超高分子量聚乙烯复合管在尾矿输送中的应用

1尾矿输送改造必要性

    洛阳国润管业有限公司原矿处理能力为75万吨，尾矿输送浓度为17.5%，输送干矿量为46万吨。2001年前采用5级泵站输送尾矿，而输送距离仅为2.3Km；1#～4#泵站采用4PNJ砂泵，每个泵站3台，2台工作，1台备用。5#泵站采用2台100ZJ渣浆泵，1台工作,1台备用。2#～5#泵站装机功率为627Kw，正常运行时，开动功率为487.5Kw。尾矿管道共3条，2条工作，1条备用，采用的主要是￠200mm的铸铁管，这套管道现已磨损严重。管道磨穿尾矿淹没农田，引起工农关系紧张的事情时有发生。由此可见，我公司尾矿输送工艺落后，设备陈旧，能耗高，维护麻烦。针对这一实际情况，我公司对尾矿系统进行了改造。

2主体设备及管道选择

2.1主体设备选择

尾矿输送发展趋势是高浓度、高扬程、长距离。目前我国常用的高浓度泵有水隔离矿浆泵、渣浆泵等。水隔离矿浆泵是沈阳大学浆体输送研究所的专利产品，它在国内是一种先进的尾矿输送设备，其突出特点是，输送压力高，可达4.5Mpa，输送距离长，能耗低，操作维护方便，现在已有20多个厂家使用。综合比较后我公司采用水隔离矿浆泵做主体设备。

2.2管道选择

经过综合考察分析论证，选用超高分子量聚乙烯（UHMWPE）复合管道作为输送管道。

超高分子量聚乙烯管材是一种综合性能优异的新型工程塑料管材，可用于各种高腐蚀、高粘附、高磨损的气体、液体、粉状物或固液混合物的输送。例如各种酸液、碱液、原油、成品油、尾矿泥浆、电厂排灰、排渣等的输送，替代难以满足要求的传统的金属

管道。在强腐蚀和高磨损条件下使用寿命是钢管的4～6倍，在长距离高压力物料输送中，工作压力在3Mpa以上的可选用钢塑复合管道。另外还具有优良的耐环境应力开裂性、抗快速开裂能力、电绝缘性、耐疲劳性、耐高温蠕变性、抗静电、吸收噪音、不吸水、比重轻、安装方便等优异性能，充分展现出运用超高分子量聚乙烯管道“节能、环保、经济、高效”的优越性。

3  改造方案及设计指标

3.1改造方案

选矿主厂房的尾矿经浓缩池浓缩后由1#泵站输送至2#泵站，输送至2#泵站的尾矿先进入多梯度磁选机分选出中矿后，剩余部分自流至改建的泵站。经水隔离矿浆泵和超高分子量聚乙烯复合管道一次输送至尾矿坝。

考虑到改造后输送压力较大（1.64Mpa），输送距离较长，管路压力损失较大，经比较后管道采用超高分子量聚乙烯管为内衬管的钢塑复合管（以下简称复合管），该管道具有磨擦阻力小、耐磨损、耐冲击等优点。具体方案如下：

（1）保留1#泵站（因选中矿需要）的全部设备，去掉2#～5#泵站。

（2）利用旧厂房改建1座泵站，采用2组水隔离矿浆泵，1台工作，1台备用，1次将尾矿输送至尾矿坝。

（3）新泵站的尾矿管道由原来 ￠200mm的铸铁管)条改为2条￠273mm复合管，与2组水隔离矿浆泵形成两个独立的尾矿输送系统，1条工作，1条备用。

3.2设计主要技术指标

尾矿浓度20%，尾矿密度2.91t/m³，输送干矿量65.82t/h，输送矿浆量286.6 m³/h，输送距离2km，垂直输送高度95m。经计算后设计输送扬程164m，选用230KW清水泵作动力源。

4经济效益分析

（1）节电。原有尾矿系统2#～5#泵站总装机功率为627KW，运行开动功率为478.5KW；改造后采用2台水隔离矿浆泵，装机功率为460KW，运行功率为230KW。电费按0.47元/度计，节电为［0.47×（478.5-230）×330×24×0.8］/10000=73.9万元

万元。

（2）节人工。去掉3#、4#、5#泵站后，节省操作工人9个，每人每年按1.8万元计，节省人工费16.2万元。

（3）备件费用。3个月的运行表明，2个方案备

件费用基本持平。

（4）折旧。原尾矿系统2#～5#泵站设备总值20万元，管道总值73万元；新系统设备总值141万元，管道总值143万元。设备折旧按7a计算，管道折旧按9a计算，改造后比改造前多提折旧为（141-20）/7+（143-73）/9=25.1万元。净效益=73.9+16.2-25.1=65万元。

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