摘要：本文介绍了十区浓缩系统在十区洗矿中的作用，并对十区浓缩系统操作控制方法不足之处进行分析，提出改进措施，提高了浓缩回水利用率，有效降低了洗矿新水消耗。
关键词：浓密机 操作控制 改进
前言
平果铝土矿属于岩溶堆积型铝土矿床，主要矿物为一水硬铝石，具有含泥率高（平均高达63.5%），矿石难洗，矿泥粘性大的特点。因此含泥铝土矿采出后，需经洗矿作业， 将被胶结的矿石与矿泥分离，先获得洗后矿，再经破碎作业，才能获得合格铝土矿精矿。而含泥铝土矿经过洗矿后，其洗矿尾矿进入浓缩系统进行絮凝、沉降、浓缩，浓密机溢流（即回水）返回洗矿流程循环利用，浓缩后的底流扬送至排泥库存放或输送至压滤系统进行压滤处理。因此在洗矿及浓缩作业过程中，如何提高浓缩回水利用率、有效降低洗矿新水消耗，保证洗矿流程的连续、高效运行，是我们在生产过程之中一直追求的目标。
1．十区浓缩系统简介
1.1 平果铝土矿一期矿山十区浓缩系统承担十区洗矿系列的洗矿用水及洗矿尾矿的浓缩、固液分离任务，同时将浓缩后的尾矿输送至排泥库存放或输送至压滤机进行压滤处理。
1.2 十区浓缩系统工艺流程图，如图1，即洗矿尾矿经200ND泵扬送至NT-30型和NX-18型浓密机内，并加入0.1％浓度的絮凝剂加速矿泥沉降，浓密机的溢流扬送回洗矿系统循
环利用，底流输送至板下排泥库存放或输送至压滤机进行压滤处理。
图1 十区浓缩系统工艺流程图
1.3 2014年十区洗矿及浓缩生产指标统计如下，见表1。
表1 2014年十区洗矿及浓缩生产指标统计表
2．十区浓缩系统原操作控制存在不足之处
⑴ 十区浓缩系统原设计只有一台NT-30型普通周边传动浓密机，1997年8月 十区的矿泥处理技术由“湿法”（排放至排泥库）改为“干法”（浓密机底流送压滤高压过滤，滤饼运送采空区作复垦用土）后，增加了一台NX-18型国产高效浓密机，因此十区浓缩系统总沉降面积达到961m2，比原来增加了35.9%，回水利用率提高明显。但随之出现了十区浓缩系统不同时间段回水量不平衡的情况：一方面回水池容积限制致使回水量大时部分回水流失，另一方面回水量少时，为维持洗矿用水需往回水池内补充大量新水，这样会导致新水水耗增大，严重时会导致洗矿水压低而停产。
⑵ 各班组中操作控制方法不统一，为了减少本班组的新水用量，想尽办法用完浓密池中的澄清水, 下一班接班后浓密池内清水层较低,不得不长时间排放底流并补充大量新水，结果造成下一班的新水消耗量明显上升，严重时也会导致洗矿水压过低而停产。
⑶ 未能有效而合理地利用好NT-30浓密机和NX-18浓密机，尤其是未能充分利用好NX-18高效浓密机，排放的底流浓度较低。
⑷ 排泥泵连续运行排放浓密机底流的方式，易造成底流浓度低、回水利用率不高。
3．操作控制改进措施
3.1 十区浓缩回水池与底流池相邻，而且底流池容积过大。因此根据满足生产需要为前提，把底流池分成两半，一半作为底流池，另一半用并入回水池，相应的增加了回水池的容积约32立方米，增大了回水池调节、缓冲的余地，更有利于浓缩系统的操作控制；同时不允许两台浓密机同时有回水溢流，通过控制矿浆进入量使两台浓密机依次有回水溢流，从而解决回水流失浪费现象。
3.2 根据NX-18型高效浓密机与NT-30型普通周边传动浓密机的使用效果来看，NX-18型高效浓密机的絮凝沉降效果明显优于NT-30型浓密机，排放的底流浓度更高。因此采取两台浓密机共同使用一台泥浆泵进料，通过电动闸阀调节使一半以上的矿浆进入NX-18型高效浓密机进行絮凝沉降，相对延长了矿浆在NT-30型浓密机内沉降压缩的时间，有利于提高NT-30浓密机的底流浓度。
3.3 规范操作条件，规定交接班时必须满足以下三个条件：
⑴ NT-30型浓密机浓密池内的液面不能低于溢流堰300mm，
