尾矿输送系统概述 第一节 尾矿浓缩设施 黑色金属选矿和有色金属重力选矿排出的尾矿浆，浓度一般较低，为了节省新水消耗，降低选厂供水和尾矿输送设施的投资及经营费用，常在厂前修建浓缩池，回收尾矿水供选矿生产循环使用。 尾矿浓缩通常使用机械浓缩池、斜板（余管）浓缩池和平流式沉淀池。 一、机械浓缩池 其特点虽然占地面积较大，但操作管理简单，生产可靠，排泥效果好，可用于各种尾矿的浓缩，所以应用较多。 浓缩池的规格，应按定型产品进行选择，使其有效面积、池深以及耙泥设备的荷载能力均应满足设计要求。浓缩池的个数，应考虑与选厂系列相配合，一般不宜少于两个。当采用两个或多个浓缩池时，其型号与规格应力求一致。 浓缩机有周边传动和中心传动两种方式。 （一）周边传动式浓缩机 直径较大的浓缩机都采用周边传动式，其结构如图1所示。池子由泥凝土筑成，池中央有一个钢筋混凝土支柱，用来支撑耙子机构的一端及矿浆槽等。耙子机构的另一端借助于传动小车支撑在池子周边的环形钢轨上。为增强牵引力，防止小车轮子打滑，在环形钢轨的外缘增设一个与其平行的环形齿条。在小车轮上增设一个齿轮与环形齿条啮合。传动小车上装有电动机、减速器、小车轮及齿轮等传动部件。借此带动整个耙子机构在池中运动。
图1周边驱动浓缩机示意图
1-机架；2-小轮轨；3-泥浆罐和支架；4-进浆缸；5-耙子框架；6-耙齿；7-传输小车；8—小车轮；9挡；10—溢流槽；11—排放管；12—压力记录水管；13-砂砾排放口；14—中心支撑；15—池体
周边传动浓缩机设有提升装置，一般是安装过载继电器以保护电动机。消除耙子过载的方法，一般是加速排料并用高压水冲洗排料口。电机的电源引入采用滑环集电接点装置。 矿浆沿矿浆槽流入中央进浆圆筒，并在池中沉淀，沉淀物从沿中心支柱外围分布并装有铸铁漏斗的排料口（一般2～4个）排出。澄清溢流从周边的环形溢流槽流出。[next] （二）中心传动式浓缩机 中心传动式浓缩机多为中、小型的，其结构如图2所示。它是由池子、耙子及传动机构等部分组成。池子为圆形，底部成圆锥漏斗形，与水平面约成6～10度的倾斜角。池底中心位置上开一个圆锥形排料口。池子一般由混疑土筑成，尺寸较小的池子也可用钢板焊成。在池子的中心竖轴上悬排着耙子机构。耙子机构由耙臂、耙齿及加固用的拉条组成，两对耙臂互相垂直成十字形。耙子与耙臂大约成30度的倾斜角安装在耙臂上。竖轴由蜗轮传动机构驱动，并带动整个耙子机构在池子中施转，将浓缩产品耙至中间的排料口排出。竖轴上设有手轮和离合器等组成的提升装置，以便过载时或停机检修时将耙子提起，平时可以用它来调节耙子的高度。池子上部的中央安装一圆形给料筒，矿浆由管道引入给料筒进入浓缩机，进行浓缩沉淀。溢流水由池子周边的环形溢流槽排出。| 优典 | 缺失点 | 使用一位 | 直接串联连接节省了爬矿仓的扬程损失，充分利用了砂泵的扬程；保存矿山创建的相关工程和操作。 | 目前，浆体输送系统的安全措施不完善，事故较多。严格的管理要求。 | 大孤山、水厂、金平、凡口等。 | 间接串联连接管理简单；发生事故的可能性较小，问题容易发现，事故容易处理。 | 多个矿仓消耗一段水头，不能充分利用泵头；与矿石筒仓相关的工程较多，占地面积也相应较大。 | 更常见 |
图5离心泵
1-叶轮；双叶片；3-泵壳；4-吸入管；5-排放管；6泵吸入口
