石灰乳制备及泵管添加系统及方法

技术领域

本发明涉及铅锌矿矿石分离浮选技术领域，更为具体地，涉及一种石灰乳制备及泵管添加系统及方法。

背景技术

杜达铅锌矿矿石为高硫复杂难选铅锌矿矿石，矿物分析结果表明，矿石中除有12～18％的铅锌矿物外，含有60～80％的白铁矿、黄铁矿及硅酸盐矿物。为了获得高质量的铅锌精矿产品，一般采用高碱细磨铅锌优先分离浮选工艺流程来进行铅锌优先分离浮选。

铅锌优先分离浮选的过程中，需要采用石灰乳来调节矿浆pH值，以强烈抑制白铁矿、黄铁矿和硅酸盐矿物的上浮，同时需要使用大量石灰来调控矿浆pH值来抑制非目的矿物的上浮。为此，杜达选矿厂需要专门建造石灰乳制备和添加系统，以用于在铅锌浮选过程中需要添加石灰乳，调节矿浆pH值、抑制白铁矿、黄铁矿的上浮，实现铅锌铁硫的高效分离浮选。

选矿厂使用石灰乳调节矿浆pH值的应用比较广泛，根据选矿生产过程需要的石灰用量，大部分都采用先将制备好的石灰乳泵送到高位储存池，然后安装管道自流到选矿浮选工艺需要添加石灰乳的作业点，有条件的还使用PLC自动加药调控装置。但是由于石灰乳的性质和存在细颗粒石灰和杂质等，在选矿生产使用过程中都会产生石灰管道堵管、闸阀堵塞、管道结钙和添加量不准等情况，都需要进行定期冲洗和清理，而且安装PLC加药机需要大笔投资和维护维修成本。

但是，由于现场采购的当地生石灰(块状)质量很不稳定，需要先将采购的生石灰经过破碎、磨矿和搅拌来制成石灰乳溶液，再用渣浆泵输送到铅锌浮选需要添加石灰乳的作业点。如此的石灰乳制备和添加过程，存在很多不稳定因素，如采购的生石灰质量(有效成分CaO含量)不稳定，石灰碎磨过程不稳定、粗细颗粒不均匀，生石灰水化乳化效果不一，石灰泵输送存在喘气及输送压力不稳定，这些不稳定因素造成了铅锌浮选作业添加石灰量不稳定，管道输送中压力不稳定等等诸多问题。

因此，亟需一种能够提高铅锌浮选作业点添加石灰乳量的准确性的方案。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种石灰乳制备及泵管添加系统及方法，以解决现有原石灰乳制备和添加系统存在的诸多问题。

本发明提供的石灰乳制备及泵管添加系统，包括：

石灰乳粗液制备单元，用于将采购的生石灰经过破碎、磨矿和搅拌以制成石灰乳粗液；

石灰乳存储池，用于存储所述石灰乳粗液制备单元制备的石灰乳粗液，以使所述石灰乳粗液中的细颗粒生石灰充分水化和乳化，形成石灰乳细液；

泵管添加单元，用于通过渣浆泵将所述石灰乳存储池中的石灰乳细液通过输送管道输送到铅锌浮选的石灰乳添加作业点；

其中，所述泵管添加单元包括设置在所述石灰乳存储池的出口端的渣浆泵，从所述渣浆泵引出至铅锌浮选作业点附近的主管道，以及，从所述主管道引出至铅锌浮选作业点的从管道。

上述方案中，通过增设石灰乳存储池，极大地缓解石灰乳制备系统碎磨设备的运行强度，提高了碎磨生石灰的产能和效率，有充足的石灰池容积，也促进了细颗粒生石灰的继续水化消化和乳化，相比于已有的石灰乳制备系统，提高了石灰乳制备效率和乳化效果。

其中，可选的方案是，所述主管道经过所述铅锌浮选作业点之后延伸至所述石灰乳储存池的回口端。

其中，可选的方案是，在所述主管道靠近所述出口端的位置设置有出口压力表，在所述出口压力表和所述出口端之间设置有出口闸阀。

其中，可选的方案是，在所述主管道靠近所述回口端的位置设置有回口压力表，在所述回口压力表和所述回口端之间设置有回口闸阀。

上述方案中，通过增加石灰泵的功率和延长主管道形成闭环管道，并在末端安装控制闸阀，用于调控稳定石灰乳输送管道前后的压力，保持闭环管道前后端压差在小范围内变化，为各作业点添加石灰乳调节流量提供了极大的方便。

