石墨选矿中超细粉尘治理的探讨
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浅谈煤矿井下粉尘的治理摘要:根据煤矿井下粉尘的特性及其危害和对井下空气污染的状况,提出了针对井下各产尘源的治理措施和方法。
从而改善煤矿工人的作业环境,降低矿工职业病发病率和事故率,提高煤矿生产效益和经济效益。
关键词:粉尘、空气污染、喷雾降尘目前我国煤炭开采以井工开采为主,目前我国煤炭产量构成,井工矿开采的煤炭产量占93%以上。
由于井下采煤空间狭小,工作地点多变,通风效果差。
因此井下采煤、掘进、转载、运输过程中,产生大量粉尘,严重污染井下环境。
为了搞好采煤工作面的防治,有效降低其粉尘浓度,必须针对井下不同尘源采取相应的治理措施,以达到对粉尘进行综合治理的目的。
1、井下粉尘的特性与危害煤矿井下粉尘是指在煤矿生产中产生的微细煤尘和岩尘的总称。
煤矿井下粉尘具有如下特性:(1)粉尘表面吸附一层空气薄膜,阻碍粉尘间或水滴与粉尘间的凝聚沉降。
(2)粉尘的分散度增大,吸附在表面的氧分子增多,加快了粉尘氧化分解过程。
(3)细微岩尘由于表面积增大,岩尘中的游离二氧化硅很容易溶解于人体肺细胞中。
(4)采掘工作面中产生的新鲜粉尘较回风道中的粉尘易带电。
由于粉尘具有这些特性决定了以下危害:易引起尘肺;易引起燃烧和爆炸;高浓度粉尘能加速机械磨损,缩短精密仪器的使用寿命。
2、井下粉尘污染的治理2.1、采煤工作面粉尘的治理采煤工作面时煤矿产尘量最大的作业场所,为了搞好采煤工作面粉尘的防治,有效降低其粉尘浓度,必须针对采煤工作面的不同尘源采取相应的防治措施,以达到对粉尘治理的目的。
(1)采煤机径向雾屏降尘。
在采煤机摇臂上靠近滚筒部分,加一直的和弧形的金属管连接器,在其上焊3~9个喷座并安装喷嘴。
每个喷嘴的流量5L/min,向喷嘴供应10MPa以上的压力水,这样在滚筒靠人行道侧形成一道径向雾屏,对控制和降低滚筒产生的粉尘有较好的效果。
(2)采煤机高压外喷雾降尘。
其主要原理时利用高压减小雾粒的浓度,提高雾粒密度、飞行速度、引射风量、涡流强度及带电量,增加了雾粒与尘粒的碰撞机率、能量及附着力,从而提高了水雾粒对尘粒的俘获率。
超细粉碎方式对超净煤分选效果的影响赵静;付晓恒;王婕;宋国阳;王锴【摘要】针对不同超细粉碎方式的作用特点,选用搅拌磨、气流磨、胶体磨、球磨,研究不同粉碎方式对超净煤分选效果的作用,发现采用胶体磨加工处理得到的超净煤产率最高为84.55%,灰分最低为0.83%,更有利于提高超净煤的分选效果.为了研究磨矿方式对超净煤分选效果促进作用的机理,通过粒度分布曲线和SEM研究超细粉碎方式对煤粒几何特征的作用,结果表明胶体磨加工处理后粒度分布均匀,细化充分有效避免了细粒再次聚团;煤粒表面没有明显的断裂,存在大量凹凸,尖角被钝化.通过AFM,FTIR和润湿热曲线研究不同超细粉碎对煤粒的表面化学性质的作用,AFM 结果表明,胶体磨处理的煤样表面粗糙度最大,Rq=2.96 nm,高度变化较大,暴露更多的官能团,因此煤样解离更充分;FTIR结果表明胶体磨处理后煤样表面官能团含量发生显著变化,疏水基与亲水基吸收峰面积比值最大为0.084,煤样中的有机质和无机质更有效的解离,煤样疏水性改善;润湿热曲线表明胶体磨处理后煤样与非极性油有更强烈的作用,润湿热为1.384 J/kg,有利于煤粒形成结构紧实、选择性好的絮团.形成密实稳定选择性好的絮团,可以有效地提高超净煤的分选效果.【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2016(041)012【总页数】7页(P3108-3114)【关键词】超细粉碎;超净煤;几何特征;表面化学性质【作者】赵静;付晓恒;王婕;宋国阳;王锴【作者单位】中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TD94煤中的无机质即煤燃烧完全后成灰的物质,要得到灰分小于1%的超净煤[1]产品,需将煤中的无机质最大限度地解离出来以有效地除杂提纯。
石墨电极加工粉尘对工人伤害及改造一、概述石墨电极材料具有质软、导热导电性能好、耐高温等优点,被广泛应用,以模具行业为例,石墨因其具有电极消耗小、加工速度快、耐温高、加工精度高等优点,逐渐代替铜电极成为加工电极的主流,在加工方法上除了普通的机械加工外,高精度、高效率的高速加工技术也在石墨加工中广泛应用,与此对应的,用于石墨加工的工具除了普通机床、加工中心外,针对石墨的特点而设计石墨高速加工中心也日益受到青睐。
石墨加工中会产生大量的颗粒粉尘,这些粉尘不但对人体有害,对机床和加工刀具的使用寿命也有影响,把石墨粉尘浓度控制在合理的范围之内不仅保护工人健康,也会延长机床和刀具的寿命、降低成本、提高生产效率, 将石墨粉尘控制在合理范围内,避免生产事故的发生也是安全生产的保证。
如何将粉尘浓度降到最低, 将粉尘的危害降到最小, 是石墨加工过程需要解决的问题,本文将从机床的改造、石墨高速加工中心的推广使用、车间防尘与除尘和工人的个体防护等方面具体阐述各种防除尘措施。
(一)、石墨粉尘对机床、刀具和工人的影响石墨是一种具有显微缺陷的非均质脆性材料, 存在结构不均匀性、多孔性和脆性等特点, 这对其材料的加工有重要的影响。
国内外的研究表明, 石墨材料切削加工与金属材料有很大的区别: 金属材料是通过塑性变形获得带状或节状切削来实现材料去除; 而石墨材料是通过脆性断裂生成崩碎型切屑颗粒或粉尘来实现。
石墨粉尘对机床和刀具的使用寿命和加工精度有很大影响。
石墨粉尘若进入主轴则会造成装夹不稳, 缩短刀具寿命, 增大加工表面粗糙度, 增加停机时间, 降低工件加工尺寸精度和主轴轴承使用寿命。
对于高速加工中心主轴, 由于主轴转速很高, 装夹不稳会引起非常大的惯性离心力, 它会使抗弯强度和断裂韧性都较低的刀片发生断裂, 除造成废品外, 对操作者和机床都会带来危险。
机床一般都有由透明材料做的防护罩以便加工过程的观察, 若石墨粉尘玷污防护罩会降低可视度, 影响操作工人视线, 造成废品增多。
如何治理矿山粉尘污染对于露天矿山生产来说,矿山生产过程中产生粉尘已经成为影响环境、作业效率、运输安全和生产成本的重要控制因素。
空气中的粉尘恶化了采装和运输作业条件,并且面临着环保部门的严厉查处,所以防尘工作愈来愈显得尤为重要。
因此,防尘已经成为矿山生产中一项十分重要的工作。
分析了露天矿生产中粉尘污染的原因及对策。
露天矿生产的各个环节几乎都会产生粉尘污染源,如穿孔、爆破、铲装、运输、破碎、排土等。
另外,采区内的辅助车辆和采矿工程的施工(如斜坡道的施工、边坡清理等)也会产生粉尘污染源,但比较而言,前者产生的污染程度要严重得多。
射孔过程中产生的粉尘牙轮钻机或二次破碎所使用的手持式、气腿式或凿岩机在工作面过程中,由于钻头对岩石的冲击、挤压以及切剥、摩擦,被碎成大小不一的颗粒烟尘,其中有一部分排出孔口后就形成粉尘。
