尾礦輸送泵型的選擇

姬小東

摘 要：本文介紹了尾礦輸送泵的應(yīng)用現(xiàn)狀，通過對4種常用泵型工作原理、性能特點的比較，探討了各種泵型的適用范圍，并從效率、價格等不同角度對4種泵型進行了對比總結(jié)，為礦山企業(yè)的尾礦泵采購提供了選擇依據(jù)。

關(guān)鍵詞：尾礦泵；系統(tǒng)；主要特點

中圖分類號：TV675 文獻標(biāo)志碼：A

0 前言

隨著我國工業(yè)化的發(fā)展，礦產(chǎn)量逐年增加，在生產(chǎn)精礦的過程中，也產(chǎn)生了大量的尾礦，尾礦在含有大量藥劑的同時，也含有一些可以利用的化學(xué)元素，通過合理的處理方法，尾礦可用于充填采空區(qū)、作為建筑材料或者用于修筑公路等。為了對尾礦進行存儲、二次開發(fā)，企業(yè)需要采購合理的輸送泵，將尾礦輸送至指定的地點堆積或利用。

用于漿體輸送的泵型很多，企業(yè)在尾礦輸送泵選型的過程中無所適從，無形中延長了采購過程，而且還面臨著選型不合理的風(fēng)險，影響了企業(yè)的經(jīng)濟效益。本文通過對常用尾礦泵型的介紹、對比，明確了各泵型在性能、價格及維修等方面的區(qū)別，為企業(yè)的尾礦泵選型提供了參考。

1 尾礦泵應(yīng)用現(xiàn)狀

如圖1所示，尾礦處理設(shè)施主要包括：尾礦堆存系統(tǒng)、尾礦輸送系統(tǒng)、尾礦庫排洪系統(tǒng)、尾礦庫回水系統(tǒng)與尾礦水凈化系統(tǒng)。尾礦輸送系統(tǒng)是連接尾礦排出端與存儲端的重要部分，其運行狀況直接影響尾礦處理的質(zhì)量與效率。

尾礦泵是尾礦輸送系統(tǒng)的核心設(shè)備，按泵體與被輸送物料的關(guān)系，尾礦泵可分為：直接接觸的泵和不直接接觸的泵，前者主要包括離心式渣漿泵和柱塞泵，后者主要包括油隔離泵、隔膜泵和水隔離泵。

油隔離漿體泵是六十年代發(fā)展起來的一種泵型，主要用于中小型選礦廠的高壓力尾礦輸送系統(tǒng)，但由于價格高、耗油大、有污染等原因，現(xiàn)已很少使用，目前，在尾礦輸送系統(tǒng)中，柱塞泵、渣漿泵、隔膜泵及水隔離泵為主要泵型。

2 4種常用尾礦泵的比較

2.1 柱塞泵

柱塞泵是一種容積式往復(fù)泵，其依靠柱塞的往復(fù)運動來改變工作腔的容積，進而達到吸入、排出液體的目的。其按作用方式可分為：單作用柱塞泵、雙作用柱塞泵、差動柱塞泵等；按泵缸位置可分為：臥式柱塞泵與立式柱塞泵；按泵缸數(shù)目可分為：單缸柱塞泵、雙缸柱塞泵、多缸柱塞泵等。

柱塞泵的主要特點如下：

（1）由于柱塞泵的泵體與漿體直接接觸，柱塞、缸體等零件受礦漿磨損較為嚴重，這些磨損件的使用壽命較短，因此設(shè)備效率較低。

（2）柱塞泵可承受壓力大（≥20MPa）、流量較小，當(dāng)輸送的漿體流量很大時，需要多臺泵并聯(lián)使用，會造成設(shè)備重量大，造價高。

因此，柱塞泵主要適用于介質(zhì)磨蝕性較小、高壓或超高壓、流量小的場合。在低壓（≤1MPa）或中壓（1MPa～10MPa）漿體輸送系統(tǒng)中較少采用，其效率一般比離心泵高10%～20%。

2.2 渣漿泵

渣漿泵屬于葉片式離心泵，其通過葉輪旋轉(zhuǎn)的離心力使固、液混合介質(zhì)能量得到增加，將電能轉(zhuǎn)換成為介質(zhì)的動能和勢能。渣漿泵主要分類見表1。

