一种精矿矿浆高效过滤系统的制作方法

本实用新型涉及矿浆过滤及污泥压滤技术领域，尤其涉及一种适用于铁矿、铝矿、煤矿或其它矿浆过滤及污泥压滤过程的精矿矿浆高效过滤系统。

背景技术：

在铁精矿选矿过程中，精矿矿浆的过滤是选矿过程中的重要工艺因素，它对铁精矿的生产成本、铁精矿的质量都会起到很重要的作用。

在现有选矿工艺中，磨矿后矿粉粒度细化程度及细粒度矿粉所占比例不断增加，另外矿粉通过的反浮选粗选降杂后，都导致精矿矿浆变得更细、更粘，精矿脱水作业难度加大，过滤效率降低。如果滤饼水分超过12％时，精矿运输系统易发生堵塞，给生产系统的正常运行带来不利影响。在现有精矿矿浆脱水工艺中，只能通过添加助滤剂达到提高过滤效率，降低滤饼水分，减少技术改造投资的目的，并满足后序作业对精矿的水分要求。

助滤剂是用于降低滤饼水分、提高过滤效率的药剂，其主要作用为：1)起到絮凝的作用，使小颗粒的矿物变成大颗粒，增加透水性同时防止细小矿物堵塞滤布。2)降低精矿矿浆的粘度，增加精矿矿浆的流动性，更加有利于过滤。

现有文献公开的技术中，助滤剂加药点的设置方式有以下3种：1)设置在精矿矿浆流槽；2)设置在精矿浓浆搅拌桶分矿箱；3)设置在精矿浓浆搅拌桶上方。这3种加药点设置方式均存在着以下缺陷：由于加药点设置于精矿矿浆搅拌桶之前，会造成已经絮凝成大颗粒的矿浆在进入精矿浓浆搅拌桶后重新被打散成小颗粒，失去了原有作用，从而大大影响了过滤效率。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种精矿矿浆高效过滤系统，通过合理设置助滤剂加药点，并通过加药自动控制系统控制加药量；从而大大提高精矿矿浆过滤效率，降低滤饼含水率。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种精矿矿浆高效过滤系统，包括：

1)精矿矿浆过滤系统由依次连接的精矿矿浆流槽、精矿浓缩大井、精矿浓浆泵、精矿浓浆过滤机分矿箱和真空过滤机组成；真空过滤机和精矿浓浆过滤机分矿箱的溢流口通过溢流管道连接精矿矿浆流槽；所用助滤剂加药装置由依次连接的助滤剂储存罐、助滤剂上料泵和助滤剂高位槽组成；助滤剂高位槽通过加药管道连接各加药点；加药点包括：a.精矿浓缩大井与精矿浓浆泵之间的矿浆输送管道上、b.精矿浓浆泵与精矿浓浆过滤机分矿箱之间的矿浆输送管道上、c.精矿浓浆过滤机分矿箱、d.精矿浓浆过滤分矿箱与真空过滤机之间的矿浆输送管道上；a～c加药点可单独或组合设置，根据需要设置1～4个；助滤剂加药装置通过加药自动控制系统控制；

2)精矿矿浆过滤系统由依次连接的精矿矿浆流槽、精矿浓缩大井、精矿浓浆泵A、精矿浓浆搅拌桶分矿箱、精矿浓浆搅拌桶、精矿浓浆泵B、精矿浓浆过滤机分矿箱和真空过滤机组成；真空过滤机和精矿浓浆过滤机分矿箱的溢流口通过溢流管道连接精矿矿浆流槽；所用助滤剂加药装置由依次连接的助滤剂储存罐、助滤剂上料泵和助滤剂高位槽组成；助滤剂高位槽通过加药管道连接各加药点；加药点包括a.精矿浓浆搅拌桶与精矿浓浆泵B之间的矿浆输送管道上、b.精矿浓浆泵B与精矿浓浆过滤机分矿箱之间的矿浆输送管道上、c.精矿浓浆过滤机分矿箱、d.精矿浓浆过滤分矿箱与真空过滤机之间的矿浆输送管道上；a～c加药点可单独或组合设置，根据需要设置1～4个；助滤剂加药装置通过加药自动控制系统控制；