凿岩产尘的特点是时间长而持续,而且大量粒尘的直径小于微米级,它是露天矿区细矿物粉尘的主要来源之一。
尤其是牙轮钻机分布点广且散,造成产尘点多而散,而接触这类粉尘作业的人较多,接触时间较长,对职工的危害性较大。
爆破作业产生的粉尘爆破作业时,因为矿石和岩石承受着巨大的爆炸压力、高温及应力波作用而粉碎,位移后形成粉尘。
其瞬时产尘量极大,产尘量与一次爆破的炮孔数目、炮孔参数、炸药种类、矿岩性质、地质构造体伤害极大。
电铲装载期间产生的粉尘首先电铲挖掘矿岩时,沉落在矿岩表面上的和摩擦、碰撞产生的粉尘通过振动上升,形成二次粉尘;其次铲斗在向电动轮车卸下矿岩时,由于落差,会产生巨大粉尘。
另外,电铲在清扫爆堆时也会产生粉尘。
运输过程中产生的粉尘沉积在运输道路上的灰尘被电动轮车挤压、振动和气流的影响,无规则地运动起来,造成二次扬尘。
同时从有关露天矿大气质量监测表明,汽车运输矿岩时,路面行车扬尘是露天矿采区最大的粉尘污染源,占采区总产尘量的70%~90%。
垃圾场倾倒作业产生的粉尘由于电动轮卡车在垃圾场卸石期间发生岩石碰撞、摩擦而产尘。
浅谈综采工作面粉尘治理技术摘要:本篇着重介绍了山西宏源集团官庄河煤业有限公司在从事综采生产时过程中进行粉尘综合治理技术关键词:综采工作面粉尘综合治理技术随着国家飞速的发展,科学技术不断的创新和实践,煤矿的机械化程度不断提高,开采强度越来越大,因此综采作业面产生的尘土越来越多,导致作业区粉尘浓度不断攀升。
严重的危害着煤矿安全人员和现场作业人员的健康。
一、问题的提出同以往的高档普采工作面相比,综采工作面在实现高产高效的同时,也产生了数量相当大的粉尘,严重损害了一线职工的身体健康。
对综采工作面采用粉尘综合治理技术,最大限度地降低综采工作场所的粉尘浓度,是采用综采工艺生产过程中还需要不断探索和解决的难题。
二、问题的解决方案公司在长期采用综采工艺生产过程中,通过不断探索,不断改进,逐步掌握了在该工艺下的粉尘综合治理技术。
通过比较优化,结合公司自身的特点,目前主要采用了煤层静压长壁注水、放炮短壁注水、机组内外喷雾、工作面光控水幕、综采支架移降架喷雾、进回风巷使用净化水幕、个体防护放炮前后洒水灭尘、转载点喷雾等粉尘综合治理技术。
1煤层长壁注水、短壁注水公司结合本矿井自身的特点,充分利用在-195水平副井通道建筑的静压水池(容积320m3,标高-186m),通过静压水池与生产工作面形成的3.5~4.2MPa的压力差进行了煤层静压长壁注水,为矿井节省了注水泵4台,减少了因煤层注水而产生的电费、设备租赁费和维修维护费用,创造了可观的经济效益。
通过煤层静压长壁注水,煤层取样化验分析,煤层含水量介于4.05%与4.2%之间,达到了《煤矿安全规程》要求。
另外根据公司11#煤综采工作面含有夹矸需放震动炮的特点,在11#层煤的综采工作面上打眼期间进行了煤层短壁注水,减少里产尘量,也起到了良好的辅助降尘效果。
2机组内外喷雾公司在确保综采机组水压不小于2.0Mpa的前提下,为进一步提高机组内外喷雾的降尘效果,在防尘管路上泵站供水管之前加设了水质过滤器,为机组内外喷雾提供了水质保障,确保了喷雾效果。
2024年煤矿粉尘专项治理工作总结一、前言煤矿粉尘对矿工的健康和安全有着重要影响,因此,煤矿粉尘专项治理工作一直是我们煤矿管理部门的重点工作。
在2024年,我们煤矿粉尘专项治理工作取得了显著的成绩,特此对这一年的工作进行总结,以期为今后的工作提供经验和借鉴。
二、治理目标和措施2024年,我们制定了粉尘治理的具体目标,即实现煤矿粉尘控制技术的全面铺开,对煤矿的可能粉尘能源进行全面的治理。
为了实现这一目标,我们采取了以下措施:1.加强法律法规的宣传与推行:制定了煤矿粉尘专项治理工作方案,并组织宣传培训,让每一名矿工都明确了粉尘治理的重要性和必要性。
2.投入资金,更新设备:我们投入了大量资金,购买了先进的粉尘控制设备,并对旧设备进行了改造更新,以确保设备的运行效果和安全可靠性。
3.加强技术力量的培养:通过组织技术培训和知识交流,提升了矿工的专业技术水平,使其具备了粉尘治理工作所需的技能和知识。
4.建立健全的管理体系:制定了严格的管理制度,明确了责任和任务分工,加强了对矿井生产过程中粉尘管理的监督和检查。
三、工作成果在2024年的煤矿粉尘专项治理工作中,我们取得了以下成果:1.粉尘浓度显著降低:通过大力推广粉尘控制技术和设备,煤矿粉尘浓度比前一年明显下降了50%以上,有效改善了矿工工作环境,保护了矿工的身体健康。
2.事故率下降:由于粉尘治理工作的开展,煤矿事故率明显下降,特别是与粉尘有关的事故几乎为零,为煤矿生产安全提供了有效保障。
3.技术创新取得突破:我们在煤矿粉尘治理技术方面取得了一系列突破,成功开发了一套高效的粉尘控制方案,得到了广泛应用和推广。
4.宣传教育工作效果显著:通过加强宣传教育,矿工对煤矿粉尘治理工作的重要性和方法有了更深入的了解,激发了矿工的工作积极性和责任感。
四、存在问题和改进措施在2024年的煤矿粉尘专项治理工作中,我们也存在一些问题和不足之处,这需要我们进一步改进和加以解决。
1.监督检查不够到位:尽管我们建立了监督检查体系,但在具体工作中,还存在检查力度不够,监督不到位的问题。
采矿工程专业毕业设计论文:采矿工程专业矿山粉尘治理技术研究采矿工程专业矿山粉尘治理技术研究摘要近年来,矿山粉尘对环境和人体健康造成的危害越来越受到关注。
本文针对这一问题,进行了矿山粉尘治理技术的研究。
首先,对粉尘的来源进行了分析,接着介绍了常用的粉尘治理技术,并对其原理和适用范围进行了详细的阐述。
通过实验和对现有矿山进行的调研,本文对不同治理技术进行了对比分析,并提出了一种综合应用多种技术的矿山粉尘治理方案。
最后,通过对实验结果进行总结和分析,得出了矿山粉尘治理技术的成效和应用前景。
本文的研究成果可以为矿山粉尘治理提供一定的参考和指导。
关键词:矿山粉尘;治理技术;环境保护;职业健康引言随着矿产资源的不断开发和利用,矿山粉尘污染问题日益凸显。
矿山粉尘不仅会对矿山周围的环境造成污染,还会危害矿工的职业健康。
因此,采矿工程专业的矿山粉尘治理技术的研究显得尤为重要。
1. 矿山粉尘污染的来源矿山粉尘主要来源于以下几个方面:矿石的破碎、挖掘、运输和装卸过程中的机械作业产生的尘埃;矿井通风不良或不完善导致的空气中悬浮的细微颗粒;露天矿山和矿石堆放区的风蚀和气象条件等。
这些来源导致矿山粉尘在矿山作业区域和周围环境中大量堆积,对环境和人体健康造成威胁。
2. 矿山粉尘治理技术常用的矿山粉尘治理技术包括湿法治尘、干法治尘、减少粉尘产生等方法。
(1)湿法治尘:湿法治尘是通过加水或喷洒液体来降低矿山粉尘的浓度。
该方法包括喷雾、建设湿地、人工降雨等。
湿法治尘可以有效地降低空气中的粉尘浓度,并通过降低粉尘的扩散范围减少粉尘对环境的污染。
(2)干法治尘:干法治尘是通过机械设备和工艺改进来降低矿山粉尘的产生和扩散。
该方法包括对机械设备进行封闭或装置排气设备、喷粉系统、布袋除尘器等。
