高效浓缩机在铅精矿脱水中的应用

贺彩琴，张 志，苟敏刚

（陕西铅硐山矿业有限公司，陕西 凤县 721707）

铅硐山矿业公司选矿厂于1996年10月投产，设计处理量800t/d，通过技术改造，实际日处理矿石1200t，年处理原矿石38万t。脱水系统为浓缩+过滤工艺流程，完成铅、锌精矿的脱水作业，主要设备有浓密机2台，过滤机2台。由于原铅精矿脱水的浓缩设备老化严重，严重影响了生产能力，浪费了能耗，成为制约铅精矿脱水作业的主要因素。在结合铅硐山矿业选矿厂的生产工艺要求，将NG-15普通浓缩机更新为NXZ-15A高效浓缩机，以达到提高生产效率、保证精矿脱水系统稳定高效运行，促进正常生产的目的。

1 铅精矿性质

铅精矿细度为-74μm占92.6%，含铅62.76%，含泥量大且细加之粉体材料厂的辅产品铅泥混在铅精矿中，使含泥量增加，精矿浆pH值约为12，属于碱性矿浆，粘度较大。

2 NG-15普通浓缩机存在的问题

NG-15普通浓缩机已使用22年，设备性能严重下降，加之随着近年来选矿处理量逐年增大以及产品粒度逐渐减小，浓缩机一直处于满负荷、长周期运行状态，工作效率下降，故障率较高，影响正常生产。具体表现在：一是耙架刮矿效率降低，致使耙架底部矿浆容易沉淀造成耙架升高而停止运转，产生压耙事故；二是精矿产品中细粒级含量增多，浓缩效果降低；三是集电装置锈蚀严重，密封性较差，易导致短路故障，影响生产，同时人员要经常在耙架上处理，也存在安全隐患；四是耙架锈蚀变形严重，中心转动部位零部件损坏难以修复；五是由于设备陈旧，部分备件已采购不到，影响设备的运行；六是粉体材料厂部分铅渣进入浓密机（PH值5～6），也影响了浓缩效果，尤其是对细粒级的团聚和沉浆效果影响比较大。

选矿厂针对以上问题并结合生产工艺要求，坚持走科技兴矿之路，加快先进工艺设备的更新换代步伐，通过对设备选型计算分析与外出考察，决定将NG-15普通浓缩机更新为NXZ-15A高效浓缩机，以解决存在的问题，保证精矿脱水系统稳定高效运行，促进正常生产。

3 更新改造

2018年4月完成了原浓缩机设备及辅助设施的拆除和新浓缩机设备安装工作，设备工作效能明显得到提高和改善，促进了生产正常稳定。

4 NXZ-15A高效浓缩机特点

⑴ 设备参数与主要部件结构。设备主要参数：内径φ15m，深度 5070mm，爬架转速0.06～0.12r/min，提耙行程450mm，功率5.5kW，额定工作压力7MPa。其主要部件包括副耙、中央回转机构及集电装置、稳流装置、桥架、周边驱动装置、刮泥及液压提耙结构，液压与电控系统等。

⑵ 给料方式。高效浓缩机采用中心给料方式，即物料经架设在桥架下方的入料管进入中心进料筒，在稳流装置内经缓冲后，一部分较大的颗粒直接进入下部沉降区，在集料锥坑中沉淀，另一部分细小的颗粒在池中平流沉降，浓缩效率提高。随桥架回转的刮泥装置将沉淀的物料沿池底刮入锥坑中，进入锥坑的物料被副耙缓慢搅拌，浓度进一步提高，同时不会固结在坑底，易于从底流排出。

⑶ 耙架自动升降系统。NXZ-15A高效浓缩机提耙系统采用自动液压提耙，通过调节液压站油泵油量，为传动装置输送动力与调整爬架运行速度，以达到最佳工艺效果[1]。

随着浓缩池底部物料的增加，物料厚度变大，耙架工作阻力也随之加大。当耙架工作阻力增大到设定值时，传感器、继电器和电磁阀开始动作，油泵停止供油，耙架停止，提耙系统油缸带动耙架向上提升，延时3～5秒钟后，继电器和电磁阀复位，油泵恢复供油，耙架又开始转动工作。当耙架工作阻力降低到设定值时，提耙停止并停留在此高度上旋转工作，耙齿将物料逐渐刮向浓缩池中心。随着耙架工作阻力的不断减小，耙架逐渐下降，恢复到原工作位置。当耙架工作阻力再次升高到设定值时，耙架再次提升，重复以上周期动作，达到自动提耙、自动降耙的目的，从而达到防止压耙事故的发生。耙架自动升降系统还设有漏电保护，一旦耙架压力过大，耙架提升至最高点后，耙架工作阻力超出设定值时，开关动作，切断工作电源，起到保护作用。

5 改造优化

原浓缩机在生产运行中，其底流放浆系统存在以下问题：一是放浆管路经常出现堵塞，需用高压反冲水进行稀释疏通，进而导致浓缩底流浓度下降，影响到过滤作业（陶瓷过滤机对给料浓度要求比较高，55%以上）；二是三个底流放浆管路结合部位出现经常性磨损漏浆等问题，存在环保隐患也增加了职工工作量；三是疏通放浆管路的高压反冲水管道错综复杂，加之底流放浆洞空间有限，给岗位工放浆与维修人员检修管道、阀门等日常工作带来不便，也存在一定的安全隐患。

图1 优化改造后的结构示意图

选矿厂利用本次设备更新的契机，对底流放浆系统存在的问题一并进行了优化改造：一是改造浓缩池锥底处放浆管路，具体为将目前的放浆管路坡度变大，由15°放大到30°，管路行走路径由半圆弧型改造为直线型，行程由6m缩短到4.5m，最大限度使矿浆流速加快以及更加畅通，彻底解决了管路堵塞与底流矿浆浓度波动问题；二是在三个放浆管路结合部位增加一个集料缓冲箱，减少了管路震动，大幅降低了管路磨损与堵塞频率；三是在放浆底流洞口处增加20cm高的挡板并加装一根溢流管路引至铅精矿浆搅拌桶，彻底杜绝了矿浆外溢环保事故；四是将原来分流到三个放浆管路的固定式高压反冲水管道，改造为一根主水管连接软胶管进行针对性使用，扩展了场地空间，使得作业区域更加畅通，方便了职工操作与维修作业。通过优化改造，有效促进了生产衔接顺畅，也消除了安全环保隐患[2]。（改造优化后见图1）

6 效果评估

⑴ 设备浓缩效果大幅提升，处理能力提高了30%，满足目前生产需要。

⑵ 过滤机每班工作时间下降了4h，降低了生产成本。

⑶ 自动化程度高，故障率低，方便检维修，每年可节约材料费约10万元。

7 结语

通过对铅浓缩机系统的设备更新和优化改造，使得铅精矿脱水处理系统效率明显提升，促进了正常生产，同时有效减轻了职工工作量和劳动强度，消除了安全环保隐患。