陶瓷过滤机在锌精矿脱水中的应用研究

陶瓷过滤机在锌精矿脱水中的应用研究

王心亮

陕西有色旺峪矿业有限公司陕西宝鸡721707

摘要：精矿脱水是选矿厂一道必不可少的工序，随着矿物嵌不粒度的日益细化，高效脱水技术已经受到选矿行业的日益重视。陶瓷过滤机通过广泛试验和生产实践应用表明了其在精矿脱水过程中的良好性能。其特点是工艺成熟、设备运行可靠、过滤效果好、自动化水平高、操作维护简单方便。采用陶瓷过滤机代替真空过滤机已经成为一种趋势，不但可以降低精矿水分，而且可以大幅度降低精矿的生产成本，对企业的经济效益和社会效益的提高将有很大的帮助。

关键词：高效脱水自动化良好性能效益

旺裕矿业选矿厂经过20多年的发展，通过不断优化工艺流程，逐渐形成了现在完善的生产体系，达到了日处理铅锌矿石300t/d、精矿品位大于56%、金属回收率大于94%的对标管理目标值。选矿后的锌精矿以前采用2台GW5型圆筒外滤式真空过滤机脱水，该设备是1991年矿山建设时购置安装使用的，至今已使用了20多年，现在圆筒外滤机残旧老化，过滤效果差，过滤后的锌精矿水份经常高达13%～15%，不能直接装车，必须在精矿仓堆放5～7天，自然脱水至12%左后才能进行装车，同时处理量低、能耗大，实现不了单机作业。随着近年来矿石开采难度的增大和开采中段的下降，原矿贫富、性质变化较大，矿石中方铅矿、闪锌矿的嵌布粒度很细，尤其是磨矿细度达到-200目占＞70%，，加之铅锌分离采用高碱工艺，铅、锌精矿粘度大，导致铅、锌精矿过滤十分困难。

TT系列特种陶瓷过滤机由于有着优越的过滤和节能性能，已在铅硐山矿业选矿厂精矿、尾矿脱水生产中广泛应用。因为要对其铅精矿脱水设备TT-12B4Z陶瓷过滤机进行升级，改型为TT-30B4Z陶瓷过滤机。为保证淘汰设备得到合理有效利用，杜绝细粒级锌精矿过滤时金属流失严重，减少锌精矿水份，进一步降低脱水生产成本，我们拟定将TT-12B4Z陶瓷过滤机应用于旺裕矿业选矿厂锌精矿脱水。

旺裕矿业选矿厂现有锌精矿脱水设备主要技术指标：

1、生产情况：5m2外滤式转鼓真空过滤机2台，配备电机总功率6KW，台时处理量0.8-1t/h，工作时间12小时，日处理锌精矿20t/d，锌精矿含水14%左右，经自然干燥，出库锌精矿含水10-12%。

2、设备特点：外滤式真空过滤机作为传统过滤设备，其特点是设备简单，投资少，运行维护费用极低，是小型选矿企业比较钟爱的脱水设备；

3、不足之处：工作强度大，自动化程度低，水分含量高。

4、工作原理：真空转鼓在驱动部件的驱动下转动，真空分配头与转鼓的抽滤、洗涤、抽干、反吹室相通，存于储液槽的固液两相体与转鼓的抽滤室相通，固体颗粒被吸附在滤布上，随着转鼓的转动，吸附在滤布上的颗粒被带到抽干室，该室处于真空状态，残余水分继续穿透滤饼，精矿达到降低水分目的，转鼓继续旋转，滤饼被带到反吹卸料区，滤饼在正压作用下得到疏松，被刮刀卸下，完成卸料后转鼓进入洗涤区，反冲洗水清洗滤布，重新循环，达到连续分离固液目的。

TT-12B4Z陶瓷过滤机主要技术指标：

1、生产情况：过滤面积15m2，配备电机总功率8KW，台时处理量3t/h，根据日处理锌精矿20t/d测算，工作时间7小时，锌精矿水分可控制在10-12%，不经自然干燥即可外运。

2、设备特点：陶瓷过滤机作为新型过滤设备，经过多年工业试验和设计改进，其特点是设备主机为不锈钢制造，耐腐蚀耐用性强，台时处理量大，自动化程度高，是大中型选矿企业脱水设备更新升级的首选设备；

3、不足之处：但运行备件费用较大，单块滤板价格400-600元/块，化学清洗介质为硝酸，有安全管理风险。

4、工作原理：陶瓷过滤机主要包括转子、分配头、搅拌器、刮刀、料浆槽及反冲清洗系统。主要作用原理为：工作开始时，浸没在料浆槽中的陶瓷过滤板在真空作用下，在陶瓷板表面形成一层较厚的颗粒堆积层，滤液透过陶瓷板过滤至分配头到达真空桶。在干燥区，滤饼在真空作用下继续脱水，使滤饼干燥。滤饼干燥后，在卸料区时被刮刀刮下，卸料后的陶瓷板最后进入反冲洗区，经过过滤后的反冲洗液通过分配头进入陶瓷板，冲洗堵塞在陶瓷板微孔上的颗粒，然后再次进入料浆，在真空作用下进行吸附，完成一个操作循环。当陶瓷过滤机运行较长时间后，采用超声及化学介质（酸洗）联合清洗，以保持其高效运行。

经过对两者几方面的主要技术指标分析对比后，可以看出TT-12B4Z陶瓷过滤机仍然具有较大优势，替代后可以更好的服务于生产。

总投入：

1、设备购置和安装费用估算15万元：

2、设备购置0，

3、设备安装3万元；

4、钢构厂房和设备基础12万元。

结论：

1、锌精矿脱水能耗下降。陶瓷过滤机与转鼓真空过滤机相比，能耗下降22%，年节约成本2613.6元（6KW×12h/天×330天×22%×0.5元/KW.h=2613.6元）。

2、水分减少，运输过程中的路途损耗减少，按每年3700吨金属量计算，路途损耗降低0.1%，增加利润74000元（3700吨×20000元/吨×0.1%=74000元）。

3、锌精矿水分降低，便于销售和运输，环境污染减少，有一定的环境效益。

以上合计效益76613.6元，两年内可收回全部投资。前两年收回投资后，设备长期运行，维修费用会有所上升，年维修费4万元，每年结余效益36613.6元。

参考文献：

［1］吴伟.HTG陶瓷过滤机在铜镍选矿厂的应用［J］.新疆有色金属，2010（6），32-35.

［2］梅向阳.TT型陶瓷过滤机在阳山铁矿选厂的应用［J］.矿山机械，2009（3）：16-19.

［3］云霞，马铜林.使用陶瓷过滤机降低精矿水分［J］.甘肃冶金，2009（7）：26-27.

［4］董国胜.陶瓷过滤机在有色金属矿的应用［J］.江苏陶瓷，2010（2）：43-51.