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尾矿脱水设备

*、尾矿库存在的问题

我国现有尾矿库12718座,其中在建尾矿库为1526座,截止2007年,尾矿堆积总量为80.5亿吨。这些尾矿堆存占用了大量的农田、林地,并对环境造成巨大的污染。除此之外,尾矿坝的安全问题也日显突出,据了解我国现有的尾矿坝中、病尾矿库比例高达50%,安全隐患严重。现实尾矿的干排、干堆迫在眉睫。

二、尾矿脱水工艺的发展

尾矿脱水工艺很多,为了解决尾矿脱水问题,过去常用浓缩(浓缩机或旋流器)+过滤机或压滤机系统,但存在占地面积大,投资大、电耗高,使用成本高等问题。

近年来国内逐渐兴起的*项新的尾矿处理工艺是是指经选矿流程输出的尾矿浆经浓缩后,再经脱水脱水筛设备处理,筛上产品含水量通常在20%以下,可直接运至固定地点进行干式堆存。

该工艺具有投资小,效率高,占地面积小,运营成本低等优点,是目前市场上经济实用的方式。如果与过滤机或压滤机配合使用,可大大减少压滤机和过滤机的面积。由于该工艺的显著优点,很快在国内得到推广应用。

三、尾矿脱水设备的作用

在这个尾矿脱水新工艺中,尾矿脱水设备起了非常关键的作用。

但由于此工艺是近年来发展起来的*种新工艺,大家对采用何种类型的脱水筛作为尾矿脱水设备才能达到理想的工艺效果还不太清楚,因此,实际应用中,做尾矿脱水的脱水筛有许多种类型,参数也不尽相同,因此,工艺效果也不尽相同。

脱水筛的设计和制造是*种专业性比较强的工作,没有经验积累,很难设计成功*台各项指标都*的脱水筛产品,有的厂家由于对脱水筛的设计不具备能力,不但造成尾矿脱水工艺效果差,甚至事故率也很高,不但影响了用户使用,而且还影响了该工艺的推广。

尾矿脱水设备车间图
隆中尾矿脱水设备图

四、隆中LZ系列尾矿脱水设备

隆中重工脱水筛专家工程师从事脱水筛设计与研究30多年,早在1987年就完成了“LZ系列高频脱水筛”部级科技攻关项目,做了大量的工业试验,从此国内才有了高频筛,高频脱水筛主要应用于选煤厂煤泥回收,虽然选煤厂煤泥回收与选矿厂尾矿脱水有差别,但用途类似,*些试验数据对尾矿回收仍十分有参考价值。

LZ系列尾矿脱水设备就是在高频筛基础上,结合金属尾矿特点而专门研制的*种用于金属尾矿脱水的脱水筛,主要用于铁矿、铜矿、金矿、铝矿尾矿脱水。它是针对我国大量尾矿脱水设备存在的诸多问题经过充分论证、调研后而设计的新型尾矿回收设备,具有结构简单、造价低、效率高、耗能低、噪声小及维护方便等特点。

五、LZ系列尾矿脱水设备技术参数

 
尾矿干排筛参数.jpg
 
 

因为筛孔尺寸不*样或物料性质不*样,对处理能力的影响都非常大,因此,处理能力仅作参考,实际应用时还要有针对性的对筛子参数进行调整,保证工艺效果。

六、尾矿脱水设备的结构组成

尾矿脱水设备结构图

尾矿脱水设备由筛箱、支承装置、电机架、振动器、万向传动轴、胶带联轴器、电机等部件组成(如上图)

尾矿脱水设备结构图2.jpg

1、振动器(图2)

振动器主要由轴承座,滚动轴承,主偏心块、付主偏心块、轴、注油装置和防护罩等组成。调节主、付主偏心块夹角可以改变激振力的大小。

轴承采用大游隙短圆柱滚子轴承(振动设备专用轴承),轴承与轴承座和轴之间配合采用了特殊配合,轴承温度*般在50度以下,轴承寿命成倍提高,大大减少了振动器维护工作量,改善了工作环境。

偏心振动器目前已经形成系列,共8个规格。可以用在圆脱水筛上,也可以采用自同步技术用在直线脱水筛上。是目前国内使用好、寿命长的振动器。

尾矿脱水设备结构图3

2、筛箱

筛箱由筛框、筛面及筛面固定装置等组成。

(1)筛框(图3)

筛框为整体空间金属结构件。主要由侧板、上横梁和下横梁组、支承装置座、侧板内外加强板、纵梁角钢等构成。纵梁角钢安装在下横梁上用于支承筛面和物料,支承装置座与支承装置相联用于支承整个筛子振动部分重量,振动器直接安装在侧板两个孔处,振动器附件增加了内外加强板。各主要构件与侧板连接全部采用扭剪型高强螺栓。

