矿用立泵在尾矿库取中和渣中的应用

摘要随着整个社会对环保的重视,合理防治矿山酸性废水污染成了矿山企业的一项重要任务,遂昌金矿的矿山酸性废水经电石渣中和处理后,形成中和渣使尾矿库有效库容日趋减小。而用传统潜水泵取渣效果并不理想,维护成本极高。采用KL120-50型矿用立泵进行取渣,既高能高效,又节约成本,获得了可观的经济和社会效益。

关键词:矿用立泵;中和渣;酸性废水;尾矿库

 

 

Application of mine stand pump to take

neutralization sludge at the tailing pond

Zhou Qin, Liu Xian-ping

(Suichang gold mine Co.,Ltd,Suichang,China )

 

Abstract:With the whole society 's attention on environmental protection, rational prevention and treatment of acid mine wastewater has become an important task of mining enterprises, the neutralization sludge is produced after mine acid wastewater of Suichang gold mine is treated by carbide slag neutralizing base process,effective storage capacity of tailing pond is reduced with each passing day. But the effect of take slag to use traditional submersible pump are unsatisfactory and maintenance costs are very high. The KL120-50 mine stand pump can be applied take slag, both efficient and cost savings, access to a considerable economic and social benefits.

Keywords: mine stand pump; neutralization sludge; acid wastewater; tailing pond


一、 概述

遂昌金矿成立于1976年7月1日,经过三十多年的改革发展,遂昌金矿已拥有工艺完整、技术先进,集采矿、选矿、冶炼和污水治理为一体的生产系统,曾被誉为"江南笫一金矿"。

由于历史原因,曾在开采黄铁矿的时期每年约就有数十万立方米的酸性废水进入4号尾矿库,后经电石渣中和处理后不断沉淀。中和渣浓度极稀、单位体积大且沉降速度慢、在库中停留时间长、大大缩小了尾矿库有效库容,二十来年大量的中和渣进入尾矿库,使库容日趋减小。由于中和渣与尾矿同存于一个库内,中和渣比重轻,随着尾矿向尾矿库内的排入,中和渣被推向库尾,离排洪斜槽很近,一旦中和渣从尾矿库溢出则会造成二次污染[3]。因此尾矿库中和渣如何处理已成为延长尾矿库服务年限、避免二次环境污染的关键[2]。

针对尾矿库的实际情况和特点,公司决定采用取渣船作为操作平台,配以潜水泵从尾矿库中抽取中和渣,经多方考量与比较,决定采用上海庆武排沙水泵有限公司生产的KL120-50矿用立泵进行作业。使用表明,该泵不仅达到了预定的处理量,而且抗磨性能良好,使用寿命长,维护成本低,保证了取渣作业的顺利经行。

KL120- 50型矿用立泵的性能特点

1、叶轮、泵体、电机端盖、机座等均采用钢板焊接,并有排沙密封、排沙耐磨的配套设施。

2、机械密封、轴承、电机绕组等发热部位,都有双层过水外壳,冷却简便可靠。

3、按照水、陆两用标准制造,允许陆地安装,连接吸水胶管当立泵使用,或吊挂使用。

4、潜水电机增加了储水室、安全阀等安全保险措施, 在一定程度上杜绝了电机爆炸的隐患。

该泵针对高比例含沙水、污水而专门研制、开发, 其设计充分考虑了固、液流场的运动情况, 所以在输送含沙水、泥浆水或污水时能保持良好的性能。一般的潜水泵在输送含沙水、泥浆水或污水时, 其技术性能急剧恶化, 效率大幅度降低, 主要原因是固体之间是撞击磨损, 而矿用立泵的流道设计符合固体流场的变化规律, 叶轮发生的主要是摩擦磨损, 极大地延长了潜水泵的使用寿命。矿用立泵所抽排水中泥沙含量可达20%, 介质密度达1300 kg /m3, 固体颗粒直径达10 mm, 适于抽排清水、污水和含沙水, 扩大了潜水泵的使用范围[1]。

二、 使用要求

将中和渣从尾矿库中打至Ф15m浓缩池,需在尾矿库移动平台上安装一台的矿用立泵,需满足以下条件:

1、尾矿库至Ф15m浓缩池高差约为25m;

2、尾矿库移动平台至Ф15m浓缩池管道输送距离约为300m;

3、需能在水下1.5~2m范围作业;

4、主要取用浓度约为2%~3%的中和渣,由于尾矿库用于存放尾矿,也会取到浓度较高,比重较大的尾矿。

三、 使用情况

2010年11月8日,KL120- 50型矿用立泵安装完成,管道、电缆都已接好,将矿用立泵用吊机吊在平台外,放至水下,开始取渣试运行,每天两班作业,每班8小时。按照正确的安装及开停方法,满管路向外流水,流量约为120m3/h,中和渣浓度为1.5~5%,。截至2012年2月,该泵性能稳定, 运行良好。安装方法如图1所示。

 

矿用立泵安装使用

原先,在船上安装有一台立泵,再经一台卧式砂泵二次输送至 Ф15m浓缩池;该泵投入使用后, 仅需使用1台KL120- 50型矿用立泵, 就可以满足尾矿库取渣正常工作, 效果明显。

一年多的使用表明该泵有以下优点:

1、该泵流量量大、效率高, 且不需二次输送, 相应也减少了设备运行成本与人力成本,每年达10万余元;

2、不同于其他离心泵,不必更换磨坏的盘根, 给维护带来了很大的方便;

3、该泵可作为潜水泵直接放至水中进行取渣, 但又打破了其他潜水泵禁忌;开泵时, 允许无水空载运行; 排水时, 可以断水空转。

使用经验表明,在运行过程中应注意以下问题:

1、电机电缆易弯曲折断,所以电缆不可拉的过紧,建议在电缆与电机接口处装一条金属软管作保护,防止电缆应力集中;

2、取渣深度不宜超过理论设计深度2m,如果长时间使用深度超过该水深,空气室的密封作用容易失效,导致电机寿命的缩短;

3、底阀须包铁丝筛网,网孔5mm × 5 mm。杂物过多,时须加长滤网或加大滤网面积,并且及时使用清水冲洗筛网,损坏须及时更换。

四、 结语

由于高浓度中和渣的流动性较差,上层低浓度的中和渣很快填满高浓度中和渣抽取后的空区,致使取到的中和渣浓度降低,造成浓缩压滤效果的降低。为提高中和渣的浓度,作业时需经常移动泵体和作业平台。

与原来使用砂泵尾矿库取中和渣对比,利用KL120-50型矿用立泵进行取渣,可以减少一台卧式砂泵和中间泵池,且不需二次输送,减少了操作人员工作量, 经济效益和社会效益显著。

尾矿库中中和渣的处理,延长了尾矿库服务年限、避免了对环境的二次污染,是矿山酸性废水综合治理的重要环节。

 

参考文献:

[1] 张广文, 邢天海, 张德峰, 魏文辉. 矿用立泵在济三煤矿工作面排水中的应用[J]. 煤炭科学技术 , 2008,(01)
[2] 江斌, 刘建华. 脱硫渣替代石灰治理酸性废水的研究[J]. 现代矿业 , 2009,(10)
[3] 刘文颖, 肖利萍, 梁冰. 矿山酸性废水治理的研究及SAPS技术展望[J]. 矿业研究与开发 , 2008,(01)

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