鐵礦選礦過程中采用變頻器節(jié)能探討

石艷清

河鋼礦業(yè)承德柏泉鐵礦 河北平泉 067500

據(jù)相關(guān)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,我國對于金屬礦山的需求伴隨著基礎(chǔ)建設(shè)的進(jìn)度而不斷增加,當(dāng)前依賴進(jìn)口的礦山已經(jīng)不能滿足需求。我國對于金屬的礦山日益增長,需要科學(xué)先進(jìn)的金屬礦山選礦技術(shù)來為金屬礦石的供給提供保障。在金屬礦石的利用中,需要改進(jìn)技術(shù)來提高礦石資源的利用,合理開發(fā)金屬礦石資源,提高金屬礦石自我供給能力,為社會建設(shè)的金屬需求能夠提供保障,緩解我國金屬礦石的進(jìn)口壓力,為我國選礦技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用奠定良好的發(fā)展前景。

1 鐵礦選礦技術(shù)

1.1 反浮選工藝

由于我國的金屬礦產(chǎn)主要為鐵礦,因此在金屬選礦技術(shù)上主要介紹鐵礦相關(guān)選礦技術(shù)的發(fā)展歷程。在20 世紀(jì)70 年代,我國的鐵礦選礦技術(shù)中主要是為了提高鐵礦的精礦品位,減少礦山中礦石的硅元素的含量,因此推廣的是磁選設(shè)備的運(yùn)用來進(jìn)行選礦技術(shù)的提升,同樣在鐵礦的降硅提鐵選礦技術(shù)的改進(jìn)中,其主要推廣反浮選工藝選礦技術(shù)。同樣在20 世紀(jì)80 年代中期,我國研發(fā)出了磁團(tuán)聚和電磁聚重懸機(jī)運(yùn)用到金屬礦石的選礦當(dāng)中,通過鐵礦石存在的磁場分布和排列來分離其中的雜質(zhì),從而能夠有效的在開采中將雜質(zhì)有效的分離出來,得到高品質(zhì)精]。磁選柱的運(yùn)用,是當(dāng)前一種高效的磁鐵礦選礦技術(shù),其通過構(gòu)建有效的磁感應(yīng)來進(jìn)行相應(yīng)的磁鐵礦石的選別,利用磁鐵礦本身的性質(zhì)將磁鐵礦與脈石礦物分離開來。同樣在赤鐵礦的選礦技術(shù)發(fā)展中,其主要的運(yùn)用為環(huán)繞式脈動高梯度磁選技術(shù),利用高梯度磁選機(jī)選別赤鐵礦,其工作原理為通過磁介質(zhì)產(chǎn)生的脈動和高壓水的清洗,來實(shí)現(xiàn)赤礦石的穿越,確保礦石的精確測量,可以對赤礦石的分布進(jìn)行準(zhǔn)確的探測,從而保證礦石的高效分離。

1.2 懸浮焙燒工藝

近兩年，自然資源部中國地質(zhì)調(diào)查局成都礦產(chǎn)綜合利用研究所復(fù)雜難選鐵礦資源綜合利用技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)針對復(fù)雜難選鐵礦利用余熱梯級回收體系和高度自動控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜難選鐵礦的高效磁化焙燒，以及熱量的多級循環(huán)利用。該所創(chuàng)造性地提出了“預(yù)氧化-蓄熱還原-再氧化”懸浮焙燒工藝。該工藝首次對懸浮焙燒過程開展系統(tǒng)的熱力學(xué)、動力學(xué)、物相轉(zhuǎn)變規(guī)律、不同參數(shù)的影響規(guī)律等基礎(chǔ)研究，以及對懸浮焙燒產(chǎn)品保磁冷卻過程展開系統(tǒng)研究，為懸浮焙燒工業(yè)化工程中熱量的循環(huán)利用提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時，研究團(tuán)隊(duì)還對主要脈石礦物硅酸鹽礦物和有害元素磷，分別研發(fā)出一系列具有良好選擇性和捕收性的捕收劑，可在常溫下有效脫除礦石中的含硅礦物和含磷礦物，獲得高品質(zhì)的鐵精礦。其研發(fā)的“預(yù)處理-懸浮焙燒-磁選(-反浮選)”工藝，適合于國內(nèi)大多數(shù)的極難選鐵礦石，有效盤活了國內(nèi)上百億噸鐵礦資源，還使大量低品位鐵尾礦資源得到充分回收利用[1]。

