一种清水浊水分离工艺的制作方法

1.本发明涉及一种清水浊水分离工艺,具体涉及极细尾矿压滤脱水脱泥水分离工艺，属于矿山行业选矿工业生产尾矿处理领域。


背景技术：

2.由于铁矿石贫杂细，需要多段磨矿磨到粒度极细，促进矿物解离入选，选出铁精矿同时产生大量尾矿矿浆，由于尾矿粒度极细，输送堆存占用土地资源，还带来环境生态风险，所以需要进一步降低水分才能后续利用，真空过滤机过滤效率较低，生产能力受限，因此一般采用高压压滤机处理，产生水分较低的滤饼，少量细粒尾矿和大量水会在压力作用下透过滤布，称为滤液，压滤机进浆初期滤液浊度较高，随着进浆时间延长，滤布表面积存了一定厚度的尾矿滤饼，再透过滤饼和滤布只有水，透过的滤液清澈，对于滤液清澈和浑浊，由于没有明确的分界点和足够的重视，一般采用全部汇总直接进入沉淀池沉淀后，澄清水作为生产循环水使用。
3.选煤厂尾煤压滤机滤液进行重复利用，对清浊水分离储存，清水作为生产用水和卫生用水，浊水重新澄清，设置时间继电器自动控制程序，当水清澈时，开启清水电动闸阀关闭浊水电动闸阀，使清水进入清水池，当水浑浊时，开启浊水电动闸阀关闭清水电动闸阀，使浊水进入浊水池，优点是实现了清水和浊水分离使用，提高了水资源利用率，存在问题是靠人工观察浊度，无法准确判断开关时间，极易使清水进入浊水，浊水进入清水。
4.洗煤厂压滤滤液单独回收处理，滤液浊度100g/l，粒度
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0.125mm占78％，灰分11％，粒度细，密度低，加入絮凝剂聚丙烯酰胺，配成0.05％的溶液，加入量4ml/l，通过深锥浓缩机浓缩，得到底流浊度300g/l，溢流浊度70g/l，滤液返回浮选机浮选回收煤。因此，迫切的需要一种新的方案解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本发明正是针对现有技术中存在的问题，提供一种清水浊水分离工艺，该技术方案通过浊度连续在线检测水质，并即时传递到后台控制单元，依据检测数值实时发出指令，电动闸阀自动开关，分离出清水和浊水，实现不同水质分类合理利用，满足工业用水标准，利用率100％；分离出的矿泥沉降，通过潜水电泵即时输送回收，实现矿泥零排放。
6.为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种清水浊水分离工艺，所述工艺包括以下步骤：
7.步骤1：矿浆预处理，
8.步骤2：高压压滤，
9.步骤3：滤布选型，
10.步骤4：不同给矿压力下的滤液浊度，
11.步骤5：不同进浆时间的浊度检测，
12.步骤6：接水槽坡度优化，
13.步骤7：清水浊水分离，
14.步骤8：清水浊水利用，
15.步骤9：清水浊水池沉淀物处理。
16.作为本发明的一种改进，步骤1：矿浆预处理，具体如下：对重量浓度低、粒度极细的尾矿进行浓缩，得到重量浓度较高的矿浆输送给入压滤机，可以提高压滤产量和效率。尾矿粒度测定
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400目85％，
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200目96％，最大粒度0.3mm，重量浓度15％，添加聚丙烯酰胺分子量为750万的高分子絮凝剂用量35g/t～50g/t干矿，矿浆和药剂充分混匀后，进入高压浓缩机浓缩，得到浓缩底流重量浓度达到55％～60％，溢流为澄清水，用于生产循环使用。
