姬小東

摘 要：本文介紹了尾礦輸送泵的應用現狀，通過對4種常用泵型工作原理、性能特點的比較，探討了各種泵型的適用范圍，并從效率、價格等不同角度對4種泵型進行了對比總結，為礦山企業(yè)的尾礦泵采購提供了選擇依據。

關鍵詞：尾礦泵；系統；主要特點

中圖分類號：TV675 文獻標志碼：A

0 前言

隨著我國工業(yè)化的發(fā)展，礦產量逐年增加，在生產精礦的過程中，也產生了大量的尾礦，尾礦在含有大量藥劑的同時，也含有一些可以利用的化學元素，通過合理的處理方法，尾礦可用于充填采空區(qū)、作為建筑材料或者用于修筑公路等。為了對尾礦進行存儲、二次開發(fā)，企業(yè)需要采購合理的輸送泵，將尾礦輸送至指定的地點堆積或利用。

用于漿體輸送的泵型很多，企業(yè)在尾礦輸送泵選型的過程中無所適從，無形中延長了采購過程，而且還面臨著選型不合理的風險，影響了企業(yè)的經濟效益。本文通過對常用尾礦泵型的介紹、對比，明確了各泵型在性能、價格及維修等方面的區(qū)別，為企業(yè)的尾礦泵選型提供了參考。

1 尾礦泵應用現狀

如圖1所示，尾礦處理設施主要包括：尾礦堆存系統、尾礦輸送系統、尾礦庫排洪系統、尾礦庫回水系統與尾礦水凈化系統。尾礦輸送系統是連接尾礦排出端與存儲端的重要部分，其運行狀況直接影響尾礦處理的質量與效率。

尾礦泵是尾礦輸送系統的核心設備，按泵體與被輸送物料的關系，尾礦泵可分為：直接接觸的泵和不直接接觸的泵，前者主要包括離心式渣漿泵和柱塞泵，后者主要包括油隔離泵、隔膜泵和水隔離泵。

油隔離漿體泵是六十年代發(fā)展起來的一種泵型，主要用于中小型選礦廠的高壓力尾礦輸送系統，但由于價格高、耗油大、有污染等原因，現已很少使用，目前，在尾礦輸送系統中，柱塞泵、渣漿泵、隔膜泵及水隔離泵為主要泵型。

2 4種常用尾礦泵的比較

2.1 柱塞泵

柱塞泵是一種容積式往復泵，其依靠柱塞的往復運動來改變工作腔的容積，進而達到吸入、排出液體的目的。其按作用方式可分為：單作用柱塞泵、雙作用柱塞泵、差動柱塞泵等；按泵缸位置可分為：臥式柱塞泵與立式柱塞泵；按泵缸數目可分為：單缸柱塞泵、雙缸柱塞泵、多缸柱塞泵等。

柱塞泵的主要特點如下：

（1）由于柱塞泵的泵體與漿體直接接觸，柱塞、缸體等零件受礦漿磨損較為嚴重，這些磨損件的使用壽命較短，因此設備效率較低。

（2）柱塞泵可承受壓力大（≥20MPa）、流量較小，當輸送的漿體流量很大時，需要多臺泵并聯使用，會造成設備重量大，造價高。

因此，柱塞泵主要適用于介質磨蝕性較小、高壓或超高壓、流量小的場合。在低壓（≤1MPa）或中壓（1MPa～10MPa）漿體輸送系統中較少采用，其效率一般比離心泵高10%～20%。