[next] （2）离心泵的串关联：离心泵的选择主要是根据需要扬送的尾矿量及所需要的总扬程而定的。当尾矿量有变化时，还要考虑其弯化情况。选择时应尽可能以一台能扬送全部的尾矿量为原则。如有的产品不能满足尾矿量的要求时，可以选择几台同型号的泵并联同时工作，不要采用不同型号的泵进行并联使用。因为在泵并联工作时各泵的性能不尽相同，运行中会相互干扰，而降低泵的使用效率。 当用一般离心泵扬送尾矿时，扬程不能满足需要时，可以采用泵串联运行。尽动时应选启动一级泵，再启动前一级泵以防止次级泵在大负荷时启动而烧毁电机，离心泵串联扬送时的剩余扬程一般为3～5米，水柱一般不超过10米水柱，否则失去泵串联的意义。 在远距离输送尾矿时，一般情况下电机的负荷都很大，容易造成烧毁电机现象。目前采用较为先进的矩形联轴器镶嵌在电机的主动轮上。当负荷较大时，联轴器可自动打滑而保护电机，待电机的运转速度转到能带动泵运行时，联轴器自动与电机同时运转而使泵运转。 离心泵的给矿方式：离心泵的给矿方式有压入式和吸入式两种。压入式给矿又有动压式和静压式之分，利用前一级泵的剩余压力向后一级泵给矿属动压式。动压式给矿方式能把前一级泵输送的剩余压头充分地利用，但要保持前后两极泵的输送流量平衡，否则，易产生气蚀而加剧过流件的损耗，操作维护比较困难；由于位置高于泵进口管的矿浆创给矿属静压式。静压式给矿在操作上较为简单，便于流量的调节，但浪费剩余压头。由位置低于泵进口管的矿浆仓给矿属于吸入式给矿，由于尾矿浆中固体颗粒极易沉淀，吸入式给矿启动较困难，一般很少采用。但若受到条件的限制，必须采用吸入式给矿时，应采用真空泵或水力喷射器辅助启动。 （3）往复泵主要由活塞、泵缸，吸入阀、排出阀，吸入管和排出管等组成，活塞和吸入阀排出阀之间的空间称为工作室，如图6所示：往复泵的工作原理可分为吸入和排出两个过程，当活塞由原动机带动，从泵缸的左端开始向右端移动时，泵缸内工作室的容积逐渐增大，压力逐渐降低形成局部真空，这时排出阀紧闭，容器中的液体在大气的作用下，便进入吸入管并顶开吸入阀而进入工作室。当活塞移动到右顶端时，泵缸内的液体受到挤压，压力增高，将吸收入阀关闭而推开排出阀，液体从排出管排出，活塞在原动机带动下这样来回往复一次，完成一个吸入过程和排出过程，称为一个工作循环。当活塞不断地作往复运动时，泵便不断输出流体。图6 往复泵工作原理图 1—活塞；2—泵缸；3—排出管；4—排出阀；5—工作室；6—吸入阀；7—吸入管；8—容器 [next] 第三节 尾矿自流输送 当尾矿库低于选矿厂且有足够的自然高差能满足矿浆自流坡度要求，可选择自流输送。尾矿自流输送多采用流槽的形式。必要时，也可采用管道自流输送。由于它不需动力，又易于管理和维护，被很多矿山采用。 第四节 输送管材及零件 一、输送尾矿管（槽） 输送尾矿管道在运转过程中极易磨蚀而损坏，由于线路长、重量大，一旦发生故障，对尾矿坝的安全构成很大的威胁，而且造成环境污染。为此，人们努力从工艺和设备材料两方面进行探索，并取得了很大的进展。目前，尾矿压力输送使用的管道一般有普通钢管、无缝钢管、铸铁管、内衬耐磨材料的复合管（如铸石复合管、高分子材料复合管、陶瓷复合管等）、高密度聚乙烯管等。大大地提高了管道的耐磨性能。离心泵大多使用普通钢管；高扬程泵的压力较大，可采用无缝钢管；对于颗粒较粗的尾矿，可采用内衬耐磨材料的复合管，如内衬铸石钢管、内衬陶瓷钢管、稀土耐磨铸钢管等。北美不少矿山均采用高密度聚乙烯管，它不但耐磨，且适应变形能力较强，使用20余年未见翻过管。我国也已生产此管。 管道连接方式有法兰连接、承插连续、焊接和卡箍连接等。 自流槽多用砖石砌接，或砼浇注。高架流槽可采用钢筋砼或钢板焊制的自承重流槽或用管材的形式。为了减轻磨损，也可在槽内壁贴砌铸石板材。 二、主要相关零件 （1）闸阀：输送尾矿的闸阀宜采用耐磨专用矿浆衬胶闸阀，不宜采用清水闸阀。 （2）伸缩器：根据本地区的温差变化量及管材的线膨胀系数在管线上适当位置按技术要求安装伸缩器，以防止科季拉断输送尾矿管道。 （3）排气装置：在管线的最高点设置排气阀，用于排出管道内聚集的气体。 （4）接口：对于承插连接方式的有石棉水泥用于打灰口，也有橡胶密封圈；对于卡箍连接的有卡箍，紧固件；对于法兰连接的有法兰，紧固件。