2 鐵礦選礦過程中采用變頻器節(jié)能措施

分級工藝流程的順序分為三部,分別為礦漿槽、砂泵、水力旋流器組。將上一段選礦中的磨礦和工業(yè)用水利用水力旋流器輸送到礦漿槽中,分級過程中主要是對給水量進(jìn)行調(diào)節(jié),保障礦漿面在礦漿槽中保持平穩(wěn),礦漿的流量通過控制砂泵輸出管路中的節(jié)流閥開度,一定要保障旋流工藝參數(shù)需求。自動調(diào)節(jié)旋流工藝參數(shù),使用的基本傳感器為分級溢流粒度傳感器。一般使用礦漿密度計作為溢流傳感器,能夠解決粒度計缺乏可靠和精度不足的問題。水力旋流器的分級情況主要通過以上參數(shù)反應(yīng)出來,同時水力旋流器的分級控制算法還有很多種,無論是那種算法,都是對水力旋流器中的礦漿流量通過砂泵輸出進(jìn)行控制。水力旋流器分級過程中,泵驅(qū)動裝置中異步電動機(jī)是無效損耗電能的主要來源。通常情況下選礦廠中一般有10 ～25 個工段,每個工段中配置3 ～5 臺泵,每個泵的電動機(jī)功率為50 ～120kW。想有效控制砂泵電動機(jī)的耗電量,就要控制砂泵輸出管路上的節(jié)流閥開度,最終控制水力旋流器的礦漿流量。目前控制水力旋流器礦漿流量的方法主要為改變砂泵葉輪轉(zhuǎn)速[2]。

水泵的使用中，如果降低轉(zhuǎn)速，所消耗的功率也會有所下降。如果把轉(zhuǎn)速降為百分之五十，軸機(jī)械功率能夠降低百分之十一。經(jīng)過相關(guān)研究，在水泵和風(fēng)機(jī)的使用中，調(diào)速方案效率相差比較大，在轉(zhuǎn)速降低到百分之五十的時候，變頻調(diào)速器功率比較高，可以達(dá)到近似不變的效果，所以在水泵的使用中，通過變頻調(diào)速可以達(dá)到節(jié)能效果。在水泵的運(yùn)行中，對于水泵的調(diào)節(jié)流量主要包括以下三種。一是通過交流電動機(jī)變頻進(jìn)行調(diào)速控制。二是通過應(yīng)用液立耦合器對風(fēng)機(jī)和水泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。三是通過傳統(tǒng)的機(jī)械方法來對風(fēng)機(jī)和水泵進(jìn)行調(diào)節(jié)。在對水泵和風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速中，裝機(jī)容量越大，絕對節(jié)電量也就越大，所以在水泵和風(fēng)機(jī)的使用中，可以通過高壓變頻進(jìn)行調(diào)速，從而達(dá)到節(jié)約電能效果。

進(jìn)行鐵礦選礦開采工作中,脫泥機(jī)和濃縮機(jī)所出現(xiàn)的節(jié)能排量問題與文中所述的情況比較相同,通過對砂泵轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié),能夠有效地解決這一問題的發(fā)生,對比以前的工作方式和解決方案,有效地提高了工作效率以及工作質(zhì)量。傳統(tǒng)的解決方案是通過對控制氣動閥和橡膠調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié),能夠有效解決問題的發(fā)生[3]。

3 結(jié)語

近些年來隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，鐵礦選礦技術(shù)得到了一定發(fā)展，在這之中選礦技術(shù)顯得較為重要，所以要求必須加強(qiáng)鐵礦選礦技術(shù)以及工藝，逐漸提升工藝方法以及技術(shù)，進(jìn)而不斷滿足逐漸增長的鐵礦選礦需求，掌握以及了解鐵礦資源的具體分布，不斷提升鐵礦選礦工作水平的提升，推進(jìn)鐵選礦資源的利用率。