1 前 言
礦物粉塵是選礦工藝中破碎和篩分過程中必然產物。由于礦物粉塵對操作者的身體健康有著嚴重的危害，且粉塵的散失對選礦工藝回收率也存在著影響。現就吉林鎳業公司選礦廠碎礦工藝除塵技術措施進行分析與實踐總結。
2 碎礦工藝及塵源特點
選礦廠自1960年建設投產，幾經改造擴建，目前形成了日處理礦量1500t的規模。
2.1碎礦工藝
碎礦工藝為三段一閉路流程，其主要設備：段采用600mmX900mm顎式破碎機一臺，碎后礦石進入1250mmX3000mm振動篩；第二段中碎采用Φ1200mm標準型圓錐破碎機一臺，中碎后的礦石進入（1500mmX3000mm）篩分；第三段采用Φ1650mm短頭型圓錐破碎機一臺，細碎后的礦石進行篩分。篩下產品進入螺旋分級機脫泥，返砂經皮帶運至粉礦倉，然后送磨礦，溢流至濃密機，濃密機底流給至球磨機，溢流棄之。選礦所用分級機為Φ750mm單螺旋一臺，Φ600mm濃密機一臺。碎礦工藝生產流程見圖1。
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2.2塵源特點
選礦生產工藝中，主要產塵點源是碎礦和篩分，解決這部分塵源是選礦廠做好通風除塵的關鍵。該廠產塵點源主要在下列四種機械過程中：
（1）顎式破碎：物料進機時和破碎過程中的粉塵飛揚；
（2）圓錐破碎：物料攜帶氣流及機械轉動造成的增壓而使粉塵飛揚；
（3）振動篩分：隨物料一起帶入的空氣沖擊篩面，篩面激烈運動，使細微粉塵飛揚；
（4）皮帶間落差及運輸：物料流與空氣產生剪切作用，空氣進入料流中，料流逐步擴散發生的卷吸形態，而使粉塵飛揚。
四種機械揚塵，尤以圓錐破碎重。如不治理，不僅金屬流失嚴重（塵含鎳0．85％—1．0％），且嚴重危害崗位工人的身體健康。
3 防塵系統的選擇
3．1系統配置的選擇
為了正確解決好碎礦工藝的通風除塵問題，在深入了解工藝布局。情況下，合理設置塵源吸氣罩和吸塵裝置。在方案篩選過程中，既要注重除塵效果，又要考慮系統布置的合理性、實在性，在諸方案中選擇采用“分散吸風、集中除塵”方式，改變了過去獨立的“一對一”吸風除塵系統。其優點①減少了吸塵設備；②降低了能源消耗；③減輕了維修工作量；④提高了吸塵效率。見圖2。
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3．2塵源的控制
由于粉塵獨立動能小，控制攜塵氣流則是該工藝防塵的主要原則。
根據四種設備揚塵情況，在揚塵點源上方設吸風罩。在有皮帶運輸機處還應設導流板，讓吸口保持均勻負壓，使攜塵氣流合理進入吸風罩。吸風罩尺寸大小根據揚塵點源的設備而定。一般大于揚塵設備外形尺寸50～100mm。吸風罩的位置選在塵源中心，且罩子的張角以45°為適宜。
振動篩通風防塵采用全封閉式。操作工在玻璃窗外面觀察操作。密封室頂部設與振動篩下沿吸氣罩中心線垂直的吸氣罩。吸塵效果良好。
風機的選擇是吸塵效果好與否的關鍵。所以應優先對各除塵系統進行工況分析，在確定各除塵系統的基礎上，進行管路系統的計算，來確定各管段的管徑和阻力，確保系統內達到要求的風量分配。確定風機的風量和風壓后，再選擇適合的風機。
該廠采用“分散吸風、集中除塵”方式，其吸風系統由三個子系統組成（顎式破碎系統、圓錐破碎系統、振動篩系統），三者同時進入同一個旋渦泡沫除塵器，形成了一個完整的通風除塵系統。每個子系統都配有一臺風機，其風機性能參數見附表。
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三個子系統的攜塵氣流經風機后，以切線形式進入旋渦泡沫除塵器內。
4 除塵器的選擇與分析
4.1除塵器的選擇
除塵器是通風除塵系統的主要設備，是除塵系統終結果的體現，所以除塵器的選擇是至關重要的。對此在分析各種除塵器性能的基本上，充分考慮粉塵性質和含塵濃度等因素，設計了旋渦泡沫除塵器。見圖3。
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4．2旋渦泡沫除塵器除塵機理
其機理是使攜塵氣流按切線方式進入除塵器，氣流沿除塵器壁由上而下作旋轉運動，粗顆粒粉塵在離心力和重力的作用下，沿壁落入灰斗。氣流到達灰斗后折返向上運動，使攜塵氣流得到初步凈化；氣流隨之進入芯筒底部泡沫篩板，其中顆粒粉塵與泡沫篩板撞擊并和泡沫篩板泄漏下來的噴淋水相遇、混合，同時沉降于灰斗之中，使煙氣得到了二次凈化。氣流繼續通過泡沫篩板孔向上運動，與篩板上面的水相遇，在泡沫篩板上形成激烈翻騰的泡沫層，使氣液兩相充分接觸，即為第三次凈化，細顆粒粉塵被捕集下來。凈化后的氣流沿筒體中間排氣筒上升，直接排入大氣。
4.3分析與評價
旋渦泡沫除塵器大的優點就在于將兩種除塵方式融為一體，并產生互補。即克服了旋渦除塵器在氣流向上折返時泄灰斗產生負壓，漏風增大，而使除塵器效率降低，又克服了泡沫篩板由于氣流分布不均和灰斗小，易造成堵塞現象。同時泄灰口（即泥漿排管）有水封存在，不產生漏風，使除塵效率顯著提高。此外，旋渦泡沫除塵器對攜塵氣體要求并不十分嚴格，尤其是對碎礦工藝過程產生的礦物粉塵尤為適宜。除塵器吸下來的礦塵泥漿經Φ200mm管路自流，順自然地形30°坡度流入洗礦水車間，回收有價金屬。
旋渦泡沫除塵器在吸塵工藝中使兩段除塵合為一段除塵，三次凈化作用均在一個除塵器內完成。1994年6月開啟檢修門時。檢查未發現問題，證明使用效果很好。
設計時考慮東北氣候特點，在泡沫除塵器器壁增設了夾層，冬季生產時通入蒸氣，以防霧滴凍結，使除塵器在冬季也能正常運行。
監測結果表明，進口風量為85339m3/h，進口合塵濃度為2692mg／m3；出口風量為85400m3／h，出口含塵濃度為12．6mg／m3，除塵效率n=99．5％。除塵效率之高是其他機械式除塵器無法比擬的。
5 結 語
選廠在碎礦生產通風除塵技術改造與實踐中，取得了滿意的效果。“分散吸風，集中除塵”的方式是可行的，尤其是旋渦泡沫除塵器改造實踐的成功，對礦山生產和其他生產企業，將會起到積的影響。