渣漿泵的主要特點包括：

（1）揚程低，主要用于短距離的管道輸送，如果應(yīng)用于長距離管道輸送，則需要建很多的中間泵站或多臺串聯(lián)使用。

（2）主要部件與漿體直接接觸，磨損較為嚴重，需要對主要零件進行定期更換，維護成本高。

（3）工作效率較低，耗電高，設(shè)備價格不高。

由于渣漿泵的上述特點，其主要應(yīng)用于短距離管道輸送，如廠內(nèi)中間產(chǎn)品的輸送等，從行業(yè)應(yīng)用的角度看，渣漿泵的80%左右都是用在礦山行業(yè)選礦廠中。

2.3 隔膜泵

隔膜泵屬于往復(fù)泵的范疇，依靠油缸內(nèi)部的活塞往復(fù)運動來改變工作室的容積，從而達到吸入和排出漿體的目的。與普通活塞泵相比，該泵的特殊性在于其液力端上裝有隔膜，使輸送介質(zhì)的過流件和帶動隔膜彈性變形的活塞及油缸被隔膜隔開，最大限度地減少了與料漿直接接觸的零件。隔膜泵按驅(qū)動方式可分為：氣動、電動、液動；按泵缸數(shù)目可分為：單缸、雙缸、三缸以及多缸等。

隔膜泵的主要特點如下：

（1）易損件少：隔膜將礦漿與油介質(zhì)分隔，活塞、活塞桿、缸套等零件不與礦漿直接接觸，避免了礦漿對其磨損，保證了這些零件的使用壽命。同時，與礦漿直接接觸的只有進出料閥件、隔膜、進出料管等，而隔膜的使用壽命大于8000h，真正的易損件僅為進、出閥。

（2）自動化程度高：基于液壓、電氣控制系統(tǒng)與機械部件的合理配置，設(shè)備能夠自動實現(xiàn)油缸的補油、排油動作，可通過觸摸屏、遠程不同方式實現(xiàn)對泵的監(jiān)測與控制。

（3）效率與連續(xù)運轉(zhuǎn)率高，維護保養(yǎng)方便，設(shè)備價格略高。

近十幾年內(nèi)，隔膜泵已廣泛應(yīng)用于長距離管道化輸送、選礦廠精礦和尾礦的輸送、膏體輸送等工藝。在尾礦輸送領(lǐng)域中，隔膜泵主要應(yīng)用于大流量、中壓漿體的輸送。

2.4 水隔離泵

水隔離泵是一種大流量、中壓漿體泵，其使用高壓清水泵作為動力源，以水作為驅(qū)動液體，利用隔離裝置把清水泵輸出的清水與要輸送的礦漿隔離開，同時將高壓清水的能量傳遞給漿體，從而實現(xiàn)礦漿的輸送，實際生產(chǎn)中，由于單罐水隔離泵的輸送過程不連續(xù)，大部分水隔離泵是一個嚴密的設(shè)備組合系統(tǒng)，主要設(shè)備包括渣漿泵、清水泵喂料罐等。

水隔離泵主要特點如下：

（1）由于采用多級清水泵作為動力源，因此揚程、流量范圍較寬。

（2）清水與漿體被隔離裝置隔離開來，故清水可循環(huán)使用，節(jié)能環(huán)保。

因此，水隔離泵適用于中壓、漿體流量較穩(wěn)定的管道輸送系統(tǒng)。一般需要輸送的物料比重>1、漿體重量濃度<70%，供漿高差大于7 m。

結(jié)論

尾礦泵的選型需要綜合考慮采購成本、使用需求等多個要素，隔膜泵、水隔離泵、渣漿泵及柱塞泵在使用范圍、效率、價格等方面存在著如下差異：

（1）使用范圍。隔膜泵與水隔離泵的適用流量、壓力范圍都較大，目前，國產(chǎn)隔膜泵生產(chǎn)的隔膜泵壓力范圍1.5 MPa～35MPa，流量25 m3/h ～650m3/h。水隔離泵壓力范圍0.6MPa～10MPa，流量30m3/h ～1000m3/h。而柱塞泵與渣漿泵則需要并聯(lián)或串聯(lián)才能實現(xiàn)大流量或高壓力的輸送目的。

（2）效率。隔膜泵最高在90%以上，水隔離泵與柱塞泵次之，水隔離泵的效率平均在70%～80%，柱塞泵的效率平均在70%～85%，渣漿泵最低。

（3）價格。相同流量揚程下，隔膜泵的價格最高，水隔離泵次之，柱塞泵價格低于前兩者，但其磨損零件多，維修費用高。而隔膜泵的磨損零件和磨損費用均為最少。

（4）可靠性。與柱塞泵、渣漿泵及水隔離泵相比，隔膜泵由于采用了全自動檢測、運行、報警，可自動顯示運行狀態(tài)，使用更加方便可靠，故障率更低。

參考文獻

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