其中，可选的方案是，在所述主管道上靠近所述出口压力表的位置设置有总流量计。

其中，可选的方案是，在所述从管道上设置有小闸阀和流量计。

上述方案中，在铅锌浮选需添加石灰乳的作业点安装流量计和闸阀，方便了操作人员在现场调控石灰乳流量，直至所在作业点矿浆pH值达到工艺要求，为铅锌浮选调控碱性矿浆条件提供了基础保障。

其中，可选的方案是，所述石灰乳储存池的容量为300M

另一方面，本发明还提供一种石灰乳制备及泵管添加方法，利用如前所述的石灰乳制备及泵管添加系统进行石灰乳的制备及泵管添加，包括：

将采购的生石灰经过破碎、磨矿和搅拌以制成石灰乳粗液；

通过石灰乳存储池存储所述石灰乳粗液，以使所述石灰乳粗液中的细颗粒生石灰在所述石灰乳存储池中充分水化和乳化，形成石灰乳细液；

通过渣浆泵将所述石灰乳存储池中的石灰乳细液从所述石灰乳存储池的出口端泵出，通过主管道和从管道输送到铅锌浮选的石灰乳添加作业点。

其中，可选的方案是，在通过主管道和从管道输送到铅锌浮选的石灰乳添加作业点之后，还包括：将所述主管道中未能流进所述石灰乳添加作业点的石灰乳通过所述石灰乳存储池的回口端返回至所述石灰乳存储池。

上述石灰乳制备及泵管添加系统及方法，通过增设石灰乳存储池、压力表和控制闸阀，形成的泵管输送添加石灰乳稳压稳流调控方案，提高了石灰乳在铅锌浮选作业添加使用的效果，而且减少了不必要的损失和浪费，降低石灰消耗量在35％以上，同时也极大地减少了管道粗颗粒堵塞、需要人工去清理等强度。并且，本发明工程投资小，容易实施，现场操作调控方便，应用效果明显，在同类矿山中广泛使用且极大地提高了泵管输送添加石灰乳的稳压稳流调控能力，提高了铅锌浮选作业点添加石灰乳量的准确性，特别是对于来源和质量不稳定生石灰，极大地减少了石灰乳添加系统的不均匀性、堵塞清理及浪费现象，极大地减少了石灰的消耗。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的石灰乳制备及泵管添加系统的逻辑结构示意图；

图2为根据本发明实施例的石灰乳制备及泵管添加系统的平面结构示意图；

图3为根据本发明实施例的石灰乳制备及泵管添加方法流程示意图。

其中的附图标记包括：

石灰乳粗液制备单元100、生石灰堆场110、生石灰破碎机120、生石灰球磨机130、螺旋分级机140、石灰乳存储池200、泵管添加单元300、渣浆泵310、主管道320、出口闸阀321、出口压力表322、总流量计323、回口压力表324、回口闸阀325、从管道330、从流量计331、从闸阀332、铅锌浮选作业点400。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。

为详细描述本发明的石灰乳制备及泵管添加系统及方法，以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

图1和图2分别示出了根据本发明实施例的石灰乳制备及泵管添加系统及方法的逻辑结构和平面结构。

如图1和图2共同所示，本发明实施例的石灰乳制备及泵管添加系统主要包括石灰乳粗液制备单元100、石灰乳存储池200和泵管添加单元300。

其中，石灰乳粗液制备单元100，用于将采购的生石灰经过破碎、磨矿和搅拌以制成石灰乳粗液；石灰乳存储池200，用于存储所述石灰乳粗液制备单元制备的石灰乳粗液，以使所述石灰乳粗液中的细颗粒生石灰充分水化和乳化，形成石灰乳细液；泵管添加单元300，用于通过渣浆泵将所述石灰乳存储池中的石灰乳细液通过输送管道输送到铅锌浮选的石灰乳添加作业点。