干法治尘可以减少粉尘的产生,提高矿山作业区域的空气质量。
(3)减少粉尘产生:减少粉尘的产生是通过改善工作环境和工艺流程来达到的。
这包括减少粉尘产生源的运动速度、改善掘进工艺、降低爆破噪音和改变排放方向等。
尘埃,一种常见的家喻户晓的词,可以被定义为常常悬浮在空气中的各种物质的细粉状物质。
这与加工EDM电极时产生的灰尘没有什么不同。
任何加工过石墨的人都知道,机械加工过程中产生的粉尘非常精细,并且有停留在空气的倾向。
但是,与普通的家用灰尘不同,石墨粉尘具有必须考虑的特性。
危害或滋扰当处理石墨粉时,最常见的问题可能是它是否对人体有害。
要回答这个问题,我们首先必须了解石墨有两种类型:天然石墨和合成石墨。
用于制造EDM电极并由此产生的石墨粉是合成石墨的粉尘,这种石墨材料被认为是生物惰性材料并且归类为麻烦而不是危险的粉尘。
由于石墨中最常见的同位素是碳,因此人体不会将其识别为外来物质,也不会试图拒绝它。
人体本身主要是碳,与合成石墨中的惰性碳材料非常相容。
虽然应采取措施从源头捕捉灰尘,但这实际上是不可能的,而且有一定数量肯定会逃到周围的大气中。
由于尘埃粒子的微小尺寸,这些可能对人眼不可见。
石墨粉尘可能会刺激眼睛,并可能导致刺痛,浇水和发红。
与这种粉尘接触可能会对皮肤产生磨损和轻度干扰,但不会被人体吸收。
任何类型的过度接触都会造成某种健康问题,石墨粉也不例外。
因此,石墨粉尘暴露指南已经在材料安全数据表(MSDS)中确定和确定。
正如美国政府工业卫生学家会议(ACGIH)所确定的,8小时内石墨粉末的时间加权平均值(TWA)暴露指南总计为10 mg /m³3。
在此浓度下,石墨粉将会变得足够厚以致影响视力。
在制造环境中集中这种强度是不太可能的,尤其是在使用某种类型的集尘系统的情况下。
过长时间暴露于石墨粉尘可能会导致一种慢性和更严重的状况,称为石灰沉着病,这是一种尘肺病。
当吸入的石墨颗粒留在肺和支气管中时,会出现这种情况。
石墨病等危害通常与天然石墨有关,但在极其罕见的情况下与人造石墨有关。
天然石墨含有沉淀石墨沉淀的结晶二氧化硅。
这在合成石墨或加工人造石墨产生的任何灰尘中都没有。
对啮齿动物的长期吸入研究未显示石墨粉尘对健康有严重影响; 然而,应定期采集空气质量样本来监测空气中石墨粉尘的浓度。
煤矿井下粉尘超标原因分析及其综合管理探讨肖丹【摘要】简述了我国煤矿粉尘危害特点及浓度标准,基于两类危险源理论分析了粉尘超标原因,得出人的不安全行为、物的不安全状态和环境因素是导致粉尘超标的表面原因,管理失误才是深层次的原因。
提出应从煤矿粉尘防治设备设施管理、人的不安全行为管理、组织机构制度管理和环境因素管理四方面进行综合管理。
%This paper briefly describes the characteristics and concentration of standard coal dust hazard in our country, based on the two types of hazard theory analyses the reasons for excessive dust. It is concluded that the unsafe behavior of people, unsafe state of object and en-vironmental factors are surface cause, mismanagement is the deep reason. And it is put forward that coal mine should build the integrated management from the coal mine dust prevention facilities management, the unsafe behavior of people management, organization system of management and environmental factors.【期刊名称】《煤矿现代化》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】3页(P119-121)【关键词】煤矿粉尘;浓度标准;超标;原因分析;综合管理【作者】肖丹【作者单位】重庆工程职业技术学院,重庆 400037【正文语种】中文【中图分类】TD714.4煤矿井下粉尘超标原因分析及其综合管理探讨肖丹(重庆工程职业技术学院,重庆400037)摘要简述了我国煤矿粉尘危害特点及浓度标准,基于两类危险源理论分析了粉尘超标原因,得出人的不安全行为、物的不安全状态和环境因素是导致粉尘超标的表面原因,管理失误才是深层次的原因。
矿山粉尘产生环节和治理措施目前非煤矿山严重污染生态环境,影响空气质量,矿山粉尘污染空气治理从何入手,怎样治理是摆在我们面前的重要课题,众所周知,由于历史原因,非煤露天矿山粉尘治理工作落后于非煤露天矿山的发展,尤其是小型露天矿山的生产环节相关设备对于收尘、防止扬尘的措施较少,因此,从源头入手,对露天矿山易产生粉尘的环节进行摸排,制定切实可行的治理和设备改造措施,才能到达治理的长期目标,彻底改变非煤露天矿山污染空气现状。
一、粉尘定义及分类粉尘〔dust〕是指悬浮在空气中的固体微粒。
习惯上对粉尘有许多名称,如灰尘、尘埃、烟尘、矿尘、砂尘、粉末等,这些名词没有明显的界限。
国际标准化组织规定,粒径小于75μm的固体悬浮物定义为粉尘。
根据大气中粉尘微粒的大小可分为:1.飘尘,系指大气中粒径小于10μm的固体微粒,它能较长期地在大气中漂浮,有时也称为浮游粉尘。
也被称为可吸入颗粒物,英文缩写为PM10。
2.降尘,系指大气中粒径大于10μm的固体微粒,在重力作用下,它可在较短的时间内沉降到地面。
3.PM2.5。
PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物。
它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。
与较粗的大气颗粒物相比,PM2.5粒径小,富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。
二、非煤露天矿山产生粉尘环节露天采矿场在穿孔〔深孔〕和钻眼、爆破和二次破碎、铲装、汽车运输、汽车卸载、破碎、推土机平整工作面和排土场等生产过程中都会产生大量的粉尘。
露天采矿场具有产尘点多、产尘量大、空气含尘浓度高等特点,此外,露天采矿场粉尘还具有分散度高的特点。
前苏联统计资料显示,露天采矿场直径小于10μm 的粉尘占粉尘总量的90%;露天矿深部实测数据显示,直径小于等于5μm 的粉尘占总量的86.3%,小于10μm 的占95.2%。
1.钻机穿孔作业产尘打眼过程中,岩石破碎成粉末,如不采取措施,将产生较多粉尘。
浅谈超细尾矿处理方法及开发利用随着社会的发展和资源的日益枯竭,矿产资源的开发利用愈发引起了人们的关注。
