李品福， 韓 彬

(云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司， 云南 文山 663701)

1 前言

隨著易選礦產(chǎn)資源的枯竭，低品位復雜難選礦物則需要采用細磨甚至超細磨才能使有用礦物充分解離，才能選別出合格的精礦品位和滿意的回收率。然而，細磨在使有用礦物充分解離的同時也導致了最終的選礦產(chǎn)品粒度極細，其濃縮、過濾、干燥等脫水過程的阻力變得更大，選礦產(chǎn)品的濃縮過濾問題隨之突顯出來。由于脫水困難，精礦水份偏高，在輸送過程中既污染環(huán)境又增加動力消耗，造成成本增加。因此，有效降低微細粒選礦產(chǎn)品的含水量成為國內(nèi)外的一個重要研究課題[1-2]。

壓濾機已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)和應用的重要設備[3-4]。壓濾機是傳統(tǒng)的固液分離設備之一，從僅有壓濾過程的第一臺板框式壓濾機，到目前包含了壓濾、擠壓、洗滌、吹氣4個過程的全自動壓濾機，經(jīng)過不斷發(fā)展壓濾機大大提高了工作效率，提高了壓濾質(zhì)量。都龍礦區(qū)新田選礦車間生產(chǎn)的錫富中礦具有含泥量大、粒度細等特點，采用陶瓷過濾機存在精礦產(chǎn)品含水率過高、過濾效率低而不能滿足生產(chǎn)要求等問題。2016年引進了立式壓濾機，經(jīng)過不斷探索、優(yōu)化及研究，大大提高了錫富中礦過濾干燥效率、降低濾餅含水率，保證新田選礦車間錫富中礦生產(chǎn)運輸?shù)捻樌\行。

2 錫富中礦性質(zhì)及過濾現(xiàn)狀

2.1 錫富中礦性質(zhì)

為了了解錫富中礦的性質(zhì)，對錫富中礦進行了原礦多元素分析，結(jié)果見表1。由表1可知，錫富中礦中金屬元素主要為錫、銅、鋅和鐵，其中有價元素為錫，含量為3.24%；非金屬元素主要為硫、二氧化硅、三氧化二鋁、氧化鈣和氧化鎂，其含量分別為10.52%、28.43%、8.24%、12.19%和9.47%。錫富中礦中鈣、鎂、鋁的氧化物含量較高，意味著錫富中礦鈣鎂礦泥含量較高。

表1 錫富中礦多元素分析結(jié)果

為了了解錫富中礦的粒度分布情況，對錫富中礦進行了水析試驗，結(jié)果見表2。由表2可知，該錫富中礦粒度非常細，-0.037mm(400目)含量占88.11%；其中-0.01mm含量高達24.39%。錫金屬量主要集中在-0.019mm，金屬分布率高達71.74%。因此可以判斷該錫富中礦屬于高泥微細粒難過濾礦漿。

表2 錫富中礦粒級分布結(jié)果

2.2 錫富中礦過濾現(xiàn)狀

都龍礦區(qū)新田選礦車間錫富中礦采用陶瓷過濾機進行過濾，由于物料粒度細，造成陶瓷板堵塞嚴重，陶瓷板使用壽命過短(2～4個月)，運行成本大幅度增加。錫富中礦現(xiàn)在的粒度與設計值相比要細(設計值為-200目，含量小于90%，-400目含量占80%左右)，同時礦漿黏度較大(錫石浮選藥劑的影響)，導致陶瓷過濾機實際處理能力達不到設計要求(設計選型為15m2)，且水份遠遠超過設計值，改造前錫富中礦水份超過17%，具體情況見表3。水份過高不僅給錫富中礦的倒裝、運輸帶來較大困難，而且增加了運輸費用和物料裝袋費用(運輸費用為130元/噸濕物料，人工物料裝袋費用為45.5元/噸物料)，同時由于過濾能力及水份高的問題，濃密機出現(xiàn)溢流跑礦但又不能添加絮凝劑，導致錫金屬流失。

表3 陶瓷過濾機過濾錫富中礦水份

3 立式壓濾機工藝參數(shù)的確定

立式壓濾機是根據(jù)加壓過濾原理，在壓差的作用下，物料經(jīng)過濾布過濾實現(xiàn)固液分離。過濾方式采用單面過濾、單面擠壓、雙側(cè)卸料的方式，主要實現(xiàn)過濾、一次隔膜擠壓、濾餅洗滌、二次隔膜擠壓、濾餅吹干、濾餅排出和濾布洗滌7個過程[5-6]。

為了探索出一套適合高泥型微細粒錫富中礦的操作參數(shù)，2016年5月，壓濾機安裝后開始對立式壓濾機的給料時間、一次隔膜擠壓壓力、擠壓時間及風干時間等重要參數(shù)進行試驗探索。