3)精矿矿浆过滤系统由由依次连接的精矿矿浆流槽、精矿浓缩大井、精矿浓浆泵A、精矿浓浆搅拌桶分矿箱、精矿浓浆搅拌桶、精矿浓浆泵B和板框压滤机组成；板框压滤机的溢流口通过溢流管道连接精矿矿浆流槽；所用助滤剂加药装置由依次连接的助滤剂储存罐、助滤剂上料泵和助滤剂高位槽组成；助滤剂高位槽通过加药管道连接各加药点；加药点包括a.精矿浓浆搅拌桶与精矿浓浆泵B之间的矿浆输送管道上、b.精矿浓浆泵B与板框压滤机之间的矿浆输送管道上；a、b加药点可单独或组合设置，根据需要设置1～2个；助滤剂加药装置通过加药自动控制系统控制。

所述加药自动控制系统由控制装置及分别与控制装置连接的矿浆流量表、助滤剂流量表、电动阀和电磁阀组成；助滤剂高位槽与加药点之间的加药管道上依次设置电磁阀、电动阀和助滤剂流量表，且电磁阀及电动阀设置的位置靠近助滤剂高位槽；真空过滤机或板框压滤机之前的矿浆输送管道上设矿浆流量表。

所述助滤剂高位槽中设浮球开关，浮球开关与助滤剂上料泵联动，用于控制助滤剂高位槽中的液位高度。

所述加药点可设多个分加药点。

所述控制装置为PLC或电脑。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)根据不同的过滤系统设置不同的加药点位置，在不设精矿浓浆搅拌桶的精矿矿浆过滤系统中，助滤剂的加药点设置在精矿浓缩大井之后；在设有精矿浓浆搅拌桶的精矿矿浆过滤系统中，助滤剂的加药点设置在精矿浓浆搅拌桶之后，防止絮凝后的大颗粒的矿浆在进入精矿浓浆搅拌桶后重新被打散成小颗粒，从而提高过滤效率，降低滤饼含水率；

2)根据需要可设置一点或多点加药，通过加药自动控制系统控制连续加药量，保证助滤剂与精矿矿浆的混合配比，且两者混合均匀；

3)加药自动控制系统中，采用电动阀和电磁阀结合的方式，避免电动阀因反应时间慢发生延时加药现象，保证最佳的加药效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的结构示意图。

图2是本实用新型实施例二的结构示意图。

图3是本实用新型实施例三的结构示意图。

图中：1.精矿矿浆流槽 2.精矿浓缩大井 3.精矿浓浆泵 4.精矿浓浆过滤机分矿箱 5.真空过滤机 6.助滤剂卸料泵 7.助滤剂储存罐 8.助滤机上料泵 9.助滤剂高位槽 10.浮球开关 11.助滤剂高位槽溢流管 12.控制装置 13.电磁阀 14.电动阀 15.助滤剂流量表 16.矿浆流量表 17.精矿浓浆泵A 18.精矿浓浆搅拌桶分矿箱 19.精矿浓浆搅拌桶 20.精矿浓浆泵B 21.板框压滤机 22.溢流泵 23.分矿电动阀

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

本实用新型所述一种精矿矿浆高效过滤系统，具体包括：

1)如图1所示，精矿矿浆过滤系统由依次连接的精矿矿浆流槽1、精矿浓缩大井2、精矿浓浆泵3、精矿浓浆过滤机分矿箱4和真空过滤机5组成；真空过滤机5和精矿浓浆过滤机分矿箱4的溢流口通过溢流管道连接精矿矿浆流槽1；所用助滤剂加药装置由依次连接的助滤剂储存罐7、助滤剂上料泵8和助滤剂高位槽9组成；助滤剂高位槽9通过加药管道连接各加药点；加药点包括：a.精矿浓缩大井2与精矿浓浆泵3之间的矿浆输送管道上、b.精矿浓浆泵4与精矿浓浆过滤机分矿箱4之间的矿浆输送管道上、c.精矿浓浆过滤机分矿箱4、d.精矿浓浆过滤分矿箱4与真空过滤机5之间的矿浆输送管道上；a～c加药点可单独或组合设置，根据需要设置1～4个；助滤剂加药装置通过加药自动控制系统控制；