尾矿资源是一种重要的矿产资源,尾矿的处理方法和开发利用对于保护环境和提高资源利用率都具有重要意义。
超细尾矿是尾矿中的一种,其处理方法和开发利用对于实现资源的可持续利用有着重要意义。
一、超细尾矿的特点超细尾矿是指颗粒度小于20微米的尾矿,其特点在于粒度细、矿物颗粒与杂质颗粒之间的密度差异小、难以分离等。
由于超细尾矿的特殊性质,其处理方法和开发利用面临着一系列的挑战。
二、超细尾矿的处理方法1. 磨矿处理超细尾矿的颗粒细小,因此需要进行磨矿处理,将其颗粒尺寸进一步细化。
磨矿处理的方法包括球磨、磨粉机等,通过对尾矿进行磨矿处理,可以更好地释放其中的有用矿物,提高后续分选和提取工艺的效率。
2. 浮选分选浮选分选是超细尾矿处理的重要方法之一,通过对尾矿进行浮选处理,可以有效地分离出有用的矿物。
由于超细尾矿中矿物颗粒与杂质颗粒之间的密度差异小,因此需要借助浮选剂、表面活性剂等化学药剂,来实现矿物颗粒的有效分选。
3. 湿法提取针对超细尾矿中的有用矿物,可以采用湿法提取的方法进行提取。
湿法提取方法包括浸出法、萃取法、溶解-结晶法等,通过对尾矿进行湿法提取,可以获得目标产品,实现超细尾矿的资源化利用。
针对超细尾矿中的铁矿物,可以采用磁选分选的方法进行分选。
通过对尾矿进行磁选处理,可以有效地分离出铁矿物,提高尾矿中铁矿物的回收率,减少资源的浪费。
三、超细尾矿的开发利用1. 生态绿色开发在超细尾矿的处理和利用过程中,应当注重生态环境的保护,采用绿色环保的开发方式。
可以通过资源综合利用、尾矿综合利用等方式,最大限度地减少对环境的影响,实现资源和环境的协调发展。
2. 资源循环利用超细尾矿中蕴含着丰富的矿产资源,可以进行资源的循环利用。
通过磨矿、浮选、湿法提取等方法,可以有效地回收其中的有用矿物,实现资源的可持续利用。
3. 新材料开发超细尾矿中的有用矿物可以用于新材料的开发。
石墨选矿中超细粉尘治理的探讨作者:汪红王娟来源:《科技资讯》 2014年第20期汪红王娟(煤炭工业郑州设计研究院股份有限公司河南郑州 450007)摘要:石墨是我国重要的矿产之一,在我国经济发展中占有非常重要的地位。
但是受到石墨行业性质的制约,在生产的过程中会产生大量的粉尘污染,不仅会给环境带来巨大的污染,人体吸入粉尘之后还会给健康带来巨大的威胁。
为了降低石墨粉尘对环境和人体的危害,笔者以鲁山石墨选厂为例,从石墨行业粉尘污染的特点出发,对处理石墨超细粉尘的原理和方法进行了具体论述,并介绍了鲁山石墨选厂的超细粉尘治理情况。
关键词:石墨选矿超细粉尘静电吸附中图分类号:TD82 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)07(b)-0116-02石墨是一种非常重要的矿产资源,石墨工业在我国传统工业生产占据重要地位,是促进国民经济发展的支柱性产业之一。
作为重要的生产资源,它的质量较轻,但是却能够耐受高温、具有较强的抗腐蚀性,可以在剧烈的化学反应中保持较好的稳定性,是高新技术发展的基础性材料之一。
目前,石墨已经在冶炼行业中作为一种耐火材料被广泛应用于陶瓷、显像管、线路板等的导电涂料和密封材料。
从世界范围内石墨行业的发展来看,它主要被用于深度加工。
换句话说,就是将大块的石墨利用各种加工技术使之变成微米级、亚微米级甚至纳米级的石墨粒子。
如果粉碎的石墨粒子的纯净度较高,就会在电子信息、高分子材料、军事和航空领域中被广泛应用。
在新的社会发展环境中,经济发展所产生的环境问题也越来越严重,并逐渐成为限制经济发展的主要因素之一。
1 石墨选矿超细粉尘污染的主要特点1.1 超细粉尘的排放量很大由于石墨行业属于传统的工业类型,设备相对比较落后,再加上生产条件的限制,在粉尘清除上的效果并不显著。
在很多石墨选矿产业中,厂区就会受到大量粉尘的污染,而且由于粉尘的排放量比较大,就会对周期的空气造成严重的污染。
1.2 粉尘污染的类型比较单一这是因为石墨行业的生产产品比较单一,采用的工艺也比较简单,从采矿开始到选矿,会产生污染的就只有加工石墨产生的粉尘。
黑色冶金选矿系统粉尘控制技术分析摘要:选矿厂在矿石的破碎、筛分、运输过程中会产生大量的粉尘,严重影响了作业人员的身体健康。
基于此,本文对黑色冶金选矿系统粉尘控制技术进行了论述。
关键词:黑色冶金;选矿系统;粉尘黑色冶金矿山选矿生产是我国传统产业,具有职业人口集中、从业人员多、粉尘危害分布广且较严重等特点。
随着机械化、自动化程度的提高,现场作业人员已大幅减少,作业环境也有不同程度的改善。
然而,许多工作场所的粉尘浓度仍难以满足国家职业卫生限值要求,从而会对工人的健康造成不同程度的危害。
一、黑色冶金选矿生产工艺及尘源特点选矿是冶金工业生产中不可缺少的重要环节,矿石经破碎、筛分、磨矿、磁选或浮选、重选、过滤等工序,最终得到精矿。
1、破碎和筛分。
破碎是利用破碎机将大块矿石破碎到一定粒度,供选矿磨机磨矿。
根据不同的矿石性质、粒度及选矿方式,选择破碎段数。
一段破碎是指矿石经破碎机一次破碎;多段破碎是指矿石经两次或多次破碎,然后进入磨矿过程。
一段、二段及三段破碎又称为粗、中、细碎。
大型选矿厂一般采用三段破碎流程。
筛分是利用振动筛破碎机破碎出的矿石进行筛分,将大的矿石筛出,然后再返回破碎机破碎;筛下的小块可送入磨矿系统或选别系统。
经破碎筛分后,25~30mm合格的铁矿块可直接用于冶炼。
在破碎生产中,从矿石卸入粗破机到合格粒度的矿石卸入选矿的磨矿槽,其间物料在粗破机、中破机、细破机、筛分机中被破碎、高频振动、相互碰撞,并在皮带头和皮带尾迅速下落,大量的粉尘产生,并向整个工作区逸散,而且随着无组织气流在车间内扩散。
2、选矿。
磨矿仓中经细破的矿石由摆式给料机给集料胶带机、再通过给料胶带机给入一段球磨机,球磨机与旋流器构成闭路。
旋流器溢流泵送给粗细分级旋流器,沉砂(粗粒)流入矿浆分配器给粗选螺旋溜槽,溢流自流到浓缩池浓缩。
粗选螺旋溜槽精矿泵给精选螺旋溜槽,尾矿先脱渣,经弱磁、中磁得精矿,中磁尾矿为最终尾矿;精选螺旋溜槽的精矿为重选铁精矿,尾矿与弱磁、中磁精矿合并泵给二段磨机的旋流器,沉砂进二段磨机,溢流与二段磨机的排矿一起返回到粗细分级旋流器。