3.1 給料時間對濾餅厚度的影響

本次試驗的原料來源于車間生產(chǎn)的錫富中礦，濃密機脫水后得到濃度約為50%的壓濾機給料，給料時間作為變量，其余保持不變。試驗結(jié)果見表4。

表4 給料時間條件試驗數(shù)據(jù)

由給料時間條件試驗結(jié)果可知，當給料時間低于50s時，濾餅的厚度太薄，過濾機的生產(chǎn)能力低，且板框受力大，對設備不利；當給料時間50～80s時，濾餅厚度合適；當給料時間大于80s時，雖然濾餅厚度仍有一定的增長，但是增長的幅度較?。划斀o料時間大于100s時，基本達到最大的濾餅厚度而無法再增長，且給料時間過長對設備的生產(chǎn)能力有一定的影響。因此適宜的給料時間為80s。

3.2 擠壓壓力對濾餅水份的影響

為了確定最佳的一次隔膜擠壓壓力，在給料時間、擠壓時間、風干時間等其他變量不變的前提下，改變一次隔膜擠壓壓力進行試驗，試驗結(jié)果如圖1所示。

圖1 一次隔膜擠壓壓力與濾餅水份的關系

由圖1試驗結(jié)果可知，隨著一次隔膜擠壓壓力的不斷增大，濾餅的水份呈現(xiàn)下降的趨勢，擠壓壓力與濾餅水份呈現(xiàn)明顯的負相關關系。但是擠壓壓力過高，壓力機板框受力過大，對設備的使用壽命不利，在滿足銷售水份的前提下，擠壓壓力盡可能的小，因此最終確定的一次隔膜擠壓壓力為1.3MPa。

3.3 擠壓時間對濾餅水份的影響

為了確定最佳的擠壓時間，在固定給料時間、擠壓壓力、風干時間等其他變量前提下，改變一次隔膜擠壓時間進行試驗，試驗結(jié)果如圖2所示。由圖2可知，隨著一次擠壓時間越長，錫富中礦濾餅水份越低，但是當擠壓時間大于240s時，錫富中礦水份下降的趨勢大大減小，逐漸趨于恒定，因此，適宜的一次擠壓時間為240s。

圖2 擠壓時間與濾餅水份的關系

3.4 風干時間對濾餅的影響

固定給料時間為80s，擠壓壓力1.3MPa，擠壓時間240s，進行風干時間的試驗，試驗結(jié)果如圖3所示。由試驗結(jié)果分析可得：風干時間越長，錫富中礦水份越低，但是風干時間過長，需要大量壓縮空氣，壓濾成本大大增加。當風干時間大于230s時，濾餅水份趨于恒定，因此，適宜風干時間為230s。

圖3 風干時間和濾餅水份的關系

4 立式壓濾機生產(chǎn)實踐

在手動和半自動確認最佳參數(shù)的前提下，2016年6月3日，錫富中礦立式壓濾機實現(xiàn)自動化運行，使用陶瓷過濾機與立式壓濾機的效果進行了對比，詳見表5。由表5可知，使用立式壓濾機錫富中礦銷售水份約13.04%，相對于之前陶瓷過濾機的17.37%濾餅含水率下降了4.33%，降低了錫富中礦的運輸成本(主要考慮到現(xiàn)場生產(chǎn)能力及過濾成本等問題，錫富中礦濾餅水份控制在13%左右，若需要再降低濾餅含水率，還可通過調(diào)整壓濾機參數(shù)而達到)。正常運行后立式壓濾機處理量可達到9t/h，日(20h)處理量為150t干礦量，濾液固含固量≤300mg/L。

表5 錫富中礦壓濾機、陶瓷過濾機效果對比

注：表中水份數(shù)據(jù)來源于銷售水份，時間周期均為半年。

此外，立式壓濾機處理能力的提高，成本大大的降低，解決了陶瓷過濾機處理能力不足等問題，避免了錫富中礦因過濾不及時跑渾而導致錫金屬損失在濃縮溢流中，實現(xiàn)了錫富中礦的正常生產(chǎn)、運輸。

5 總結(jié)

(1)都龍礦區(qū)新田選礦車間錫富中礦-0.037mm含量占88.11%；其中-0.01mm高達24.39%。且非金屬元素主要為二氧化硅、三氧化二鋁、氧化鈣和氧化鎂，屬于高泥微細粒難過濾物料。

(2)通過試驗探索出了一套適合高泥型微細粒錫富中礦的操作參數(shù)。即給料時間80s、一次隔膜擠壓壓力為1.3MPa、擠壓時間為240s及風干時間為230s。

(3)與陶瓷過濾機相比，立式壓濾機具有對高泥微細粒錫富中礦處理能力高、濾餅含水率低，生產(chǎn)成本低等優(yōu)點。