17.作为本发明的一种改进，步骤2：高压压滤，具体如下：600m2压滤机滤板垂直排列，相邻滤板之间安装透水滤布，压榨板和非压榨板间隔排列，高压水通过胶管进入压榨板内部空腔，扩充滤板，挤压滤饼水分，主要工艺环节有压紧板压紧、矿浆进浆、高压水压榨、压缩空气吹风、自动卸料、滤饼输送堆存，滤液返回到浓密机浓缩，通过优化压榨时间和吹风时间，得到不同水分的滤饼，满足后续利用。给矿矿浆压力要求达到0.75mpa～0.80mpa，给矿泵输送进浆时，极细尾矿在压力作用下，在滤布表面形成滤饼，大部分水分透过滤饼和滤布，成为澄清的滤液流出，进浆时间达到40～45分钟时，流出滤液量呈间断滴状时，进浆结束，停止输送泵，压榨和吹风开始，压榨水压力1.2mpa；压榨时间6分钟，吹风时间40s，得到滤饼厚度40～50mm，滤饼水分15.10％。
18.作为本发明的一种改进，步骤3：滤布选型，具体如下：工业用压滤机滤布多用材质丙纶复丝，型号众多，厚度0.5～1.3mm，性能以单位时间面积透水量评价，透水量大，则处理量大，滤饼产量高，但滤液中含固体量多，滤液跑浑时间长，在600m2工业机上试验3种滤布，透水量分别为600l/m2/s、900l/m2/s、1500l/m2/s，测出产量分别为14t/h、21t/h、25t/h，滤液浊度前5分钟分别为300、500、1000mg/l，整个进浆周期41分钟内滤液平均浊度分别为100、250、400mg/l，考虑滤液浊度和生产压滤效率，决定选用透水量为900l/m2/s的滤布使用。
19.作为本发明的一种改进，步骤4：不同给矿压力下的滤液浊度，给矿渣浆泵为变频调速,选用压力0.80mpa。给矿渣浆泵为变频调速，在压滤滤板允许最高压力0.80mpa下，固定滤布型号和矿浆浓度50％，分别进行0.5、0.65、0.80mpa三种压力试验，数据表明，滤液前5分钟浊度分别为150、250、400mg/l，进浆时间分别为70、55、41分钟，决定选用压力0.80mpa。
20.作为本发明的一种改进，步骤5：不同进浆时间的浊度检测，在渣浆泵压力输送下，矿浆输送到压滤机滤板中心孔内，向滤布渗透，水透过滤布通过滤板内孔隙流入接水槽，接水槽底部安装垂直管道，所有水汇总在此处通过管道源源不断的流出，在水汇总处设置浊度连续检测；在给矿矿浆浓度50％，进浆压力0.80mpa，使用滤布透水量900l/m2/s时，检测进浆时间和滤液浊度；从0s开始直到720s测定17次，检测情况见表1，进浆10s浊度3500mg/l，随着时间延长，逐步降低，进浆240s浊度300mg/l，满足工业用水要求。
21.表1进浆时间和滤液浊度检测
22.序号进浆时间s滤液浊度mg/l1002103500
33025004601000590900612080071804008240300930020010360150114201001248010013540901460090156608516660851772080
23.作为本发明的一种改进，步骤6：接水槽坡度优化，具体如下：接水槽材质光滑的不锈钢板，长度9900mm、宽度300mm、高度350mm，水沿长度方向流动。底部坡度选择必须适宜，如果全部是澄清水，则坡度水平即可满足，如果水中含有矿泥，由于矿泥比重大，会沉积在底部，坡度小则矿泥不流动，越积越多，坡度大则会占用空间，目标是槽底部不积矿泥，采用最小的适宜坡度；分别测试了坡度为0、1％、2％、3.5％、4.5％、6％共6组坡度对应底部矿泥沉积厚度，厚度越厚说明矿泥沉积程度高，坡度小，结果表明坡度为0时，接水槽底部矿泥沉积厚度5mm；坡度为1％时，接水槽底部矿泥沉积厚度3.5mm；坡度为2％时，接水槽底部矿泥沉积厚度2.8mm；坡度为3.5％时，接水槽底部矿泥沉积厚度1.5mm；坡度为4.5％时，接水槽底部矿泥沉积厚度0mm；坡度为6％时，接水槽底部矿泥沉积厚度0mm；所以选定接水槽底部坡度4.5％，水槽最低处低于最高处445.5mm。