第27卷 第4期2005年8月三峡大学学报(自然科学版)J of China Three G orges Univ.(Natural Sciences )Vol 127No.4Aug 12005收稿日期:2005203218作者简介:江锦云(1970-),男,工程师,硕士研究生.新坪石墨厂石墨粉尘的治理研究江锦云 张万顺(武汉大学资源与环境科学学院,武汉 430072)摘要:综述了石墨行业粉尘污染的特点及石墨粉尘治理的几种工艺,考虑清洁生产和资源循环利用的要求,研究并设计了新坪石墨厂石墨粉尘的治理工艺流程方案,该方案在新坪石墨厂实际生产中取得了理想的效果.关键词:石墨; 布袋除尘器; 尘降室; 技术中图分类号:X781 文献标识码:A 文章编号:16722948X (2005)0320376203R esearch on F athering G raphite Dust at Xinping G raphite F actoryJiang Jinyun Zhang Wanshun(School of Resource &Environment Science ,Wuhan U niv 1,Wuhan 430079,China )Abstract The characteristics of grap hite dust pollution and some fat hering dust technology for t he grap hite industry are summarized.Considering requisition of cleansing p roduction and resources circulating use ,a technological flow scheme for fat hering grap hite dust at Xinping Grap hite Factory is researched and designed ;and perfect removing dust effect is obtained during t he p roducing course.K eyw ords grap hite ; t he bag p recipitators ; t he falling dust room ; technology 石墨具有比重轻,耐高温、抗腐蚀、抗热震、低的热膨胀系数,能承受激烈的化学反应和无毒性等特点,特有的片状结构使其具备良好的导电、导热、润滑等物理、化学性能,已成为高新技术不可缺少的基础材料.石墨被广泛用作冶金工业的高级耐火材料,陶瓷,彩色显象管、显示管、线路板用各种导电涂料,密封材料,电磁屏蔽材料以及油基和固体润滑材料等[1].当前世界石墨技术发展的方向是深度加工和石墨制品,即由大块石墨向微米级石墨粒子、亚微米级石墨粒子、纳米级石墨粒子方向发展.其中高纯亚微米石墨粒子广泛地应用于如下领域[1,2]:电子信息业的导电涂料、高性能复合屏蔽材料、由液晶显示构成的装置、传感器及色分解器上采用的感光性黑色涂膜、高级照明器具的超细钨钼丝制造、高级润滑油制造业、高性能环保蓄电电池制造业以及感光胶片、军事、航空等众多领域[3].进入21世纪以来,全球经济持续发展,而我国经济更是进入了高速发展阶段,日趋复杂且不断加重的环境污染问题越来越成为经济持续发展的瓶颈[4].石墨生产行业的粉尘发生量及其对空气环境的污染不容忽视,尤其是微细石墨粉尘的污染,对人体健康会造成很大的危害.此外,从资源综合利用角度来看,微粉石墨粉尘往往是很珍贵的原材料,应加以回收利用.结合理论与实际,重点研究并设计了新坪石墨厂石墨粉尘的治理工艺流程,取得了理想的生产运行效果.1 石墨生产行业粉尘污染的特点(1)石墨粉尘排放量大.我国石墨生产行业中的不少企业始建于20世纪80年代,由于设备陈旧,工艺落后以及受工艺条件限制等原因,现有除尘系统运行效果并不令人满意,很多企业厂区内粉尘污染比较严重,粉尘的排放量较大,对周围大气污染很严重.(2)石墨粉尘污染的类型简单.石墨生产行业产品种类单一,工艺简单,从采矿到选矿,主要是石墨粉尘以及选矿过程中产生的废水污染.(3)粉尘粒径分布窄.石墨粉尘粒径主要分布在0.1~1μm范围之内.(4)劳动强度大,车间环境条件差.石墨生产行业大部分企业沿用传统工艺,工人劳动强度较大,机械化作业率低,石墨粉尘在车间的飘扬,严重污染空气质量.2 石墨粉尘治理的工艺粉尘的治理应根据粉尘的性质,含尘气体等参数,合理的选用除尘设备,并考虑设备的净化效率,运行阻力,一次性投资等因素.石墨生产行业目前大都采用高效节能除尘器,其中以袋式除尘器尤为广泛,,只用作多级除尘系统的预除尘.(1)袋式除尘原理.袋式除尘是通过筛分、惯性碰撞、拦截、扩散及重力作用等机理分离粉尘.袋式除尘具有投资少,维修方便,除尘效率高的特点,但是对含水分较大的粉尘不实用.袋式除尘主要依靠滤袋对含尘微粒进行过滤,使粉尘阻留在布袋上,以达到除尘的目的.其过滤过程主要分成两个阶段:第一阶段是形成粉尘初层,第二阶段才是过滤过程.其捕集效率高的原因主要是靠滤料上形成粉尘初层的作用,清灰时应保持粉尘初层,过滤清灰会引起效率明显下降且损伤滤袋.因此,影响袋式除尘器捕集效率的主要因素有:粉尘特性、滤料特性、粉尘层厚度和过滤速度等运行参数.国内外近年的除尘器新品种较多,其中主要有扁袋旁插脉冲清灰除尘器、筒型折叠式脉冲清灰除尘器、静电袋式除尘器等[5,6].在滤料方面,微孔薄膜复合滤料研制成功是一个突破性进展.微孔薄膜复合滤料最早是由美国GORE公司研制成功并广泛用于袋式除尘技术,是过滤技术的一个重大突破.这种复合滤料是在常规滤料表面覆以聚四氟乙烯微孔薄膜,该薄膜具有聚四氟乙烯所固有的良好性能———极佳的化学稳定性、表面极其光滑、极低的摩擦系数、耐高低温、不易老化和耐用、疏水性,经膨化处理后同时具有微孔性,透气性.其孔径一般在0.2~5μm,孔隙率80%左右.微孔薄膜复合滤料具有多种优越性.首先其过滤效率高,比普通滤料高出一个数量级;运行阻力明显降低,约为普通滤料的2/3,节能效果显著;清灰性能好,使用寿命长;使用范围广,能在高湿高浓度的含尘气流条件下有效地运行.近年来,我国在重点建设和改造项目都采用新型袋式除尘器[4].(2)湿式除尘原理.主要是在抽风管道的出口加装喷雾装置,使得含有石墨粉尘的空气与水雾充分混合,增加石墨粉尘的比重,促使石墨粉尘快速沉降.然后集中收集含水石墨再进行干燥收集.(3)集中沉降室除尘原理.这主要是针对烘干机溢出的含有高温水蒸气的石墨混合气体的除尘.高温高湿石墨混合气体被导流到比较大的封闭空间里,利用水蒸气和石墨粉尘的比重的不同,使得石墨粉和水蒸气达到充分的分离,石墨粉沉降至沉降室底部,水蒸汽则从沉降室的顶部导气孔排出.高温高湿石墨混合气体中的石墨粉尘的收集目前通常采取两种方法:湿式除尘和集中沉降室除尘.两种方法各有优点和缺点.集中沉降室需要的空间和场地比较大,回收后的石墨二次干燥较容易,而湿式除尘需要大量的水源,需要的空间和场地比较小,回收后的石墨二次干燥比较困难.综合上述石墨粉尘治理的工艺原理,结合新坪石墨厂的实际情况,经过反复研究与实践,对新坪石墨厂石墨粉尘进行了综合治理.3 新坪石墨厂石墨粉尘综合治理新坪石墨厂是中国矿业总公司在宜昌90年代初建立的为冶金行业提供炉料的辅助厂矿.由于石墨粉的比重轻,与水的亲和性不好,不易被水吸附,而且石墨粉极易导电,在整个生产区域内到处飘扬着石墨粉尘,影响电器设备的运行带来严重危害,同时对工人的身心健康也造成极大的影响,严重地污染了周边环境.为了净化周边环境,改善工人的生产条件,同时也为电器设备的安全运行提供保障,必须对石墨粉尘污染加以严格控制,加大除尘的力度.因此,改善除尘系统是新坪石墨厂生产的关键环节.