隔膜壓濾機在堿性浸銻礦漿脫水中的應用

2022/04/28 分類:技術文獻 592

目前，國內外主要采用的機械化脫水設備有帶式過濾機脫水、離心機脫水和板框壓濾機脫水，其中程控隔膜壓濾機是在普通板框壓濾機的基礎上進行了優化改進，它是一種間歇性分離細微懸浮液的過濾設備。壓濾機即可用于分離低濃度懸浮液，又能分離粘度較高或接近飽和狀態的懸浮液，能集過濾、洗滌、干燥、卸渣、清洗濾布及排液于一體，特別是對各種過濾和洗滌工藝要求較高的物料可在該機上一次完成。目前，壓濾機已廣泛運用于石化、有色冶煉、礦業加工、環保污水處理等行業。

特別是隔膜壓濾機具有其耐高壓，密封性好，卸料方便，濾餅含水率低等優點，該技術在國內已被廣泛應用于冶金等領域。為此，針對國內某冶煉廠的堿法浸銻—電積沉銻工藝流程，介紹了隔膜壓濾機的工作原理，考察了板框進漿濃度、濾液中氫氧化鈉濃度和濾液溫度對隔膜壓濾板框運行參數和生產指標的影響，通過工業實踐獲得了較好的經濟效益。

?隔膜壓濾機工作原理

隔膜壓濾機作為高效固液分離設備，黃金冶煉和礦山企業主要用于礦漿脫水。隔膜式廂式壓濾機采用側吸泵進料壓濾，首先進行１次隔膜壓榨，礦漿從止推板中部的進料口進入濾板之間，含銻貴液透過濾布從板框出水口溢流至前液池。其次在洗滌槽內注入電積貧液，采用側吸泵往壓濾機內注入高壓洗水進行洗滌，洗滌濾液溢流至洗滌槽循環使用，洗滌結束后利用隔膜張力對脫銻礦進行強力擠壓脫水。含銻濾液透過濾布排至前液池，固體物質（脫銻礦）被濾布阻隔，形成含水率較低的干性物質。該銻冶煉廠隔膜壓濾機主要由機座及支撐、進氣口、拉板小車導軌、進料口、止推板、濾板及濾布、壓緊板、大梁、拉板小車、電源控制柜、液壓系統、小車導軌、出水口、接水盤14個部件組成。通過電源控制系統和液壓系統控制板框濾板的壓緊和松開，并完成濾餅的脫落和濾液的分離。

?隔膜式壓濾機應用關鍵參數

板框進漿濃度

由于隔膜式板框壓濾機進漿濃度不宜過低或過高，浸銻—電積工藝流程一般采用20％～45％礦漿濃度進行浸出，因此隔膜對礦漿的進入濃度要求嚴格。板框進漿濃度過低，不僅延長了板框的壓濾時間，而且影響日處理礦量，增加電耗。板框進漿濃度過高，直接導致濾液銻含量急劇增大，影響后期洗滌效率和脫銻礦技術指標。壓濾時間計算方法為開啟板框壓濾側吸泵時按計時器計時，壓濾結束后停止計時并讀數。配備一槽礦漿后，在調漿用水一定的條件下，壓濾時間隨板框進漿濃度的增加而增大。在進漿濃度為20％時，礦漿壓濾時間為 14min，濾餅水分14.21％，單塊濾布使用壽命30d。提高礦漿濃度至 45％時，礦漿壓濾時間為22min，濾餅水分 9.79％，單塊濾布使用壽命32d。在礦漿制備后，板框低濃度進漿時，壓濾后濾餅不成型，并在壓濾過程中板框極易噴漿和漏料。高濃度進漿時，由于礦漿制備過程中投入礦量較大，單臺隔膜壓濾板框的濾室容積無法滿足一槽礦漿壓濾需求，考慮到日處理礦量和板框運行指標，板框進礦濃度選取35％。

濾液氫氧化鈉含量

堿性濕法浸銻需要在NaoH作為保護堿的條件下添加硫化鈉進行浸出，由于銻電積沉銻過程中生成硫化鈉，因此調漿浸出時只需補充氫氧化鈉調節堿度防止硫化鈉水解。浸出時溶液中氫氧化鈉用量直接影響礦漿 pH值，且對生產指標和板框濾布的使用壽命均會造成不同程度的影響。濾餅（脫銻礦）中銻品位隨浸液中氫氧化鈉含量的增大而減少，隨著氫氧化鈉含量增大，在高堿度條件下進行浸出，板框濾布的使用壽命也隨之縮短，在氫氧化鈉用量為100g/L時，脫銻礦濾餅含水9.95％，單片濾布使用壽命僅為24d，考慮到生產成本及指標運行情況，浸液中氫氧化鈉含量控制在 60g/L為宜。

進漿溫度

浸出礦漿濃度35％，浸液氫氧化鈉含量 60g/L，采用換熱器對浸出槽恒溫換熱保溫，確保浸出溫度與板框進漿溫度（即反應終點溫度）保持一致，考察板框進漿溫度對生產運行指標的影響。脫銻礦濾餅銻品位隨浸出溫度（板框進漿溫度）的升高而降低，在浸出溫度為95℃時，濾餅含水9.56％，脫銻礦濾餅含銻0.49％，單塊濾布使用壽命僅有 18d。由此可見，隨著板框進漿溫度的提高，濾布的使用周期也隨之縮短，由于高溫狀態下板框進漿時對管道和濾餅損壞嚴重，結合現場實際生產需求，板框進漿溫度選取65℃。

浸銻礦漿的配置

含銻金精粉原料來源于陜西某冶煉廠銻浮選尾礦，原料含銻約10％。浸銻上料設備包括調漿罐，貧液加熱槽采用自動控制系統對水和礦粉實現自動化調漿計量，能準確控制水和礦粉的加入量，避免因礦漿濃度偏差引起的工藝指標波動。調漿時首先對電積沉銻后的貧液采用焙燒爐余熱進行換熱，控制貧液溫度至65℃后，加水電磁閥自動打開添加貧液，其次加入氫氧化鈉（片堿），其作用是保護電積后溶液生成的硫化鈉水解，最后采用鏟車快速上料，控制浸出礦漿濃度在35％，強力攪拌浸出15min。

板框壓濾機脫水洗滌

隔膜壓濾機處理該冶煉廠的堿性含銻礦漿單個循環主要分為以下步驟：壓緊濾板→進料→１次隔膜壓榨→水洗→２次隔膜壓榨→反吹→拉板卸料→壓緊濾板進入下一個循環。進料前由液壓系統將濾板壓緊，完全壓緊后開始進料。礦漿輸送泵采用工程塑料側吸泵供漿，將濾室腔體充滿后關閉進料泵，開啟壓榨閥門進行第１次壓榨。維持壓榨壓力在0.6Mpa左右，保持 25-30Min，觀察濾板出水口，當濾液水流由連續出水變成點狀出水時，此時關閉壓榨閥門，切換板框進口閥門，開啟洗滌泵進行洗滌，洗滌濾液采用電積后的貧液，洗滌30Min，確保板框內的濾餅完全與洗滌液接觸，洗滌結束后關閉洗滌泵，開啟壓榨閥門進行第２次壓榨。壓力0.6Mpa，時間30Min，壓榨結束后開啟反吹閥門，反吹20S將隔膜腔內的殘余液體排出至洗滌槽。最后松開板框壓緊板，采用拉板小車自動卸料。整個循環周期約為1.5h，脫銻礦濾餅厚度可達35mm，脫銻礦含水率 8-10％。