2.2 渣漿泵

渣漿泵屬于葉片式離心泵，其通過葉輪旋轉的離心力使固、液混合介質能量得到增加，將電能轉換成為介質的動能和勢能。渣漿泵主要分類見表1。

渣漿泵的主要特點包括：

（1）揚程低，主要用于短距離的管道輸送，如果應用于長距離管道輸送，則需要建很多的中間泵站或多臺串聯使用。

（2）主要部件與漿體直接接觸，磨損較為嚴重，需要對主要零件進行定期更換，維護成本高。

（3）工作效率較低，耗電高，設備價格不高。

由于渣漿泵的上述特點，其主要應用于短距離管道輸送，如廠內中間產品的輸送等，從行業(yè)應用的角度看，渣漿泵的80%左右都是用在礦山行業(yè)選礦廠中。

2.3 隔膜泵

隔膜泵屬于往復泵的范疇，依靠油缸內部的活塞往復運動來改變工作室的容積，從而達到吸入和排出漿體的目的。與普通活塞泵相比，該泵的特殊性在于其液力端上裝有隔膜，使輸送介質的過流件和帶動隔膜彈性變形的活塞及油缸被隔膜隔開，最大限度地減少了與料漿直接接觸的零件。隔膜泵按驅動方式可分為：氣動、電動、液動；按泵缸數目可分為：單缸、雙缸、三缸以及多缸等。

隔膜泵的主要特點如下：

（1）易損件少：隔膜將礦漿與油介質分隔，活塞、活塞桿、缸套等零件不與礦漿直接接觸，避免了礦漿對其磨損，保證了這些零件的使用壽命。同時，與礦漿直接接觸的只有進出料閥件、隔膜、進出料管等，而隔膜的使用壽命大于8000h，真正的易損件僅為進、出閥。

（2）自動化程度高：基于液壓、電氣控制系統與機械部件的合理配置，設備能夠自動實現油缸的補油、排油動作，可通過觸摸屏、遠程不同方式實現對泵的監(jiān)測與控制。

（3）效率與連續(xù)運轉率高，維護保養(yǎng)方便，設備價格略高。

近十幾年內，隔膜泵已廣泛應用于長距離管道化輸送、選礦廠精礦和尾礦的輸送、膏體輸送等工藝。在尾礦輸送領域中，隔膜泵主要應用于大流量、中壓漿體的輸送。

2.4 水隔離泵

水隔離泵是一種大流量、中壓漿體泵，其使用高壓清水泵作為動力源，以水作為驅動液體，利用隔離裝置把清水泵輸出的清水與要輸送的礦漿隔離開，同時將高壓清水的能量傳遞給漿體，從而實現礦漿的輸送，實際生產中，由于單罐水隔離泵的輸送過程不連續(xù)，大部分水隔離泵是一個嚴密的設備組合系統，主要設備包括渣漿泵、清水泵喂料罐等。

水隔離泵主要特點如下：

（1）由于采用多級清水泵作為動力源，因此揚程、流量范圍較寬。

（2）清水與漿體被隔離裝置隔離開來，故清水可循環(huán)使用，節(jié)能環(huán)保。

因此，水隔離泵適用于中壓、漿體流量較穩(wěn)定的管道輸送系統。一般需要輸送的物料比重>1、漿體重量濃度<70%，供漿高差大于7 m。

結論

尾礦泵的選型需要綜合考慮采購成本、使用需求等多個要素，隔膜泵、水隔離泵、渣漿泵及柱塞泵在使用范圍、效率、價格等方面存在著如下差異：

（1）使用范圍。隔膜泵與水隔離泵的適用流量、壓力范圍都較大，目前，國產隔膜泵生產的隔膜泵壓力范圍1.5 MPa～35MPa，流量25 m3/h ～650m3/h。水隔離泵壓力范圍0.6MPa～10MPa，流量30m3/h ～1000m3/h。而柱塞泵與渣漿泵則需要并聯或串聯才能實現大流量或高壓力的輸送目的。

（2）效率。隔膜泵最高在90%以上，水隔離泵與柱塞泵次之，水隔離泵的效率平均在70%～80%，柱塞泵的效率平均在70%～85%，渣漿泵最低。

（3）價格。相同流量揚程下，隔膜泵的價格最高，水隔離泵次之，柱塞泵價格低于前兩者，但其磨損零件多，維修費用高。而隔膜泵的磨損零件和磨損費用均為最少。

（4）可靠性。與柱塞泵、渣漿泵及水隔離泵相比，隔膜泵由于采用了全自動檢測、運行、報警，可自動顯示運行狀態(tài)，使用更加方便可靠，故障率更低。

參考文獻

[1]凌學勤.往復式活塞隔膜泵與尾礦存儲技術[J].金屬礦山，2010（4）：112-115.

[2]王海塔，王麗嫦，王立.水隔離漿體泵在金安鈾頁公司的應用[J].鈾礦冶，2011（3）：166-168.endprint