(1)新坪石墨厂石墨加工工艺流程:湿石墨通过皮带输送机送到管束烘干机,湿石墨在烘干机中通过管壁与高温水蒸气进行热交换干燥,干燥后的石墨粉通过抽风机抽到料仓,料仓中的石墨再通过给料机送到高方筛筛分分级,分级后的石墨通过打包机打包运送到成品库堆放.新坪石墨厂粉尘污染的产尘点主要集中在4处:①烘干机溢出的混合蒸汽含有大量的石墨粉尘;②抽料系统的出风口抽出的石墨粉尘;③筛分楼由于高方筛的密封性能变差,而外扬的石墨粉尘;④包装过程中的二次扬尘.773第27卷 第4期 江锦云等 新坪石墨厂石墨粉尘的治理研究(2)新坪石墨厂石墨粉尘的综合治理流程如图1.图1 新坪石墨厂石墨粉尘综合治理流程图(3)新坪石墨厂石墨粉尘的综合治理及效果.针对4个主要尘源,不断地探索,分别对待,采取相应的措施予以控制石墨粉尘的飞扬.新坪石墨厂石墨粉尘综合治理主要分4段:第一段是利用尘降室来除去烘干机溢出的高温高湿石墨粉尘的混合蒸汽,第二段是利用旋风除尘器预除尘,收集主要的石墨产品;第3段是利用布袋除尘器除去抽风系统的出口石墨粉尘;第4段是利用布袋除尘器集中除去筛分楼外扬的石墨粉尘.第一段除尘:干燥机溢出的混合蒸汽含有大量的石墨粉尘,该粉尘源头很难控制,而且粉尘量、蒸汽量都较大.在设计安装干燥机时,采用旋风除尘器并抽风除尘,使石墨粉尘与水蒸气分离.在实际使用过程中,由于水蒸气凝固变水,与石墨粉一起极易堵塞旋风除尘器的入口、出口和下料口.很显然这种办法不能够满足除尘和生产的要求.后来去掉了旋风除尘器,直接用风机抽出,抽出时粉尘无法控制,又在抽风管道的前端加水,使石墨粉与水混合,由风机抽出,除尘效果较好.但是,由于厂区当时水源严重不足,同时风机的负荷加大,风机的轴与轴承使用寿命减短,一个星期就要更换风机的轴承,操作极不方便,所以这也不是解决问题的办法.对比山东南墅石墨矿的土炕干燥法生产工艺流程得知,高温高湿石墨粉尘能够在较大的空间自然分离溢出水蒸气.由此得到启示,只要让石墨粉混合蒸汽在较大的空间自然沉降,可以解决该尘源的粉尘分离与回收.利用新坪石墨厂干燥机房上的二层楼的空间作为自然沉降室,同时在二层楼的屋面顶部开出气口,让蒸汽外溢,使多数石墨粉经过大空间自然沉降到二层楼地板上,然后每月集中干燥这部分沉降石墨,回收石墨粉.实践证明该段工艺使用后回收石墨粉的效果非常明显,每月可以收集10~15t 石墨粉,回收率达到90%左右. 但是上述工艺目前还存在两个问题:一是沉降室内的凝结水无法集中排出.二是沉降室的钢筋屋顶在高温、潮湿的环境下易腐蚀,这两个问题还期待进一步解决.第二段除尘:旋风除尘实际上是利用生产工艺过程要求的抽风送料预分级,这既是主要的下料工艺要求,又是除去石墨粉尘的主要环节.第3段除尘:抽料系统的布袋除尘器抽出的石墨粉尘量较大,厂区空中飞扬的主要是这部分粉尘,按照上述的原理,这部分石墨粉尘好控制.由于在原设计过程中,考虑场地限制,选用扁袋除尘器.目前该扁袋除尘器存在过滤面积严重不足,扁袋出口不易扎紧的问题,使用起来,除尘效率不理想.要想彻底解决该问题,唯一的途径就是更换布袋除尘器,加大布袋过滤面积,降低过滤风速,提高过滤效率,从而确保达到除尘的目的.但是这样工程量大,而且所需资金较多.为此主要从改造布袋除尘器着手.首先,更换布袋除尘器的滤袋材料,用微孔薄膜复合滤布替换208单面锦纶绒布作过滤材料;其次,改滤袋扎口由弹性的橡皮筋外扎为木楔式挤压封口;最后,由布袋后一级抽风改为布袋前后两级抽风,自2003年对布袋除尘起作如上改造后,取得了很好的效果,除尘器的实际过滤效率由65%,提高到99%.第4段除尘:筛分楼高方筛外扬石墨粉尘的收集相对干燥机外溢的粉尘回收容易,由于筛分楼为3层楼,空间相对集中,所以采用密闭集中抽风干式布袋除尘法除尘.将3层楼的窗户都加以密封,只留一层楼的大门作为入风口,对一层楼的接料口加装密封罩.然后加装布袋除尘器集中抽风除尘.在实施这种工艺的过程中,特别注意加大布袋过滤面积,降低过滤风速,提高布袋除尘器的除尘效率.新坪石墨厂自从2000年3月安装运行这套除尘装置之后,较好地控制了这一粉尘外扬.最后,解决包装过程中的二次扬尘必须在上述问题得到很好的解决的前提下,提高缝包的质量,进行二次易地包装,控制外包装的洁净度,减少二次扬尘的尘源,进而得到根本的解决.几年的实践证明,对新坪石墨厂的石墨粉尘的几个主要产尘点加以控制,严格管理,现在已取得明显的经济效益和社会效益.既增加了产值,同时也净化了厂区的生产环境,改善了同周边居民和单位的关系,工人的身心健康得到很好保障.(下转第384页)等离子的线性关系相来联系,故相应的关系可以应用到分析基片表面温度的变化.这将显然的提高基片的温度和减少基片温度的波动性.而基片温度的变化对薄膜生长初期岛的形貌是有很大影响的[7].基底温度升高,基底表面点缺陷的数目减少,岛生长规则,晶粒大小均匀,排列紧密,薄膜表面粗糙度减小,从而提高成膜质量.3 结 论探讨了用超快脉冲激光烧蚀靶材时,在激光作用结束前、结束后及单次与多次脉冲作用时靶材表面的温度演化特性.得到了用超快脉冲激光沉积制备薄膜可以有效地提高膜的致密性与均匀性的结论,为今后的实验工作提供了理论的依据.参考文献:[1] Tan Xinyu ,Zhang Duanming ,Li Zhihua et al.Vaporiza 2tion Effect Studying on High Power Nanosecond Pulsed Laser Deposition[J ].Physica B ,2005,358:86~92.[2] Zhang Duanming ,Tan Xinyu ,Li Zhihua et al.ThermalRegime and Effect Studying on the Ablation Process of Thin Films Prepared by Nanosecond Pulsed Laser [J ].Physica B ,2005,357:348~355.[3] 张端明,候思普,李智华等.脉冲激光制备薄膜材料的烧蚀机理[J ].物理学报,2004,53(7):209~215.[4] L u Quanming ,Mao S.Delayed Phase Explosion DuringHigh 2power Nanosecond Laser Ablation of Silicon [J ].Appl.Phys.Lett ,2002,80(17):3072~3074.[5] 刘江龙,邹至荣.高能束热处理[M ].北京:机械工业出版社,1996.23~80.[6] Gamaly E G ,Rode A V ,L uther Davies B.Ultrafast Ab 2lation with High 2pulse 2rate Laser[J ].Appl.Phys.1994,85(8):4213~4221.