砂石加工系統(tǒng)工藝環(huán)節(jié)包括破碎、篩分、運(yùn)輸和堆存等。砂石在生產(chǎn)過程中將產(chǎn)生大量的粉塵,不但直接影響操作人員正常作業(yè),而且嚴(yán)重污染環(huán)境。以某灰?guī)r礦項(xiàng)目大型砂石加工系統(tǒng)為例,分析粉塵產(chǎn)生的原因及防治措施。
一、加工工藝及粉塵來源
1.加工工藝
安徽省某灰?guī)r礦項(xiàng)目主要包括破碎、篩分、制砂等車間,半成品堆場(chǎng),4.75~31.5mm混合料堆場(chǎng),≤4.75mm成品砂堆場(chǎng),≤6.00mm石屑堆場(chǎng)及帶式輸送機(jī)等。
2.粉塵來源
礦石加工采用全程干法生產(chǎn)工藝。砂石加工主要在破碎、篩分、制砂、轉(zhuǎn)運(yùn)、各個(gè)堆場(chǎng)等工序中產(chǎn)生不同程度的粉塵。粉塵主要成分為塵土和石料微細(xì)顆粒,無特殊污染物質(zhì)。粉塵排放基本為無組織排放,其中破碎、篩分和轉(zhuǎn)料等環(huán)節(jié)產(chǎn)塵量較大。
二、機(jī)制砂生產(chǎn)線中粉塵產(chǎn)生的因素
1.物料含水率
礦石如果含水高,粉塵量產(chǎn)生就少。物料含水包括內(nèi)水和外水。內(nèi)水是礦石形成過程自然存在的水分;外水是外部環(huán)境水分附著在礦石顆粒上的水。由于受地質(zhì)條件和氣候影響,一般原礦含水率不高,因而外水大小將對(duì)粉塵產(chǎn)生重大影響。砂石加工系統(tǒng)雖采用干法工藝生產(chǎn),但系統(tǒng)所處區(qū)域雨水較多,某些生產(chǎn)點(diǎn)存在外水滲入,需加強(qiáng)外水管理。
2.皮帶運(yùn)行速度
皮帶運(yùn)行速度過慢無法達(dá)到規(guī)定處理量,同時(shí)會(huì)造成礦石在堆場(chǎng)上的積壓;速度過快容易造成皮帶跑偏,導(dǎo)致大量礦石拋落,由此造成破碎篩分車間粉塵污染加劇。某一期間,經(jīng)過溜槽到下道皮帶的礦石產(chǎn)量越大,會(huì)導(dǎo)致對(duì)皮帶的沖擊力加大,將產(chǎn)生更多粉塵顆粒,造成更嚴(yán)重的皮帶損傷。因此,應(yīng)盡可能控制皮帶運(yùn)行速度。
3.溜槽落差
礦石下落過程中,在溜槽處粉塵顆粒的相互碰撞及顆粒與溜槽的摩擦將產(chǎn)生大量的粉塵,大量的小顆粒粉塵長(zhǎng)時(shí)間停留在空氣中將加大轉(zhuǎn)載點(diǎn)粉塵的污染。應(yīng)最大限度地減小轉(zhuǎn)載點(diǎn)落差。
4.轉(zhuǎn)載點(diǎn)形式
轉(zhuǎn)載點(diǎn)處,礦石顆粒脫離原來的運(yùn)行軌道,將在空氣中短時(shí)間內(nèi)自然沉降。較小的粉塵顆粒將長(zhǎng)時(shí)間停留在空氣中,造成污染,而皮帶上的細(xì)微顆粒將附著于大顆粒上,成為粉塵。
5.粉塵粒徑
不同粉塵降落示意圖見圖2、圖3。從圖2和圖3可以看出,由于轉(zhuǎn)載點(diǎn)的落差和皮帶的振動(dòng),粗顆粒粉塵脫離原來的運(yùn)行軌跡,進(jìn)入空氣中變?yōu)榉蹓m,但粉塵量極小,且將在短時(shí)間內(nèi)自然沉降。
小顆粒粉塵會(huì)脫離本身運(yùn)行軌跡附著于直徑相對(duì)較大的顆粒上進(jìn)入空氣中。小直徑顆粒在空氣中停留較長(zhǎng)時(shí)間,即使已經(jīng)沉降下來,在下一次礦石沖擊下也會(huì)成為二次污染。
三、粉塵預(yù)防方法
1.破碎車間預(yù)防方法
1)配置袋式除塵器對(duì)破碎機(jī)卸料口進(jìn)行負(fù)壓收塵,井采用全密閉導(dǎo)料槽進(jìn)行嚴(yán)密封閉。
2)配置抑塵機(jī)抑制物料破碎產(chǎn)生的粉塵。采用具備良好穩(wěn)定性的雙電子層納膜,將其和物料一起在破碎腔內(nèi)混拌。納膜在不斷地包裹、吸附、團(tuán)聚、沉降的過程中,全面抑制產(chǎn)生的大量粉塵,大多數(shù)粉塵會(huì)消失,并且納膜在一定時(shí)間段內(nèi)會(huì)持續(xù)有效。
3)配置雙流體云塵封噴射干霧,使移動(dòng)小車卸料口處的粉塵在干霧中團(tuán)聚沉降。
2.篩分車間預(yù)防方法
由于振動(dòng)篩面和受料帶式輸送機(jī)高差較大(3~7m),物料下落過程中產(chǎn)生的沖擊力使物料相互撞擊,形成二次揚(yáng)塵。需要安裝全密閉導(dǎo)料槽進(jìn)行封閉,并配置袋式除塵器,收集的石粉通過布袋除塵器下的倉(cāng)泵,經(jīng)氣力送至儲(chǔ)灰罐。配置云塵封對(duì)物料在振動(dòng)以及下落時(shí)碰撞產(chǎn)生的粉塵進(jìn)行捕捉和團(tuán)聚,加強(qiáng)后續(xù)效果。
3.皮帶轉(zhuǎn)接處預(yù)防
對(duì)加工系統(tǒng)皮帶機(jī)轉(zhuǎn)接點(diǎn)配置云塵封噴射直徑為5~100μm的干霧,可有效捕捉該類直徑的灰塵,處理好超細(xì)顆粒物擴(kuò)散難題;采用全密閉導(dǎo)料槽封閉轉(zhuǎn)接處保障除塵效果。
4.堆場(chǎng)
堆場(chǎng)周圍布置霧炮進(jìn)行定點(diǎn)噴射除塵,堆場(chǎng)下廊道配置云塵封配合導(dǎo)料槽進(jìn)行抑塵。