24.作为本发明的一种改进，步骤7：清水浊水分离，具体如下，每个接水槽通过汇总管流出，汇总管处分成两根管道，安装两只电动闸阀，分别为浊水闸阀和清水闸阀，与显示控制屏连线，可以开关闸阀；浊度仪检测数据，通过后台显示控制屏读出，当浊度数值高于300mg/l时，清水闸阀自动关闭，同时浊水闸阀自动打开，浊水流向浊水池；当浊度数值低于300mg/l时，清水闸阀自动打开，同时浊水闸阀自动关闭，清水流向清水池。
25.作为本发明的一种改进，步骤8：清水浊水分别利用，具体如下：清水和浊水池深度5m，直径30m，底部保持坡度10％，向中心倾斜，便于沉积物重力沉淀后流向中心，澄清的上部清水从上部流出，其中清水池澄清水用于球磨机油站冷却水，真空泵冷却水，渣浆泵水封水等；浊水池澄清水用于工业生产循环水，用来冲洗地坪，矿浆泵池补加水，磁选机精矿卸矿冲洗水，隔渣筛中冲洗水等。
26.作为本发明的一种改进，步骤9：清水浊水池沉淀物处理，具体如下，清水浊水池底部中心安装潜水电泵，用于输送底部沉积的矿泥和杂物，定期清理，不需停机，输送到压滤机给矿泵池，给入压滤机继续压滤，实现矿泥全部处理，不外排。
27.相对于现有技术，本发明的优点如下：本发明通过浊度连续在线检测水质，并即时
传递到后台控制单元，依据检测数值实时发出指令，电动闸阀自动开关，分离出清水和浊水，实现不同水质分类合理利用，满足工业用水标准，利用率100％；分离出的矿泥沉降，通过潜水电泵即时输送回收，实现矿泥零排放；3台600m2自动压滤机1年压滤尾矿滤饼46.8万t，排放滤液33.95万m3，可以直接回收清水23.76万m3；运行成本降低，水处理成本只有0.8元/m3，投资收益率32％，比行业平均值10％高出22个百分点。
附图说明
28.图1为本发明分离过程示意图。
29.图中：1.极细尾矿矿浆，2.输送渣浆泵，3.压滤机，4.滤液接水槽，5.浊水电动阀，6.清水电动阀，7.浊度仪，8.显示控制器，9.连接电缆，10.沉淀池，11.潜水电泵，12.沉淀池，13.潜水电泵。
具体实施方式：
30.为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。
31.实施例1：参见图1，实施例1：一种清水浊水分离工艺和方法，包括以下步骤：
32.步骤1.矿浆预处理；
33.尾矿粒度测定
‑
400目85％，
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200目96％，最大粒度0.3mm，重量浓度15％，添加聚丙烯酰胺分子量为750万的高分子絮凝剂用量50g/t干矿，矿浆和药剂充分混匀后，进入直径30m的高压浓缩机浓缩，得到浓缩底流重量浓度达到55％，溢流为澄清水。
34.步骤2.高压压滤；
35.采用600m2压滤机，滤板垂直排列，当给矿泵矿浆压力达到0.80mpa，在滤布表面形成滤饼，大部分水分透过滤饼和滤布，成为澄清的滤液流出，进浆时间达到41分钟时，流出滤液量呈间断滴状时，进浆结束，停止输送泵，压榨和吹风开始，压榨水压力1.2mpa；压榨时间6分钟，吹风时间40s，得到滤饼厚度47mm，滤饼水分15.10％。
36.步骤3.滤布选型；
37.工业用压滤机滤布多用材质丙纶复丝，型号众多，厚度0.5～1.3mm，性能以单位时间面积透水量评价，透水量大，则处理量大，滤饼产量高，但滤液中含固体量多，滤液跑浑时间长，在600m2工业机上选用透水量为900l/m2/s的滤布使用，滤液浊度前5分钟500mg/l，整个进浆周期41分钟内滤液平均浊度分别为250mg/l。
38.步骤4.给矿压力与滤液浊度；
39.给矿渣浆泵为变频调速，在压滤滤板允许最高压力0.80mpa下，固定滤布型号和矿浆浓度55％，当给矿压力0.80mpa时，滤液前5分钟浊度分别为250mg/l，进浆时间41分钟。
40.步骤5.不同进浆时间的浊度检测；