具体的，作为示例，石灰乳粗液制备单元100包括生石灰堆场110、生石灰破碎机120、生石灰球磨机130和螺旋分级机140。其中，生石灰堆场110用于堆放待加工的生石灰原料，生石灰破碎机120用于对生石灰原料进行破碎处理，生石灰球磨机130用于对破碎后的生石灰原料进行球磨处理，球磨处理后的生石灰送入螺旋分级机140进行分离处理，其中，分离出的生石灰细料进入石灰乳液池200进行储存以及继续水化和乳化，分离出的生石灰粗料继续进入生石灰球磨机130进行球磨处理。

泵管添加单元300包括渣浆泵310和输送管道，其中，渣浆泵310设置在所述石灰乳存储池200的出口端，用于将石灰乳存储池200内的石灰乳液泵入输送管道。

输送管道进一步包括主管道320和从管道330。其中，主管道320与渣浆泵310相连接，用于将从渣浆泵310泵出的石灰乳液输送至铅锌浮选作业点附近，多个从管道330连接在主管道320上，用于从所述主管道320引出石灰乳液至铅锌浮选作业点。

其中，根据选矿现场的作业需求，铅锌浮选作业点400可以包括铅精选添加点、铅粗选添加点、锌粗选添加点和锌精选添加点等。

本发明的上述方案中，通过增设石灰乳存储池，能够极大地缓解石灰乳制备系统碎磨设备的运行强度，提高碎磨生石灰的产能和效率，有充足的石灰池容积，也促进了细颗粒生石灰的继续水化消化和乳化，相比于已有的石灰乳制备系统，提高了石灰乳制备效率和乳化效果。从而降低石灰消耗量，减少不必要的损失和浪费，同时也能够极大地减少后期输送管道粗的颗粒堵塞、需要人工去清理等强度。

在本发明的一个具体实施例中，石灰乳储存池的容量为300M

为了进一步提高石灰乳的利用率，降低石灰消耗量。在本发明的一个具体实施方式中，还对输送管道进行了优化处理。

具体的，作为示例，渣浆泵310可以选用变频渣浆泵(石灰泵)，设置石灰乳储存池200的出口端。主管道320可以选用Φ125管。并且，在主管道320在输送石灰乳经过所述铅锌浮选作业点之后，继续延伸至所述石灰乳储存池200的回口端(图中未标示)，以形成相对“闭环”的管路，将未能流进作业点的石灰乳返回至石灰乳储存池200。

更进一步，在本发明的一个优选实施方式中，在闭环主管路的前后管道上还安装有压力表以检测前后主管道中的压力，在末端安装闸阀开关，用以调节和保持主管道前后压力大小相近，并使剩余小部分流量返回至石灰乳储存池200。

具体的，作为示例，在所述主管道320靠近石灰乳储存池200的出口端的位置设置有出口压力表322，在所述出口压力表322和所述出口端之间设置有出口闸阀321；在所述主管道320靠近石灰乳储存池200的回口端的位置设置有回口压力表324，在所述回口压力表324和所述回口端之间设置有回口闸阀325。

为了能够对石灰乳储存池200泵出的石灰乳进行整体流量统计和管控，在本发明的一个具体实施方式中，在所述主管道320上靠近所述出口压力表322的位置还设置有总流量计323。

从输送石灰乳的主管道320上，可以安装若干小管道(如4-6个，或者更多)作为从管道330至需要添加石灰乳的作业点，并在从管道330分别安装从闸阀332和从流量计331，用从闸阀332调节需要的添加的石灰乳量，用从流量计331统计各作业点添加的石灰乳总量，使得从闸阀调节的流量满足各作业点的要求，便于生产管理控制。

在铅锌浮选需添加石灰乳的作业点安装流量计和闸阀，方便了操作人员在现场调控石灰乳流量，直至所在作业点矿浆pH值达到工艺要求，为铅锌浮选调控碱性矿浆条件提供了基础保障。

