硫鐵礦壓濾機脫水工藝應用研究與實踐

2022/04/23 分類:技術文獻 798

概況

硫鐵礦是華東地區最大的硫鐵礦山，該礦露天和井下每年出礦約100萬噸，由于礦石中伴生有銅、金、銀等金屬，故每年約有80萬噸礦石分別進入兩個選廠進行選別，選銅后的尾礦即為硫鐵礦產品，使硫鐵礦脫水逐步成為制約礦山生產的一個大問題。近幾年來，礦山逐步走出一條用壓濾工藝半脫水（即部分微細粒硫精砂進行壓濾脫水）到全脫水的成功之路，創造了用壓濾機為硫鐵礦脫水的先例。 2 微細粒硫鐵礦的脫水廂式壓濾機在新橋硫鐵礦的應用，最初是為解決露天采場礦中的微細粒脫水問題而引進的。

引進

生產初期，硫鐵礦的脫水經歷了露天堆放——外過濾——內過濾的曲折。真空內濾機雖然能夠基本滿足要求，但由于礦砂中-7μ粒級含量高達18.8％，長期惡性循環，使真空內濾機的過濾效率很低，只達到0.35t／m2h，而且濾餅水份高達16％以上；硫精礦用汽車外運時沿途撒漏，造成損失和環境污染，極大地制約著礦山的生產與發展。

對此礦山組織技術人員到洗煤廠等單位考察脫水設備與工藝,大膽選用了適用于細、泥、粘物料脫水的廂式壓濾機。該機在煤炭系統處理煤泥是成熟設備，但把它引進化學礦山尚屬首次，經過幾年的生產實踐，效果良好，表明應用廂式壓濾機處理微細粒硫鐵礦是成功的。

壓濾機的使用效果

XMZ—500型自動廂式壓濾機的進料為真空內濾機的濾液和溢流，它們經Φ30m濃密池濃縮后，由泵給入壓濾機，利用泵的進漿壓力將水份壓出，濾餅水份可達14％，壓濾機的利用系數達40kg／m2h。壓濾機吃掉約30％的細粒級硫換礦后，真空內濾機的效率也由原來的0.35t／m2h提高到0.5t／m2h，其濾餅水份也下降到12％，滿足了生產的要求。

壓濾機改進

壓濾機原配套進料泵為80LZ—440型渣漿泵，使用過程中發現與硫鐵礦的硬度不相適應，磨損快且動力消耗大，幾乎每半個月就要更換一次襯套和葉輪，一次材料費就是3000元，維修時間長，勞動強度大，經對比后，將渣漿泵換成4PNJA（B）襯膠泵，不但進料壓力能夠滿足濾餅水份的要求，而且單機成本（電費）就減少3.5萬元／年，同時減少了維修量和勞動強度，節約材料費3萬元／年，還提高了壓濾機的利用系數。

硫鐵礦全都進入壓濾工藝

在一選廠微細粒硫鐵礦采用壓濾機脫水取得成功后，對與井下坑采配套的年處理原礦60萬噸的二選廠脫水工藝及設備選型進行了研究，決定采用水口山礦務局研制的 XYZ—20型壓濾機。

??3.1 基本情況

XYZ—20型壓濾機與XMZ—500型壓濾機最大的不同之處在于，該機采用料罐儲料，儲滿后（4m3）由氣壓將罐中的礦漿壓入濾室，進完漿后，料罐繼續進行儲料，而壓濾機上則由壓縮空氣對濾餅進行壓榨和吹干，這一套程序全部實現由PC集中控制。

??3.2 存在問題

二選廠壓濾車間于96年1月建成投產，試生產過程中暴露出來的最大問題就是料罐堵塞，礦漿從Φ50?濃密池底自流入料罐，滿罐后進漿閥關閉，再由0.4Mpa的風壓將罐中儲料壓入濾室，這時料罐底部及出口管道出現了嚴重的堵塞（見圖1），其內部下 1／3—1／2全被礦砂堵死，風壓增大后還會將礦漿從罐頂泄氣閥內沖出，打開罐門從內掏出的幾乎就是壓干了的濾餅，生產無法正常進行下去。

?3.3 原因分析

主要是在引進該壓濾機時忽視了一個重要因素——物料特性，原使用單位用來壓濾泡沫產品，那些鉛鋅精礦粒度細、沉降慢；而我們拿來壓濾槽底產品，硫精礦粒度相對要粗一些，比重大、沉降快，在礦漿自流入料罐的2—4分鐘及等待壓漿的6分鐘內就已完成分級沉降，以致氣體進去后只能是越壓越死。

??3.4 改進

針對料罐被堵的情況，最后取消料罐改由一臺4PNJB襯膠泵向8臺壓濾機供料，徹底解決了堵塞問題，使生產得以進行下去。

??3.5 新的問題

改由對膠泵進漿后的第3個月，發現濾板出現開裂現象，而且隨著時間的推移，濾板開裂數也在上升，至96年底，8臺壓濾機的200塊濾板有一半出現開裂。為此廠內專門抽出4名焊工從事濾板的修復工作，但修的速度趕不上裂開的速度，很多濾板是經幾過幾反復修復，最后裂開變形太大無法修復，以修復來維持生產的難度越來越大，壓濾車間又面臨停產的局面。

??3.6 原因分析

同樣是用襯膠泵輸送礦漿，為什么一選廠沒有出現濾板開裂的現象呢？而二選廠就出現了呢？主要是兩廠濾板的結構不一樣，進漿方式不一樣，（見圖2）一選廠的濾板是鑄鐵件，渾為一體，進漿為中心式進漿，且進漿孔徑與輸送礦漿的管道一樣為 Φ100mm；而二廠的濾板是框式加δ12mm的鐵板焊接而成的結構件，進漿方式為側面式，且進漿孔徑從輸料管道開始由Φ100mm→Φ80mm→Φ40mm→Φ20mm，極易產生堵塞。一旦某一板濾板的進漿孔堵塞后，該濾室是空腔，而它的鄰室則進滿料漿并將泵壓傳遞過來，以致于將濾板壓開裂。

?3.7 再改造

針對上述情況，設計一種與一選廠濾板相似的球墨鑄鐵濾板取代原來的濾板，進漿方式也改為中心式同孔徑進漿，配上帶濾液流通溝槽的橡膠皮，于97年9月對原壓濾機進行了改造。試用后取得了極大的成功，不但徹底消除了濾板開裂的現象，而且單機處理量也上升為原來的1.25倍，濾餅水份達13％左右，影響現場衛生的噴漿現象也沒有了，工人的勞動強度也減小了，取得了明顯的成效。壓濾車間的正常生產為整個二選廠的正常生產奠定了堅實的基礎，使用至今沒有再出現因濾板損壞而影響生產的事，使整個選廠實現了完全意義上的投產。