探讨选矿厂给排水设计中几个常见问题

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【摘要】本文针对选矿厂在给水系统的设计中所涉及到的水量平衡，生产过程中处理废水的方法，处理污泥的方法，设置循环水池的原则以及改进循环水泵站等问题进行了探讨，为今后选矿厂相关问题的合理设计提供了一定的参考依据。

【关键词】选矿厂；排水设计；常见问题

前言

近年来，随着经济的迅速发展，矿山采掘业也日新月异，规模逐渐扩展。大多的选矿厂为湿式作业为主，采用水来分离矿石与尾矿，因而对水的消耗量非常之大，每吨入选的原矿大约耗水量在5-15m3之间[1]。因此，针对城市建设选矿厂的问题，给排水的系统设计则是其中非常重要的一个环节，不仅对城市建设的经济效益和选别的效果有着直接的影响，同时与城市的环保有着十分密切的关系。本文针对矿厂的选择在排水系统设计的问题上的影响进行了一定的探讨。

1、水量的平衡

随着自然资源的不断开发以及现代工业的快速发展， 自然环境的问题越发严重， 水资源紧缺的问题也成为全球亟待解决的重大问题。我国在环境保护法以及水污染的防治法中都对对保护水资源以及控制水污染等问题有着十分严格的规定和相关要求。《污水综合排放标准》中对此有着相关的规定，对于选矿厂水循环率要求必须超过90%，同时对于排放水中所含的悬浮物含量也有着相关规定的标准，一级标准是要求不超过70mg/L，二级标准是要求不超过300mg/L，此外，对于污水的总排放量和总污染物的含量也进行了相应的规定标准。因此城市对于选矿厂建设中的给排水系统设计问题必须进行严格要求。我们必须同时考虑给排水系统设计和水量平衡问题，充分地利用循环水与减少排放量为指导理念。例如，磁选厂和重选厂中通常选择厂内浓缩方式获得环水进而再次应用唉选别作业上，都会达到环水率与排放水质的要求。浮选厂采用厂外尾矿库的方式（大循环）也可取得合格的回水，以实现较高的环水率与污水的合格排放的目标。

关于选矿厂问题在实际情况中通常会存在设备的实际给水、排水量和理想设计中的值相差甚远的问题。其主要的原因在于，在编制选别矿浆流程与水量平衡过程中，没有认真对选别设备的实际受水、排水的能力进行一定的考查，或者由于实际操作上存在的失误引起水量的平衡没有达到事先的预定指标。这种类似问题通常在试生产的阶段比较容易发生。在给排水系统设计时在给水管的设备上设置相应的流量计，可以用于给水量的监控，会有良好的效果[2]。

2、处理选矿厂产生的废水

选矿厂中产生的废水水质的主要特点是含有部分的药剂或者悬浮物等。其中，悬浮物通常是一些脉石废渣以及矿粉等固体物质，可以使用重力分离的方式对其进行相应的处理，即可以达到回用以及排放等相关的要求。对于有些选矿厂，其尾矿水的澄清性能比较差，则需要利用加药进行浓缩，送尾矿库进行澄清或者使用高效浓缩机对其进行相应的处理。仅仅利用加药的方式对尾矿和废水进行处理并不是很好的措施，因为有些选矿厂的废水和尾矿形成的混合液的浓度比较高，同时固形物的表面积较大，因此，需要消耗大剂量的药剂，而且不能很容易对随时发生变化的用药量进行准确的把握。此外，需要增加一些药剂的制备，进行投加和混合反应的一些设施，因此，人力物力的消耗量比较大，必须提高生产成本和基础建设的投资。所以，在各种条件允许的情况下，能够使用自然澄清进行浓缩的方法则最为适宜。

3、处理选矿厂产生的污泥

在对尾矿进行相应的处理时，浓缩池则会产生大量的污泥，这些污泥通常是含有较多水分的一些絮状物质或者是一些颗粒状疏松的结构，而且体积较大。所以，在对污泥进行一定的处理时，主要的目的是要降低其含水率。目前，处理污泥的一般方法是通过机械脱水和自然干化等。其中，机械脱水的主要特点是其效率比较高，脱水效果比较好，设备占地的面积较小，而且该方法不会受到当地气候的影响。因此，比较适宜于占地比较紧张，而且对环境的要求较高的一些选矿厂。目前，通常使用的一些脱水设备包括板筐式的压滤机，带式的压滤机，离心脱水机以及真空过滤的脱水机等。不同的脱水设备具有不同适用的条件，因此在选择所要使用的设备时，必须根据当地的运行的经验，污泥的出路，处理的规模以及运行的费用等相关实际情况进行全方面考查以后再做确定。而使用自然干化场对污泥进行处理是最为经济的一种处理方法，该方法主要适合气候比较干燥，占地较多，同时其它的各种环境比较适宜的地方。

4、高位水池的设置

循环水系统的高位水池是否建设，应当通过对循环水加压的设备相关配置情况以及用水的相关情况进行具体全面的分析以后再做相关的决定。对于循环水系统的供给对象一般是选别作业方面的用水。在具备可靠的选矿厂供电，一致的循环水泵工作台数以及选矿系列时，则可以不用设计相应的高位水池，由水泵直接供给设备用水；在选别的系列比循环水泵工作的台数多，循环水泵运行时使用的是流量调速时，同样可以不用设计相应的高位水池。但是在选矿的系列比较多同时循环的水泵没有安装相应的调速装置时，则需要设立相应的高位水池，这对减少电耗非常有利，但是需要注意高位水池容积宜小不宜大[3]。

5、循环水泵站的改善

5.1安装相应的调速装置

循环水系统的主要作用是给选矿厂中主要的设备用水进行相应的供给，改系统输送的水流量较大，同时电耗较高。所以，在对循环水泵进行配置调速设备的安装时，需要根据实际生产的情况对循环水泵的转速进行一定的调节，进而使得输出的水流量能够满足实际情况的需求，同时使得水泵能够高效的运转。调速的设备通常采用变频进行调速或者采用可控硅串级进行调速以及液力偶合器等进行调速，而且调速的控制可以以循环水泵压出管上流量计读数作为相应的参考。

5.2循环水吸水池的相关设计

选矿厂的吸水池的设计常常被人忽视，如何在相关的使用手册以及规范操作没有明确说明的情况下确定吸水池的准确容积成为了一个重要的问题。如果按照通常情况下给排水泵站的吸水井方法，则其相应的有效容积仅仅只是单台水泵5min的流量，采用这种方法对吸水池的容积进行相应的计算时结果通常偏小，因此，在投入实际生产的时候或者停泵以后再次进行启动的时候就会发生一些吸水池被抽空呈现断水状态的情况，此时再依靠补充新水则无法再满足设备的要求，致使设备无法进行正常的生产[4]。

结语

合理适宜的给排水系统设计对于选矿厂的正常以及高效生产有着至关重要的影响，同样也是对环境水污染的防治以及环境保护的一个基本的要求。因此，在进行相关设计的同时应该考虑到技术设施以及整个工程建设投资等因素，全面考察以后再进一步确定一个安全可靠有效的相关设计方案。除此之外，对给排水系统进行严格的监控以及科学合理的管理也是实现选矿厂正常运行的基本保障。

参考文献

[1]李克宪.选矿厂给排水的设计中的几个问题[J].工业科技，2008（3）.

[2]张启溶.选矿设计手册[M].冶金工业出版社，1988.

[3]宋维锡.尾矿设施设计[M].冶金工业出版社，1980.

[4]陈耀宗.给水排水设计手册[M].第二版.中国建筑工业出版社，2008.