尾礦治理“零”排放固液分離成套技術(shù)
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尾礦治理“零”排放成套技術(shù)是一種尾礦治理固液分離新技術(shù)，是傳統(tǒng)尾礦過濾機(jī)的替代產(chǎn)品，具有廣闊的市場前景，為國家及重點(diǎn)產(chǎn)品，現(xiàn)已申請(qǐng)10項(xiàng)發(fā)明專利，專利號(hào)：200810231454.4、200820230998.4、200810231453.X、200810231451.0、200810231452.5、200820230995.0、200820230996.5、200820230997.X、200820231000.2、200820230999.9，用于礦山尾礦治理固液分離，獲得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益，其能耗僅為普通過濾機(jī)的10-20%，被譽(yù)為固液分離過濾行業(yè)的里程碑式的技術(shù)進(jìn)步。在我國，礦產(chǎn)行業(yè)尾礦治理得到廣泛應(yīng)用。特點(diǎn)是：投資少、見效快、效率高、運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡單、使用方便，是任何老式過濾設(shè)備無法比擬的，使用產(chǎn)品后，可以達(dá)到尾礦100%全部處理。某礦產(chǎn)公司三條生產(chǎn)線有2臺(tái)尾礦治理固液分離成套設(shè)備，生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生尾礦礦漿已全部得到處理，廠區(qū)內(nèi)尾礦礦漿到處流的歷史已經(jīng)結(jié)束。取消尾礦壩，可不需建尾礦壩，節(jié)約尾礦壩用地，節(jié)約尾礦庫建設(shè)投資，免除事故隱患，對(duì)現(xiàn)有尾礦進(jìn)行治理，達(dá)到尾礦治理“零”排放，分離的水象自來水一般，循環(huán)利用，大量節(jié)約水資源，提高經(jīng)濟(jì)效益，分離的渣含水率<10%-15%，松散度良好，可以堆存，運(yùn)輸，使用方便，不需用干燥機(jī)干燥，大量節(jié)約電能，可用于建筑材料，或者二次提取，從尾礦中提取有價(jià)值元素，金、銀、銅、鉛、鋅、鐵、鉬、鉍、硫等原素，進(jìn)行回填或者用于農(nóng)業(yè)復(fù)耕，植樹造林，回復(fù)植被，美化環(huán)境，為社會(huì)為人類創(chuàng)造財(cái)富，節(jié)約礦產(chǎn)資源，大大提高經(jīng)濟(jì)效益。
尾礦治理固液分離成套技術(shù)原理
尾礦治理固液分離成套技術(shù)的獨(dú)到之處原理：它是基于一種自然現(xiàn)象，即一根很細(xì)的管子浸入水中時(shí)，管中的水面會(huì)高于其周圍的水面，使得細(xì)小的管孔具有一種提升力，這是由于水的表面張力和管壁之間的親和力所引起。反之，把細(xì)管提出水面也不會(huì)流出。只有施加一定壓力的氣體才能吹出管內(nèi)殘留的水分，這里毛細(xì)管呈現(xiàn)出兩個(gè)作用，一是把水吸入管內(nèi)，二是保持管內(nèi)的水，阻止空氣通過細(xì)管。開爾文（Kelvin）的數(shù)學(xué)式可以描述這一自然現(xiàn)象，即
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式中：rP為起泡壓力kPa； 為液體表面張力，N/m；ρ為液體密度；kg/m3；h為管內(nèi)水面高度，mm；θ為浸潤角；D為微孔直徑，µm；g為重力加速器，9.18m/s2。
起泡壓力的存在使得管內(nèi)水位上升，其上升高度取決于管子材料的特性，直徑和水的表面張力這些物理量之間的關(guān)系，就過濾片而言，在水溫為20℃的情況下，θ=0o時(shí)，cosθ=1， r=0.07N/m,ρ=1000kg/m3
尾礦治理固液分離成套技術(shù)性能
尾礦治理固液分離技術(shù)就是利用了這一原理，以碳化硅為基本成分的過濾片中布滿了直徑小于2µm的小孔，每一個(gè)小孔即相當(dāng)于一根毛細(xì)管，這種過濾介質(zhì)經(jīng)與系統(tǒng)連接后，當(dāng)水澆注到過濾片表面時(shí)，液體將從微孔中通過，直到所有的游離水消失為止，此后就不再有液體通過介質(zhì)，而微孔中的水阻止了氣體的通過，從而形成了無空氣消耗的過濾過程，這也是尾礦治理固液分離設(shè)備可以比其他過濾機(jī)節(jié)省能源的原因之所在。
當(dāng)過濾片插入礦漿中，情況與在水中的情況相同，濾餅所含水分經(jīng)由過濾片中的毛細(xì)管（及一臺(tái)小型的真空泵）抽出，最后達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)也就是濾餅的最低含水量，在這個(gè)過濾過程中，真空度可以達(dá)到95%以上，從而保持了最佳的過濾狀態(tài)。
尾礦治理固液分離工作過程
尾礦治理固液分離成套設(shè)備由以下幾部分構(gòu)成：礦箱、攪拌器、筒體、管道及PLC可編程控制器組成。結(jié)構(gòu)緊湊，所有相關(guān)設(shè)備包括真空泵均安裝在過濾機(jī)上，僅有一個(gè)過濾泵安裝在3m一下，因此尾礦治理固液分離成套設(shè)備僅僅需要一個(gè)非常有限的安裝空間。