2)如图2所示，精矿矿浆过滤系统由依次连接的精矿矿浆流槽1、精矿浓缩大井2、精矿浓浆泵A17、精矿浓浆搅拌桶分矿箱18、精矿浓浆搅拌桶19、精矿浓浆泵B20、精矿浓浆过滤机分矿箱4和真空过滤机5组成；真空过滤机5和精矿浓浆过滤机分矿箱4的溢流口通过溢流管道连接精矿矿浆流槽1；所用助滤剂加药装置由依次连接的助滤剂储存罐7、助滤剂上料泵8和助滤剂高位槽9组成；助滤剂高位槽9通过加药管道连接各加药点；加药点包括a.精矿浓浆搅拌桶19与精矿浓浆泵B20之间的矿浆输送管道上、b.精矿浓浆泵B20与精矿浓浆过滤机分矿箱4之间的矿浆输送管道上、c.精矿浓浆过滤机分矿箱4、d.精矿浓浆过滤分矿箱4与真空过滤机5之间的矿浆输送管道上；a～c加药点可单独或组合设置，根据需要设置1～4个；助滤剂加药装置通过加药自动控制系统控制；

3)如图3所示，精矿矿浆过滤系统由由依次连接的精矿矿浆流槽1、精矿浓缩大井2、精矿浓浆泵A17、精矿浓浆搅拌桶分矿箱18、精矿浓浆搅拌桶19、精矿浓浆泵B20和板框压滤机21组成；板框压滤机21的溢流口通过溢流管道连接精矿矿浆流槽1；所用助滤剂加药装置由依次连接的助滤剂储存罐7、助滤剂上料泵8和助滤剂高位槽9组成；助滤剂高位槽9通过加药管道连接各加药点；加药点包括a.精矿浓浆搅拌桶19与精矿浓浆泵B20之间的矿浆输送管道上、b.精矿浓浆泵B20与板框压滤机21之间的矿浆输送管道上；a、b加药点可单独或组合设置，根据需要设置1～2个；助滤剂加药装置通过加药自动控制系统控制。

如图1-图3所示，所述加药自动控制系统由控制装置12及分别与控制装置12连接的矿浆流量表16、助滤剂流量表15、电动阀14和电磁阀13组成；助滤剂高位槽9与加药点之间的加药管道上依次设置电磁阀13、电动阀14和助滤剂流量表15，且电磁阀13及电动阀14设置的位置靠近助滤剂高位槽9；真空过滤机5或板框压滤机21之前的矿浆输送管道上设矿浆流量表16。

助滤剂加药自动控制过程如下：

1)助滤剂加药前，根据助滤剂设定流量，电动阀14开启到相应开度；电磁阀13处于关闭状态；

2)助滤剂加药时，矿浆流量表16检测到有矿浆流过即读数大于零时，将信号传递到控制装置12中，控制装置12控制电磁阀13开启；助滤剂高位槽9中的助滤剂通过加药管道自流流向各加药点；矿浆流量表16实时检测精矿矿浆的流量，并将所测流量值发送到控制装置12中；根据预置的换算公式，控制装置12自动计算出对应的助滤剂流量理论添加值，并将该值转换为控制信号发送到电动阀14中，电动阀14据此调节助滤剂的实时流量；助滤剂流量表16再次将所测得的助滤剂实时流量值反馈到控制装置12中，如此循环，实现助滤剂流量的实时控制；

3)助滤剂加药结束后，关闭电动阀14；待矿浆流量表16的读数为零，再等待10秒以上时间，然后关闭电磁阀13；再重新开启电动阀14，准备进行下一次助滤剂加药过程。

所述助滤剂高位槽9中设浮球开关10，浮球开关10与助滤剂上料泵8联动，用于控制助滤剂高位槽9中的液位高度。

所述加药点可设多个分加药点，各加药点或分加药点所加助滤剂可以相同，也可以不同。

所述控制装置12为PLC或电脑。

申请号为87202472的中国专利公开了一种“浮选系统分散多点自动加药装置”，用于选煤厂进行浮选作业时加入浮选剂；其“由装在原矿浆来料管路上的电磁流量计和矿浆浓度计组成，还包括一个装在输药总干管路上用以测定药剂微小流量的节流差压流量计、微处理机以及从输药总干管路向浮选系统分支出的若干条输药分支管路，在每条输药分支管路上设置的若干个加药点”。该技术方案用于监测矿浆流量的电磁流量计和用于监测矿浆浓度的矿浆浓度计均设置在原矿浆来料管路上，因此只能监测到矿浆总管中的矿浆流量及浓度；用于监测药剂流量的节流差压流量计安装在输药总干管路上，因此只能监测到加药总管中的药剂流量；系统在获得入浮原矿浆的流量信号和浓度信号后，设定一个药矿比例系数信号，经乘法器相乘，获得一个正比于入浮干矿量所需药剂添加量的给定信号，与节流差压流量计输出的实际药剂添加量信号进行比较，其偏差信号经PID调节器和模数转换器，得到相应频率的脉冲信号，驱动单稳开关控制加药电磁阀按要求的比例加药。而具体到每个加药点的加药量大小只能按工艺要求比例分配，即设浮选系统加药量为1时，则各个加药点的分配比例均为小于1的系数，其总和为1。受当时技术条件的限制，该技术方案结构复杂，而且各加药点只能按工艺要求比例分配加药量，虽然实现了加药的闭环自动调节，但其加药的精确程度只能是相对而言。