(2)筛面:筛面采用聚氨酯弹性板块式筛面,筛孔根据用户需要确定,筛面外形尺寸通用。

尾矿脱水设备图

(3)筛面固定装置

筛面固定方式采用两端压木中间轨座式筛面固定方法(见图4),这种固定方法进口脱水筛用的比较多,适用于聚氨酯包边的筛面,因聚氨酯有弹性,通过挤压,板块式筛面的凸起部分嵌入轨座凹入部分。轨座通过螺栓与下横梁上部纵梁联接。该法可靠、拆卸方便。

胶带联轴器

3、胶带联轴器(图5)

振动器与电动机之间采用胶带联轴器联接,对电机起隔振作用。联轴器由两个半联轴器和胶带组成,两个半联轴器通过压板和螺栓与胶带联接成*个整体。

支承装置.jpg

4、支承装置(图6)

本筛通过四组支承装置与基础联接。支承装置主要由上座、螺旋弹簧及底座组成。

5、万向传动轴

两振动器之间通过汽车万向传动轴传递动力,由于万向传动轴轴向可自由移动,从而避免轴承受轴向力。

6、电机与电机架

本筛采用2个普通Y系列电动机,通过螺栓与电机架联接,电机架为焊接结构。

七、工作原理分析

工作原理分析

1、脱水筛工作原理

脱水筛的参振部分由四组支承装置弹性支承,振动器产生的激振力使筛箱振动,工作原理见图7。振动器中的两组偏心质量m1=m2,作同步反向运转。在各瞬时位置中,两组偏心质量产生的离心力沿振动方向的分力总是互相叠加,而在其法向,离心力的分力总是互相抵消,从而形成单*的沿振动方向的激振力,使筛箱作往复直线振动。

在图示1、3位置,离心力叠加,激振力大;在2、4位置,离心力抵消,激振力为零。在激振力的作用下,物料在筛面上作连续斜上抛运动,物料在抛起时被松散,在与筛面相遇时的碰撞使小颗粒透筛,从而实现物料的分级、脱水、脱泥、脱介之目的。 

2、尾矿脱水设备的脱水原理

尾矿脱水设备用作尾矿脱水时,其原理描述如下:入料尾矿由给料箱均匀给入筛子入料口处,*先在与水平成45度安装泄水筛板处脱除约1/3左右的水分,进入平面筛板与倾斜筛板的结合部后,出现物料的积聚,煤泥颗粒靠重力沉降,开始形成较薄的滤层,滤层又阻止其余颗粒透筛,使得滤层逐渐增厚。未能透筛的水在滤层上部形成水池,由于此处滤层较薄,水分陆续在强烈的运动下逐渐脱去,由于高频低振幅的振动状态,使得形成滤层的尾矿振的越来越密实,至排料口处,物料形成滤饼状,尾矿中的水分除从筛面脱除*部分外,其余由于毛细作用浮现于料层表面,由于筛面负倾角安装,水不会从排料口溢出,表面水会流向结合部水池。

尾矿脱水设备脱水原理图.jpg

所以,在图8中,Ⅰ区和Ⅱ区为主要脱水区,Ⅱ区除作脱水区外,还是滤层形成区,Ⅲ区为滤层脱水区,物料经过Ⅲ区后,将由松散逐渐形成较密且成饼状的物料,排至筛前溜槽。

八、尾矿脱水设备技术特点

1、工作频率高、振动强度大、筛上产品水分低、单位处理能力高,当用于尾矿脱水时能得到较高的固体回收率。

2、采用自同步原理,电机通过胎式联轴器驱动振动器,结构简单,工作噪声低。

3、负倾角安装,予脱水段筛面与水平成45度安装,增加脱水面积并促使物料尽快脱水形成滤层。

4、为了适应不同尾矿性质差别,本筛振幅可调,方法是调整主副偏心块夹角,从而满足不同性质尾矿的脱水效果,尽努力达到好的工艺效果。

5、侧板与横梁联接采用扭剪型高强螺栓,没有焊缝,避免了因焊接应力造成的侧板开裂问题。

6、振动器为块偏心单元体结构,拆卸维护方便。

7、轴承采用振动设备专用轴承,避免轴承发热过早损坏。

8、筛面采用聚氨酯弹性筛面,高的开孔率和弹性,有利于脱水。

9、筛面侧压板均采用聚氨酯材料,寿命长,筛面固定可靠,并能有效保护筛框侧板不受物料冲刷。

10、筛面采用轨座式安装,可很方便的对筛面进行维护和*换。

11、下梁表面涂有防磨损涂层,防止横梁过早磨损而断裂。

12、采用钢制螺旋弹簧减振,降低筛机对基础的动负荷。

13、采用了有限元结构分析软件,保证筛框的强度、刚度和受力合理,而且重量轻,能耗小。

14、用户根据需要可配有带底架和给料箱的结构,方便安装与调试。

15、主要焊接结构件均采用表面处理,外形美观。

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