[7] Zhang Duanming ,Guan Li ,Li Zhihua et al.Monte CarloSimulation of Growth of Thin Film Prepared by Pulsed Laser[J ].Chin.Phy.Lett ,2003,20(3):428~432.[责任编辑 张 莉](上接第378页)4 结 论(1)新坪石墨厂的石墨粉尘治理与回收还得继续研究与探讨,力争取得更理想的除尘效果.(2)石墨粉尘治理,应当由对一般粉尘控制着重转向对超细粉尘的控制,这是环境质量提高的必然要求,也是环境行业与国际接轨的重要任务.(3)微孔薄膜滤料对微细粉尘有很高的捕集效率,运行阻力低,尤其在袋式除尘器中,更能发挥其优越性,是很有发展前景的节能型环保产品,值得推广应用.(4)粉尘的控制应根据生产工艺条件,粉尘性质,回收利用的价值,以及处理粉尘量等因素综合同步考虑.参考文献:[1] Kim B G ,Choi S K ,Chung H S ,et al.Grinding Charac 2teristics of Crystalline Graphite in a Low Pressure Attri 2tion System[J ].Powder Technology ,2002(126):22~27.[2] Kuga Y ,Endue S ,Chiyoda H ,et al.Effect of ExfoliationRatio on the Flakiness of Fine Graphite Particles Ob 2tained by Grinding of Exfoliated Graphite [J ].Carbon ,1997,35(12):1833~1836.[3] 冯其明,石 涛,张国旺等.鳞片石墨湿法超细磨工艺参数研究[J ].中国非金属矿工业导刊,2003(6):22~25.[4] 傅如心.浅谈冶金行业的粉尘治理与回收[J ].矿业快报,2004(11):37~42.[5] 娄金旗.布袋除尘器分析在火力发电厂的应用[J ].电力建设,2002,203(7):47~49.[6] 周铁祥,李阳桐,蒋 林等.袋式除尘器的集中除尘及其新技术的应用与发展[J ].新世纪水泥导报,2004(增刊):86~89.[责任编辑 张 莉]。
超细尾矿处理方法及开发利用探讨张广伟;仝丽娟;李泽理【摘要】Ultra-fine tailings are solid wastes generated in ore beneficiation processes of fine silt-size mineral particles,in comparison with conventional tailings,ultra-fine tailings will be much easier to cause problems on environmental contamination and tailing pond safety for the finer grain size and higher specific surface area. In this paper,a review of research on the surface disposal,tailings backfill and utilization of ultra-fine tailings was presented, meanwhile, the superiority and limitation in the process were discussed. This paper also proposed the discussion on development trend of ultra-fine tailings dry disposal,cemen-ted paste backfill and utilization on building materials.%超细尾矿是微细粒嵌布矿石分选过程中产出的固体废弃物,相对常规尾矿,超细尾矿具有更细的粒度和更高的比表面积,因而更容易导致环境污染和尾矿库的安全问题.对超细尾矿在地表堆存、采空区回填和综合开发利用方面的技术研究和应用现状进行了综述,探讨了超细尾矿在各种处理途径和应用方向中的优势和限制因素,并对超细尾矿在尾矿干堆、胶结回填和建筑材料应用等方面的发展趋势进行了分析.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】7页(P171-177)【关键词】超细尾矿;地表堆存;尾矿回填;建筑材料【作者】张广伟;仝丽娟;李泽理【作者单位】中信重工工程技术有限责任公司,河南洛阳471039;矿山重型装备国家重点实验室,河南洛阳471039;中信重工工程技术有限责任公司,河南洛阳471039;矿山重型装备国家重点实验室,河南洛阳471039;中信重工工程技术有限责任公司,河南洛阳471039;矿山重型装备国家重点实验室,河南洛阳471039【正文语种】中文【中图分类】X751随着矿产资源的不断开发利用,高品位、易分选的富矿资源逐渐枯竭,全球的矿山行业都面临着矿石开采边界品位逐年降低、矿物共伴生关系复杂、矿物嵌布粒度偏细等问题,由此导致矿石需要磨碎至超细(平均粒度小于30 μm)甚至超微细(平均粒度小于10 μm)的粒度级别才能实现有用矿物的分离和富集。
石墨选矿中超细粉尘治理的探讨
摘要:石墨是我国重要的矿产之一,在我国经济发展中占有非常重要的地位。
但是受到石墨行业性质的制约,在生产的过程中会产生大量的粉尘污染,不仅会给环境带来巨大的污染,人体吸入粉尘之后还会给健康带来巨大的威胁。
为了降低石墨粉尘对环境和人体的危害,笔者以鲁山石墨选厂为例,从石墨行业粉尘污染的特点出发,对处理石墨超细粉尘的原理和方法进行了具体论述,并介绍了鲁山石墨选厂的超细粉尘治理情况。
关键词:石墨选矿超细粉尘静电吸附
石墨是一种非常重要的矿产资源,石墨工业在我国传统工业生产占据重要地位,是促进国民经济发展的支柱性产业之一。
作为重要的生产资源,它的质量较轻,但是却能够耐受高温、具有较强的抗腐蚀性,可以在剧烈的化学反应中保持较好的稳定性,是高新技术发展的基础性材料之一。
目前,石墨已经在冶炼行业中作为一种耐火材料被广泛应用于陶瓷、显像管、线路板等的导电涂料和密封材料。
从世界范围内石墨行业的发展来看,它主要被用于深度加工。
换句话说,就是将大块的石墨利用各种加工技术使之变成微米级、亚微米级甚至纳米级的石墨粒子。
如果粉碎的石墨粒子的纯净度较高,就会在电子信息、高分子材料、军事和航空领域中被广泛应用。
在新的社会发展环境中,经济发展所产生的环境问题也越来越严重,并逐渐成为限制经济发展的主要因素之一。
1.1 超细粉尘的排放量很大
由于石墨行业属于传统的工业类型,设备相对比较落后,再加上生产条件的限制,在粉尘清除上的效果并不显著。
在很多石墨选矿产业中,厂区就会受到大量粉尘的污染,而且由于粉尘的排放量比较大,就会对周期的空气造成严重的污染。