本实用新型是在助滤剂高位槽与加药点之间的加药管道上依次设电磁阀、电动阀和助滤剂流量表，在真空过滤机或板框压滤机之间的矿浆输送管道上设矿浆流量表，因此对流入各个过滤设备的矿浆流量和助滤剂流量均可精确监测、及时调控。其结构简单，反应迅速，调节精确。同时通过电动阀与电磁阀结合的方式，避免电动阀因反应时间慢发生延时加药现象，保证了最佳的加药效果。

以下实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

【实施例1】

如图1所示，本实施例中，精矿矿浆过滤系统由依次连接的精矿矿浆流槽1、精矿浓缩大井2、精矿浓浆泵3、精矿浓浆过滤机分矿箱4和真空过滤机5组成；真空过滤机5和精矿浓浆过滤机分矿箱4的溢流口通过溢流管道连接精矿矿浆流槽1，溢流管道上设溢流泵22。

铁精矿浓度为20％左右的铁精矿矿浆由精矿矿浆流槽1进入精矿浓缩大井2，在精矿浓缩大井2中，经溢流去水处理后，精矿浓缩大井2底流得到浓度为60％以上的精矿矿浆，精矿矿浆在精矿浓浆泵3的作用下经矿浆输送管道直接送到清矿浓浆过滤机分矿箱4，再分送到3组真空过滤机5中过滤；真空过滤机5及精矿浓浆过滤机分矿箱4的溢流液经溢流泵送回到精矿矿浆流槽1。

本实施例所用助滤剂加药装置由依次连接的助滤剂储存罐7、助滤剂上料泵8和助滤剂高位槽9组成；助滤剂储存罐9通过助滤剂卸料泵6从运输助滤剂的罐车上卸料。助滤剂高位槽9通过加药管道连接各加药点。助滤剂高位槽9的溢流口通过助滤剂高位槽溢流管11连接助滤剂储存罐7。

常规技术中，在没有设置精矿浓浆搅拌桶19的精矿矿浆过滤系统中，助滤剂加药点一般设在精矿矿浆流槽1上，但在紧接着进行的精矿浓缩过程，会造成助滤剂的大量流失，不仅会造成资源浪费，成本升高，而且造成后续的过滤效率降低。本实用新型将加药点设置在精矿浓缩大井2之后的矿浆输送管道或设备上，可避免助滤剂的损失。

如图1所示，本实施例中，精矿浓浆过滤机分矿箱4通过矿浆输送管道连接3组真空过滤机5，加药点设置1个，即设置在精矿浓浆过滤机分矿箱4与各组真空过滤机5之间的矿浆输送管道上，该矿浆输送管道上同时设有矿浆流量表16和分矿电动阀23，分矿电动阀23与真空过滤机5的控制系统联锁控制。

【实施例2】

如图2所示，本实施例的精矿矿浆过滤系统由依次连接的精矿矿浆流槽1、精矿浓缩大井2、精矿浓浆泵A17、精矿浓浆搅拌桶分矿箱18、精矿浓浆搅拌桶19、精矿浓浆泵B20、精矿浓浆过滤机分矿箱4和真空过滤机5组成；真空过滤机5和精矿浓浆过滤机分矿箱4的溢流口通过溢流管道连接精矿矿浆流槽1；本实施例中，设有2组精矿浓浆搅拌桶19和3组真空过滤机5。

