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浮选机易损易腐蚀部件、易损件材质及其腐蚀类型

 浮选机易损易腐蚀部件:

  大冶铜绿山矿浮选机,自1969年1月投产使用至今,已服役45年。该选矿厂磨浮工段采用浮选机和磁选机捆绑安装,浮选机在上,磁选机在下,浮起来被刮板输送机刮走的是铜精矿,被磁选机吸沉下去的是铁矿浆,铁矿浆直接进入选铁工段。由于浮选作业量增大,矿山现有多台浮选机,1969年投入使用的浮选机容量是4m3,1996年后开始分批改造,逐渐改成8m3容量,而后2000年,2004年接连改造好几批。铜矿浮选作业产生大量废水,浮选设备支架下端基本都浸在选矿废水中,腐蚀痕迹明显;同时水、空气、大量浮选药剂和偏酸性矿浆的共同作用,使浮选槽、溢流槽以及刮板输送机的刮板轴腐蚀损坏较严重,经常需要更换刮板轴、叶轮、盖板、定子等零部件。

    叶轮和盖板是浮选机的核心部件,也是易磨损件,浮选机槽体(浮选槽和溢流槽)和槽体护板、刮板输送机的刮板轴以及浮选设备支架也是主要的易损部件,容易因腐蚀损坏而更换。 
  现场调研发现,浮选机的刮板输送机的刮板轴在承受刮板和铁卡子将近30kg重量的同时,还要不断将浮选机生产出来的浮选铜精矿的泡沫刮到溢流槽中流走;在这种复杂的浮选环境下刮板轴腐蚀痕迹明显,轴表面有明显的锈层附着。为了深入了解浮选机的刮板输送机刮板轴的腐蚀行为及失效机制,我们对大冶铜绿山矿浮选机刮板输送机的刮板轴(刮板轴经过改大直径后服役时间可达3-4年)的锈层进行X射线衍射分析,根据锈层的XRD物相分析图谱(图11所示),分析发现:刮板输送机刮板轴的锈层主要由三氧化二铁Fe2O3、四氧化三铁Fe3O4、羟基氧化铁FeO(OH)和氧化亚铁FeO组成;腐蚀产物成分相对复杂,相对含量差别不明显,说明该浮选机的刮板轴的腐蚀相对均匀,锈层分成多层,按照铁锈成分吉布斯自由能谱,从外到里的锈层组成可能为:FeO、Fe2O3、Fe3O4、FeO(OH)。刮板输送机长期做旋转运动,且与湿铜精矿浮选泡沫直接接触,再加上含复杂腐蚀介质的矿业大气的作用,刮板输送机的刮板轴材料会发生电化学腐蚀,从而生成相对复杂的腐蚀产物,锈层较厚,腐蚀较严重。据XRD结果结合现场调研结果,我们确定浮选机刮板轴的主要腐蚀类型是电化学腐蚀。
  现场调研发现,浮选机的浮选槽长期处于浮选药剂和矿浆的浸泡中,服役环境恶劣,槽壁较易发生腐蚀磨损损坏。为了深入了解浮选机浮选槽槽壁的腐蚀行为及失效机制,我们对大冶铜绿山矿浮选机浮选槽槽壁的锈层进行X射线衍射分析,根据锈层的XRD物相分析图谱,分析发现:浮选机浮选槽槽壁的锈层主要由三氧化二铁Fe2O3和四氧化三铁Fe3O4组成;与浮选机刮板输送机刮板轴的腐蚀相比,腐蚀产物成分相对简单,锈层分布不均匀,这可能与浮选机浮选槽体安装有槽体护板有关系,浮选槽的腐蚀直接受槽体护板各个部位腐蚀程度的影响,XRD结果结合现场调研结果,我们确定浮选槽槽壁的主要腐蚀类型是电偶腐蚀和浆体冲刷腐蚀。
浮选机设备材质及易损件腐蚀类型:
      浮选设备的材质以钢铁为主,据调查显示,浮选机壳体部分(含盖板)是铸铁,槽体部分是碳钢,槽体有由进口耐磨材料制作的耐磨层,浮选机刮板轴材料是优质碳素钢35号钢,刮板为聚乙烯塑料板,叶轮是高分子橡胶材料。
   盖板或螺钉的冲击振动磨损,叶轮的浆体冲蚀磨损,浮选机浮选槽因选矿用水和浮选药剂的作用由湿腐蚀引起的电化学腐蚀,刮板轴和溢流槽的浆体冲刷腐蚀磨损,浮选设备支架浸在选矿用水中局部电化学腐蚀;浮选矿浆中矿物颗粒之间,矿物颗粒与浮选槽体间存在电偶腐蚀等。总体而言,浮选设备的主要腐蚀类型是电化学腐蚀(电偶腐蚀严重)、浆体冲刷腐蚀作用和冲击振动磨损,以腐蚀促进磨损为主。