1.2 粉尘污染的类型比较单一
这是因为石墨行业的生产产品比较单一,采用的工艺也比较简单,从采矿开始到选矿,会产生污染的就只有加工石墨产生的粉尘。
1.3 粉尘污染的分布范围比较狭窄
因为石墨在被加工的过程中会被分成超细粒子,所以石墨粉尘颗粒的直径大约为0.1~1μm之间。
1.4 生产环境差
因为石墨行业在生产的过程中绝大多数依然采用比较传统的生产工艺,所以工作人员面临着庞大的任务量,工作强度极大,机械化利用的程度较低。
在这种以人工方式为主的生产条件下,石墨加工过程中产生的大量超细粉尘就会停留在空气中,严重影响了生产车间的环境质量。
这也是加工工人患上粉尘肺等呼吸系统的疾病。
静电除尘器和布袋除尘器一直都是我国除尘领域的主力军。
静电除尘器因综合性能较高,得到了广泛的应用。
然而,静电除尘器对细微粉尘的除尘效果并不理想,特别是对粒径范围在0.1~1μm的亚微米颗粒,除尘效率不足85%。
布袋除尘器对细微粒子有很好的收集效果,却又存在压降高,滤袋寿命不长等缺点。
我国石墨生产行业中95%采用袋式除尘器,有的企业采用旋风除尘作为预处理。
此外,国外已开始将静电袋式复合除尘器应用于超细粉尘的治理中。
2.1 袋式除尘的清洁原理
利用筛分、拦截、惯性碰撞、扩散和重力作用等方式,袋式除尘就可以对粉尘进行分离。
这种超细粉尘清除的方法具有资金投入少、维修便利和清洁效果好的优点,所以在石墨超细粉尘清除领域得到了广泛应用。
当然,这种除尘方法在水分含量较大的超细粉尘的清除中却不适合使用,而需要利用滤袋对含尘微粒进行过滤,这样就能让粉尘被保留在布袋上面,以此来清除超细粉尘。
随着科学技术的不断发展,出现了很多新的除尘产品,其中使用比较广泛的有扁袋旁插脉冲清灰除尘器、静电袋式除尘器和筒型折叠式脉冲清灰除尘器等3种。
从滤料角度来说,微孔薄膜复合滤料是目前使用最广泛的材料。
这种材料就是在普通滤料的基础上,使用聚四氟乙烯微孔薄膜,因为这种薄膜的化学性质非常稳定,而且表面非常光滑,而且摩擦阻力非常小,具有耐高温和不易老化等优点。
而且即便这种材料经过膨化处理,也会保留
较好的透气功能,它的孔径通常会在0.2~5μm之间,空隙率约为80%。
2.2 静电除尘的清洁原理
静电除尘器的工作原理是利用高压电场使石墨粉尘发生电离,气流中的粉尘荷电在电场作用下与气流分离。
负极由不同断面形状的金属导线制成,叫放电电极。
正极由不同几何形状的金属板制成,叫集尘电极。
静电除尘器的性能受粉尘性质、设备构造和烟气流速等三个因素的影响。
粉尘的比电阻是评价导电性的指标,它对除尘效率有直接的影响。
下面我们对三种不同的静电除尘方式进行具体分析。
第一,传统静电除尘技术已经非常成熟并产业化。
随着环保要求越来越严格,研制效率更高、投资更小的静电除尘器成为新的研究方向。
静电除尘技术与其他除尘方式组合成的复合式静电除尘器,克服其中的单一除尘器运行时的不利因素,是一项可行的技术。
第二,高速旋风静电除尘器是具有旋风除尘器和线管式静电除尘器两方面特征的复合式除尘器,颗粒在其中受到离心力和静电力的复合作用而分离,因此它的除尘效率比单一旋风除尘器高,并且能够捕集粒径更小的尘粒,而由于入口风速较高,其能够处理的烟气量比线管式静电除尘器大得多。
第三,静电袋式复合除尘器是另一种复合式除尘器,其结构建立在现有成熟的袋滤式除尘器的基础上并采取静电增强方式。
静电袋式复合除尘器能够捕集比普通电除尘器更微细的颗粒,净化效率也极高,通常超过99.9%。
与单一静电除尘器相比,此除尘器对粉尘比电阻适应范围广;与普通袋式过滤器相比,此复合式除尘器的烟气流速高、阻
力低、运行费用低,美国电力研究学会研究的紧凑式混合除尘器也属于此列。
静电增强颗粒层除尘器也具有类似的原理,它具有耐高温、耐腐蚀、不燃烧,除尘效果不受粉尘比电阻影响的优点,一般在高温环境下采用。
3 鲁山石墨厂对石墨超细粉尘的处理措施
3.1 鲁山石墨厂石墨加工的流程图(见图1)
3.2 鲁山石墨厂所面临的粉尘污染问题
由于石墨粉的比重轻,与水的亲和性不好,不易被水吸附,而且石墨粉极易导电,在整个生产区域内到处飘扬着石墨粉尘,影响电器设备的运行带来严重危害,同时对工人的身心健康也造成极大的影响,严重地污染了周边环境。
为了净化周边环境,改善工人的生产条件,同时也为电器设备的安全运行提供保障,必须对石墨粉尘污染加以严格控制,加大除尘的力度。
鲁山石墨厂粉尘污染的产尘点主要集中在如下部分:(1)在原矿堆场已购入约4000 t石墨原矿,而顶棚尚未建设,大风时易产生扬尘等影响;(2)破碎车间破碎机及振动筛给矿点、胶带输送机的转载点易产生粉尘;(3)尾矿库干摊在大风天气下可能产生扬尘;
(4)产品包装后运输阶段易产生粉尘。
3.3 鲁山石墨厂处理粉尘污染的措施
(1)矿石堆场。
矿石在堆放过程中会产生一定的扬尘,原矿堆场可采取设顶棚、人工定时洒水等措施,洒水次数根据天气情况而定,干燥大风天气多洒水,多雨时可适当减少洒水次数,一般每天喷洒3~5次,每次2~3 min,使矿石表面保持一定水分,以控制风蚀扬尘。
(2)人工筛分装置、筛分破碎车间及皮带廊扬尘。
选厂粉尘污染源主要是破碎车间破碎机及振动筛给矿点、胶带输送机的转载点,车间配备2台破碎机、1台筛分机,采取的措施有:对人工筛分装置及其皮带廊、破碎筛分车间及其皮带运输廊道均进行全封闭,并在破碎及筛分设备易产生粉尘处设密闭集气罩(共设3个集气罩)及静电袋式复合除尘器1台,含尘气体经除尘器除尘净化后,最终经15 m高的排气筒排放,粉尘产生浓度约为2000~3000 mg/m3,排放浓度为20~30 mg/m3,除尘效率约为99%,粉尘排放量1.13 t/a。
粉尘排放浓度能够满足《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)二级标准限值要求,即粉尘120 mg/m3。
(3)尾矿库。
尾矿库主要为尾矿渣干滩扬尘,由于尾矿库三面环山,为山谷型尾矿库,同时尾矿库干滩长度不大,且含水率较高,一般情况下对周围大气环境影响较小。
厂方采取的措施有:加强尾矿库的管理,在干旱季节配置专人及时清扫洒水;在尾矿渣堆积过程中采取逐级边坡覆土绿化
的措施。
(4)运输扬尘。
厂方采取的措施有:产品装车时不高于车厢、加盖帆布篷,并对原矿矿石进行表面洒水,对运输的车辆限速、限载、防止物料飞扬、抛洒;道路沿线定期适时洒水,在通过村庄时谨慎慢行,减少车辆颠簸,路面应经常维护修补,汽车也应经常维修保养,维持良好的车况,最大限度的减轻对运输道路沿线居民的影响。
4 结语
综上所述,几年的实践证明,对鲁山石墨选厂石墨粉尘的几个主要产尘点加以控制,严格管理,现在已取得明显的经济效益和社会效益,既增加了产值,同时也净化了厂区的生产环境,改善了同周边居民和单位的关系,工人的身心健康得到很好保障。
参考文献
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