铁精矿浓度为20％左右的铁精矿矿浆由精矿矿浆流槽1进入精矿浓缩大井2，在精矿浓缩大井2中，经溢流去水处理后，精矿浓缩大井2底流得到浓度为60％以上的精矿矿浆。精矿矿浆在精矿浓浆泵A17的作用下经精矿浓浆搅拌桶分矿箱18进入精矿浓浆搅拌桶19，经搅拌暂存后,在精矿浓浆泵B20的作用下经矿浆输送管道输送至精矿浓浆过滤机分矿箱4，再经矿浆输送管道输送至真空过滤机5过滤。

本实施例中，助滤剂加药装置由依次连接的助滤剂储存罐7、助滤剂上料泵8和助滤剂高位槽9组成；助滤剂高位槽9通过加药管道连接各加药点。

常规技术中，设有精矿浓浆搅拌桶19的精矿矿浆过滤系统的加药点通常设置在精矿矿浆流槽1、精矿浓浆搅拌桶19或精矿浓浆搅拌桶分矿箱18上；但已经絮凝成大颗粒的矿浆在搅拌后重新被打散成小颗粒，过滤剂的功效大打折扣，造成过滤效率降低。

本实施例中，加药点位于精矿浓浆过滤机分矿箱4与真空过滤机5之间的矿浆输送管道上(如图2所示)，加药平均浓度为936ppm,真空过滤机5的平均利用系数为1.32t/m²·h，平均真空负压为-0.053mp，滤布更换时间5天，滤饼的平均含水率为9.83％。

采用常规技术时，加药点位于精矿浓浆搅拌桶分矿箱18上，加药平均浓度为1440ppm,真空过滤机5的平均利用系数为0.943t/m²·h，平均真空负压为-0.054mp，滤布更换时间5天；滤饼的平均含水率为9.94％。

本实施例与常规技术相比，助滤剂节省35％，真空过滤机5效率提高39.98％，滤饼含水率减少1.11％，提高了过滤效率和精矿的质量，大大降低了过滤成本。

【实施例3】

如图3所示，本实施例中，精矿矿浆过滤系统由由依次连接的精矿矿浆流槽1、精矿浓缩大井2、精矿浓浆泵A3、精矿浓浆搅拌桶分矿箱18、精矿浓浆搅拌桶19、精矿浓浆泵B20和板框压滤机21组成；板框压滤机21的溢流口通过溢流管道连接精矿矿浆流槽1；本实施例中，设有2组精矿浓浆搅拌桶19和3组板框压滤机21，分别通过对应矿浆输送管道连接。

铁精矿浓度为20％左右的铁精矿矿浆由精矿矿浆流槽1进入精矿浓缩大井2，在精矿浓缩大井2中，经溢流去水处理后，精矿浓缩大井2底流得到浓度为60％以上的精矿矿浆。精矿矿浆在精矿浓浆泵A17的作用下经精矿浓浆搅拌桶分矿箱18进入精矿浓浆搅拌桶19，经搅拌暂存后,在精矿浓浆泵B20的作用下经矿浆输送管道输送至精矿浓浆过滤机分矿箱4，再经矿浆输送管道输送至板框压滤机21过滤。

本实施例中，助滤剂加药装置由依次连接的助滤剂储存罐7、助滤剂上料泵8和助滤剂高位槽9组成；助滤剂高位槽9通过加药管道连接各加药点。

常规技术中，设有精矿浓浆搅拌桶19的精矿矿浆过滤系统的加药点通常设置在精矿矿浆流槽1、精矿浓浆搅拌桶19或精矿浓浆搅拌桶分矿箱18上；但已经絮凝成大颗粒的矿浆在搅拌后重新被打散成小颗粒，过滤剂的功效大打折扣，造成过滤效率降低。

如图3所示，本实施例中，加药点设置在精矿浓浆搅拌桶19与精矿浓浆泵B20之间的矿浆输送管道上时，加药平均浓度为824ppm；板框压滤机21的注料平均时间为71秒，平均循环周期为572秒，滤布使用周期为3274次，滤饼平均含水率为9.37％。

采用常规技术，即助滤剂加药点设在精矿浓浆搅拌桶分矿箱4上时，加药平均浓度为1263ppm，板框压滤机21的注料平均时间为83秒，平均循环周期为634秒，滤布使用周期为1687次，滤饼平均含水率为9.81％。

与常规技术相比，本实施例中，助滤剂节省34.76％，板框压滤机21效率提高9.78％，滤布周期延长94.07％，滤饼含水率减少4.49％，提高了过滤效率和精矿的质量，大大降低了过滤成本。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。