上述石灰乳制备及泵管添加系统，通过闭环主管道末端的调节闸阀，调节主管道的压力大小，其它小管道的闸阀调节各添加石灰乳的流量，通过短时间内的调节平衡，实现石灰乳添加的稳压稳流。主要技术措施是通过安装变频渣浆泵、以及大的闭环主管道，在闭环主管道前后端安装压力表，闭环管道末端安装闸阀开关，通过调节石灰泵变频和主管道末端的闸阀，来调控主管道的压力大小和返回量，各浮选作业添加点安装闸阀开关和流量计用于调节添加点的石灰乳流量大小，各个闸阀开关均可以自由调节，也可以根据需要随时全开，将石灰乳中存在的细颗粒流进作业点，以减少细颗粒的积累形成堵管现象。必要时也可以采用清水对闭管道进行清理冲洗，将细颗粒石灰渣和结钙物等进行清理冲洗，如此减少石灰乳管道的堵塞现象。

与上述石灰乳制备及泵管添加系统相对应，本发明还提供一种石灰乳制备及泵管添加方法，利用如前所述的石灰乳制备及泵管添加系统进行石灰乳的制备及泵管添加。

图3示出了根据本发明实施例的石灰乳制备及泵管添加方法的流程。如图3所示，本实施例的石灰乳制备及泵管添加方法包括如下步骤：

将采购的生石灰经过破碎、磨矿和搅拌以制成石灰乳粗液；

通过石灰乳存储池存储所述石灰乳粗液，以使所述石灰乳粗液中的细颗粒生石灰在所述石灰乳存储池中充分水化和乳化，形成石灰乳细液；

通过渣浆泵将石灰乳存储池中的石灰乳细液从所述石灰乳存储池的出口端泵出，通过主管道和从管道输送到铅锌浮选的石灰乳添加作业点。

另外，可选的方案是，在通过主管道和从管道输送到铅锌浮选的石灰乳添加作业点之后，还包括：将所述主管道中未能流进所述石灰乳添加作业点的石灰乳通过所述石灰乳存储池的回口端返回至所述石灰乳存储池。

关于上述石灰乳制备及泵管添加方法的更为具体的实现方式，均可参见前述对于石灰乳制备及泵管添加系统的描述，再次不再一一详述。

通过上述实施例可以看出，本发明提供的石灰乳制备及泵管添加系统及方法，首先对生石灰制备系统增加石灰乳储存池，让未能充分水化和乳化的生石灰，在经过碎磨作业后，细颗粒的生石灰进入石灰池后能继续充分水化和乳化。其次，对泵管输送添加系统进行改造，适当调大石灰泵的输送量，安装循环管路，保证石灰管路前后压力大小相近，剩余小部分流量返回至石灰泵池；再次，在铅锌浮选需要添加石灰乳的作业点安装闸阀开关和流量计，用于调节铅锌浮选作业点需要的石灰乳用量。

应用本发明，能够极大地稳定铅锌浮选作业点需要的石灰用量，调控容易，同时减少不必要的石灰乳损失。由于泵管有循环返回，石灰乳在泵管输送添加过程中，前后压力大小相近，各点调节方便。

在本发明实例中，是在有色金属选矿中，自制石灰乳和添加石灰乳来调节浮选作业矿浆pH值，采用泵管输送添加石灰乳稳压稳流调控的技术方法。下表中示出了根据建模实验得出了实施本发明前后的主要指标对比。根据指标提高和减少石灰消耗量等结果，估算可新增经济效益约600万元/年以上。

表1实施前后石灰乳制备与添加系统主要指标对比

通过实验证明，本发明在工业生产实施后，对比原来石灰乳制备和泵管添加系统，不仅提高了制备石灰乳系统效率，提高了生石灰消化和乳化效果，而且极大地提高了泵管输送添加石灰乳的稳压稳流调控能力，提高了铅锌浮选作业点添加石灰乳量的准确性，同时极大地减少了石灰乳添加系统的不均匀性、堵塞清理及浪费现象，极大地减少了石灰的消耗。

并且，本发明工程投资小，容易实施，现场操作调控方便，应用效果明显，适宜在同类矿山中广泛使用。

如上参照附图以示例的方式描述根据本发明的石灰乳制备及泵管添加系统及方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的石灰乳制备及泵管添加系统及方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。