尾礦治理固液分離設(shè)備的工作方式與普通的圓盤過濾機(jī)相似，工作周期由礦漿給入，濾餅形成，濾餅干燥，濾餅卸料，反沖洗五部分組成，礦漿由濃密機(jī)底流注入給礦槽內(nèi)，攪拌器在槽內(nèi)攪拌防止礦漿沉槽現(xiàn)象，主軸帶動(dòng)裝有12塊過濾片的過濾盤進(jìn)入礦箱內(nèi)，在濾盤上形成濾餅，濾餅的厚度可以通過改變礦漿液位和過濾盤的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，濾餅形成后進(jìn)入干燥過程，干燥后的濾餅經(jīng)由一個(gè)刮刀從過濾片上刮下，值得說明的是，在濾餅的剝離過程中，仍有一層黏附在過濾表面上的濾餅，將被反沖洗水除去，這樣可以減少過濾片的磨損。
尾礦治理固液分離特點(diǎn)
毛細(xì)作用尾礦治理固液分離設(shè)備類似于傳統(tǒng)真空過濾機(jī)，主要差別在于采用了碳化硅過濾片，這種由燒制的具有特殊結(jié)構(gòu)的過濾片布滿均勻的微孔，它們只允許濾液通過，幾乎是絕對(duì)真空的毛細(xì)作用。浸沒在礦槽中的圓盤在無外力作用下，毛細(xì)作用即開始脫水，礦漿中的固體停留在圓盤表面，只要固體中還有游離水存在，脫水將繼續(xù)進(jìn)行，過濾系統(tǒng)中僅用了1臺(tái)小型的真空泵，以增大濾液的流量。
尾礦治理固液分離技術(shù)是集機(jī)電、微孔濾板、自動(dòng)化控制、超聲波清洗等為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品，與傳統(tǒng)的真空過濾機(jī)相比具有下列特點(diǎn)：
1）真空度高，濾餅水分低。
2）清洗液澈，幾乎不含固體物質(zhì)，可直接返回使用或排入水體。
3）能耗僅為傳統(tǒng)過濾機(jī)的10%-20%。
4）無需價(jià)格昂貴的濾布。
5）自動(dòng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，維護(hù)費(fèi)用低，設(shè)備利用率高達(dá)95%以上。
6）能保證濾餅均勻洗滌。
7）生產(chǎn)無污染，環(huán)境安全。
8）過濾片使用壽命長，更換容易，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低。
9）精礦脫水費(fèi)用僅為傳統(tǒng)過濾機(jī)的18.8%-40.1%。
10）設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，操作維護(hù)方便，占地面積小。
11）過濾作業(yè)在真空度-0.080～-0.082mPa狀態(tài)下連續(xù)作業(yè)，濾餅水分低，產(chǎn)量高。
12）濾液純凈，含固量<50mg/kg，可直接排放，循環(huán)利用。
13）濾餅含水率<17%,松散度良好，可以堆存、運(yùn)輸、使用方便。
14）濾板微孔僅0.2～10µm，適合微細(xì)粉體礦漿的過濾回收。
15）整個(gè)過程由微機(jī)監(jiān)控，操作簡便，運(yùn)行安全可靠，自動(dòng)程度高。
尾礦治理固液分離成套技術(shù)的工作特性是隨著給料濃度的增大，處理能力逐步增大，工況較好，若給料濃度過稀，濾板表面易形成較薄的細(xì)泥土層，硬性其過濾效果，因此設(shè)法提高濃縮機(jī)的濃縮效率，提高給礦濃度對(duì)于過濾機(jī)的工作效率起到關(guān)鍵作用。
尾礦治理“零”排放固液分離成套新技術(shù)的重大意義
尾礦治理固液分離技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)尾礦“零”污染排放，保護(hù)了生態(tài)，綠化了環(huán)境，避免了尾礦庫排放可能帶來的自然災(zāi)害，實(shí)現(xiàn)尾礦“零”污染排放，解決了尾礦堆存筑壩問題，大量節(jié)約農(nóng)田耕地，和尾礦壩建設(shè)投資，提高選礦回收率，獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，達(dá)到環(huán)保環(huán)境，恢復(fù)植被，無毒無害排放，做到不以破壞環(huán)境為代價(jià)追求企業(yè)效益的最大化，充分回收利用有限資源，尾礦治理新技術(shù)是尾礦治理“零”排放的一種革命性變革，清除了尾礦庫的危害及產(chǎn)生的污染，有利于生態(tài)平衡和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，此項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新點(diǎn)為：尾礦礦漿可以100%全部治理，尾礦處理水循環(huán)利用，在缺水的北方干旱地區(qū)是非常必要的，而且是非常適用的，對(duì)于降低生產(chǎn)成本，降低材料消耗，增加企業(yè)效益，為整個(gè)社會(huì)節(jié)約原材料都是有好處的。尾礦治理“零”排放有利于社會(huì)和諧發(fā)展，經(jīng)濟(jì)效益顯著，社會(huì)效益意義深遠(yuǎn)而重大。
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