤液清浊分排系统研究入料初期的滤液水比较浑浊,需要回流到浓缩机。而入料后期的滤液清澈,可以得到更充分的循环利用。因此,采用了自动检测装置实时检测滤液的浊度,实现浊清滤液分排处置。将篼于规定浊度值的滤液回流到浓缩机,低于规定浊度值的滤液回流至循环水,更高质量地实现了水的闭路应用。

  智能抽送尾矿系统将经过缓冲区大颗粒分级自然沉降后形成的尾矿难沉降部分通过浮体上设置的抽送设备抽送到尾矿压滤机进行干排压滤。智能抽送系统包括浮体中设置的杂物自动格栅、泥浆搅扰、泥浆泵输、外输管道;浮体寻位定位、泥水深度监控、一体化控制等子系统。

  压滤系统包括大产能特大型专用过滤原件、篼位二级入料系统、分组拉开连续卸料系统、压滤机滤布自更生系统、滤液清浊分排系统、压滤机系统等。

  2.4.1大产能特大型尾矿干排压滤机研究适应尾矿干排的大产能压滤工艺和设备,即采用2.5m型特大型滤板,实现单板有效过滤面积达10m2、单滤室容积200L的滤板的高效节能压滤机,并实现负压出水及1.8MPa高压水安全压榨,确保过滤速度快和滤饼水分达标。

  2.4.2高位恒压二级入料系统利用高位搅拌桶实现恒压(0.14MPa)二级入料工艺,以避免目前直接泵送入料的大功率栗频繁启动造成的初始滤饼层致密、设备磨损及高耗能等问题,并通过测定过滤效果,分析滤饼结构,终确定该工艺各参数的佳配合。

  与泵送直接入料工艺对比进行对比研究,研究系统节能,达到节能50的目的,并研究保证搅拌桶高位安装安全性的手段。

  采用自动检测装置实时检测滤液的混浊度,实现浊清滤液分排处置。将高于规定浓度值的滤液回流到浓缩机,低于规定浓度值的滤液回流至循环水,更高质量地实现水的闭路循环。

  2.4.4分组拉开连续卸饼技术专利设计的往复式分组拉开合拢方式,使得滤饼逐组连续脱落,对下游冲击小,整机占地小,相同滤板数量情况下,采用此种技术的滤板拉开间距大。往复拉开,没有空行程,减少了压滤机整个卸饼时间,符合节能原则。

  2.4.5压滤机滤布自更生系统针对尾矿压滤机滤布难以清洗的问题,压滤机滤板设计有封闭的强力清洗系统,用滤布清洗液反向冲击去除滤布夹丝中的堵塞和积渍。根据滤布过滤的效能,程序设定滤布清洗的压力和时间。整个过程,冲洗液封闭循环运行,不会溅出压滤机外,只对滤布进行冲洗,不污染环境和产生水雾。自更生系统的流程为清水去沉积淤杂一洗涤液清洗滤布垢塞一清水冲洗。滤布实现自动冲洗,干净快捷。

  3、高效节能压滤系统经济效益分析3.1产能及节能分析本系统以降低铁精矿产品水分、同产能条件下降低能耗为目标,开发超细粒铁精矿脱水回收关键设备及其工艺系统技术的研究。

  表1:我国铁精矿选矿不同设备产量、能耗对比对比项目磁逸(粒-200目占90,小射嫌T产量1000吨)圆盘真空过滤机陶瓷过滤机DM系列高效压滤机过滤面积(m2)腔室容积(m3)单台产能(t/h)所需台数9台5台滤饼含水率工作方式连续间歇单机功率(kW)入料:132主机:47液压:15真空泵:260入料:30主机:15真空泵:30高位入料:30压滤机入料:75单机小时能耗(kWh)总计:454总计:75单位能耗(kWh/t)单台套年电耗(8000小时/年)60.0万kWW台套电耗总计(万kWh)年总节电机忠圆篇真空过焱机年总节d比咨遗撤节电178万kWh单台占地(不含辅助设备)(长宽高/H1)(含平台)表2:我国铁精矿选矿不同设备产量、能耗对比对比项目磁选(箱度:-200目占90,小时铁耱矿产量1000吨)圆盘真空过哝DM系列高效压嫌机过滤面积(m2)容积(m3)单台产能(t/h)难以处理50处理固体50所需台数10台滤饼含水率单位能耗(kWh/t)电耗总计(万kWh)年总节电DM高效节能压滤机比圆盘真空过滤机年总节电6540万kWh:比陶瓷过滤机节电476万kWh采用本系统工艺技术,可实现超大型节能压滤机使用寿命增长,其经济效益巨大。铁精矿指标满足铁矿的生产需求,并为后续烧结减少烘干工序,大大节省运行费用。

  本系统可推广到国内多家铁矿厂,适用于强腐蚀性、高粘度铁精矿矿浆的专用脱水过滤压滤机,可有效解决目前铁精矿存在的问题。对提高我国铁矿山的生产能力,扩大其市场竞争力均具有极为重大的战略意义。

  从能耗角度来说,超大型高效节能快速压滤机研究了各环节的功率合理配置,既保证了整个系统的安全运行,又尽可能的节省功耗,实现了节能减耗,尤其跟圆盘真空过滤机和加压过滤机相比,节能效果显著。圆盘真空过滤机和加压过滤机吨精矿能耗约为3.78kWh/t,而压滤机能耗仅为0.45kWh/t左右,仅为前者的12.此外陶瓷过滤机也多用于粒度适中的精矿脱水,虽然其能耗较低,约0.62kWh/t,但其单台处理量较低,一般在100t/h台以内,满足大型选厂需要设备众多;而且其适用性能较差,对于粒度较细的(-325目占90以上)精矿,尤其是反浮选工艺的精矿无法满足生产要求,此外其频繁的烦杂的酸洗系统使得操作十分不便。高效节能压滤工艺运行过程中,采取了滤液清浊分排的技术,高质量的实现了洗水的闭路循环,节约了水资源。

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