⑵ NX-18型浓密机有回水溢流且澄清液层深度在200mm以上，
⑶ 回水池内的水位应在中水位以上。
通过强化上述三项规定的执行，使各班操作控制的起始条件比较合理，班中操作时就可以根据实际情况来合理补充新水，从而避免了接班后就必须长时间大量补充新水来维持洗矿生产的不合理现象循环出现，同时也可以为下一班提供更好的操作控制条件，使生产能正常连续、稳定的运行。
3.4 在条件允许的情况下将浓密机的底流扬送回浓密池内进行二次絮凝沉降处理。
浓密机底流二次絮凝沉降条件：
⑴ 排泥泵停止排泥且底流浓度低于17%。
⑵ 至少有一台浓密机将有回水溢出。
⑶ 回水池内的水量能满足洗矿生产需要。
通过浓密机底流的二次絮凝沉降处理，可以保持回水量的稳定性，也相应提高回水利用率。
3.5 经过调查分析十区浓缩系统总沉降面积达到967m2，比原来增加了35.9%，因此可将原尾矿排泥泵（100NG72泵）连续运行方式改为间断式运行方式，延长矿泥在浓密机的沉降压缩时间，提高外排尾矿的浓度，从而达到提高回水利用率，降低新水消耗目的。停止外排泵最终目的是为了取得更多的回水，同时也是为下一次停泵创造条件，即如图2形成一个工作循环。原则上每班定期检测浓密机底流浓度，当底流浓度低于17%且浓密机澄清液层较厚时，停止往排泥库输送尾矿，最大限度利用回水洗矿，当浓密机底流浓度超过24%时，开始往排泥库输送尾矿。
图2 排泥泵间断式运行工作图
3.6 絮凝剂药剂溶液的添加以保持澄清的溢流为原则进行控制,通过闸阀调节既不能过量,也不能添加不足,来保证良好的絮凝沉降效果.
4．十区沉砂池在浓缩系统操作控制中的辅助作用
4.1十区沉砂池设计用于处理来自十区洗矿、破碎及浓缩系统等排出的生产污水，如场地清洁卫生污水、工业场地其它外排水等，在经过沉砂、沉淀、澄清处理后，澄清水扬送到回水池供洗矿利用。由于十区洗矿、破碎处理能力逐年提高，已经超过原设计的处理量，相应的外排水也大量增多，现在使用的沉砂池已不能完全发挥其应有的作用。为防止泥浆污水溢出，造成环境污染，必须及时把泥浆污水扬送回浓缩处理，所以沉砂池返回水分为澄清水、浑浊水、泥浆水三类。
4.2 利用沉砂池回水的三种方式:
⑴ 当沉砂池回水是澄清水时直接放入回水池,可以减少补充新水量。
⑵ 当沉砂池回水是浑浊水或泥浆水时放入矿浆池与洗矿尾矿相混合，可以降低浓密机的给料浓度，而更利于矿泥的絮凝沉降，有助于提高底流浓度。
⑶ 当浓密机给料浓度过高时，沉砂池回水（即使是澄清水）全部放入矿浆池，以降低浓密机的给料浓度，改善矿泥的絮凝沉降效果，有利于提高底流浓度。
通过合理利用沉砂池回水，可以为浓缩系统提供更好的操作控制条件，有利于提高回水利用率、降低新水消耗。
经过对十区浓缩系统进行一系列的改进、完善，十区浓缩系统的底流排放浓度及回水利用率明显提高，洗矿新水单耗逐步下降，见表3。
表2 2015年1～4月份十区洗矿及浓缩生产指标
可见，十区浓缩系统操作控制进行改进、完善后，排放的底流浓度比原来提高了8.28%，回水利用率上升了6.50%，洗矿新水单耗下降了9.62%。
5．结束语
通过对十区浓缩系统操作控制方式、方法的改进，使十区浓缩系统操作控制更加合理、有效，保证了十区浓缩系统正常、连续、稳定的运行，提高了十区浓缩系统回水利用率，降低了新水消耗，在操作过程中我们可以看到高效浓密机具有絮凝沉降效果较好，工艺控制容易的优点，因此，大型化、高效化的浓密机对矿泥的絮凝沉降更为有利。
参考文献：
⑴ 长沙有色冶金设计院：平果铝土矿一期设计说明书。
⑵ 矿山部 《降低平果铝土矿新水消耗攻关研究报告》。
作者简介：王康，男，1975年10月出生，在职研究生，选矿工程师，主要从事铝土矿选矿技术和安全生产管理。