41.在渣浆泵压力输送下，矿浆输送到压滤机滤板中心孔内，向滤布渗透，水透过滤布通过滤板内孔隙流入接水槽，接水槽底部安装垂直管道，所有水汇总在此处通过管道源源不断的流出，在水汇总处设置浊度连续检测；在给矿矿浆浓度55％，进浆压力0.80mpa，使用滤布透水量900l/m2/s时，检测进浆时间和滤液浊度；从0s开始直到720s测定17次，检测情况见表1，进浆10s浊度3500mg/l，随着时间延长，逐步降低，进浆240s浊度300mg/l，满足工业用水要求。
42.表1进浆时间和滤液浊度检测
[0043][0044][0045]
步骤6.接水槽坡度；
[0046]
接水槽材质光滑的不锈钢板，长度9900mm、宽度300mm、高度350mm，水沿长度方向流动，底部坡度选择必须适宜，如果全部是澄清水，则坡度水平即可满足，如果水中含有矿泥，由于矿泥比重大，会沉积在底部，坡度小则矿泥不流动，越积越多，坡度大则会占用空间，目标是槽底部不积矿泥，采用最小的适宜坡度；坡度为4.5％时，接水槽底部矿泥沉积厚度0mm；选定接水槽底部坡度4.5％，水槽最低处低于最高处445.5mm。
[0047]
步骤7.清水浊水分离；
[0048]
每个接水槽通过汇总管流出，汇总管处分成两根管道，安装两只电动闸阀，分别为浊水闸阀和清水闸阀，与显示控制屏连线，可以开关闸阀；浊度仪检测数据，通过后台显示控制屏读出，当浊度数值高于300mg/l时，清水闸阀自动关闭，同时浊水闸阀自动打开，浊水流向浊水池；当浊度数值低于300mg/l时，清水闸阀自动打开，同时浊水闸阀自动关闭，清水流向清水池。
[0049]
步骤8.清水浊水分别利用；
[0050]
清水和浊水池深度5m，直径底部保持坡度10％，向中心倾斜，便于沉积物重力沉淀后流向中心，澄清的上部清水从上部流出，其中清水池澄清水用于球磨机油站冷却水，真空泵冷却水，渣浆泵水封水等；浊水池澄清水用于工业生产循环水，用来冲洗地坪，矿浆泵池补加水，磁选机精矿卸矿冲洗水，隔渣筛中冲洗水等。
[0051]
步骤9.清水浊水池沉淀物处理；
[0052]
清水浊水池底部中心安装潜水电泵，型号200wq250
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13
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15，流量250m3/h，用于输送底部沉积的矿泥和杂物，定期清理，不需停机，输送到压滤机给矿泵池，给入压滤机继续压滤，实现矿泥全部处理，不外排。
[0053]
步骤10.完整发明工艺；
[0054]
测定极细尾矿粒度：
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400目85％，
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200目96％，最大粒度0.3mm，重量浓度只有15％，经加絮凝剂浓缩预处理，得到底流浓度55％，进入高压压滤，使用透水量为900l/m2/s的滤布，给矿压力0.80mpa得到滤饼和滤液，进浆240s滤液浊度300mg/l，满足工业用水要求；
[0055]
接水槽底部坡度4.5％，矿泥沉积厚度为0，浊水闸阀和清水闸阀自动控制，实现分离，并进入直径沉淀池沉降处理，清水池澄清水用于球磨机油站冷却水，真空泵冷却水，渣浆泵水封水等；浊水池澄清水用于工业生产循环水，用来冲洗地坪，矿浆泵池补加水，磁选机精矿卸矿冲洗水，隔渣筛中冲洗水等；沉淀池底部矿泥可以连续输送，返回流程再处理，清水浊水利用率均达到100％。
[0056]
需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。