KP07复合絮凝剂提高浓密机处理能力的试验研究

Posted 2023-01-12 尾矿

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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。