钼精矿浓缩脱水工艺研究及应用

秦华江　王恩祥　赵　涛　张　月　康亚周

(1.金堆城钼业股份有限公司；2.陕西华光实业有限责任公司)



钼精矿浓缩脱水工艺研究及应用

秦华江1王恩祥2赵涛1张月2康亚周1

(1.金堆城钼业股份有限公司；2.陕西华光实业有限责任公司)

陕西华县某钼选厂钼精矿产品原采用NZ-9中心传动耙式浓密机浓缩+CW-5圆盘真空过滤机过滤+HD-DLH400型电磁螺旋干燥三段脱水工艺，存在能耗高、钼金属流失严重等问题。在工艺流程考察的基础上进行了脱水工艺的流程改造试验。结果表明，采用国产HVPF-9M2立式全自动隔膜压滤机取代原过滤—干燥工艺可以达到设计指标，且具有工艺流程简单、能耗低、钼金属流失少、环境污染轻等优点。

钼精矿压滤脱水

陕西华县某选钼厂钼精矿产品中-0.023mm粒级含量在87%以上。因粒度极细、含药剂量大，造成矿浆粘度大，沉降困难，原采用NZ-9中心传动耙式浓密机浓缩—CW-5圆盘真空过滤机过滤—HD-DLH400型电磁螺旋干燥机干燥三段脱水工艺去除精矿中水分[1]，工艺能耗大。HD-DLH400型电磁螺旋干燥机所需温度高，使得钼精矿中残留的部分药剂挥发产生烟气排入大气，部分细粒级钼精矿也随着烟气弥散，产生大量粉尘，不但造成产品的流失，而且污染车间生产环境，危害职工健康。为了改善生产环境，减少资源流失，对钼精矿脱水工艺进行技术改造，以改善车间工作环境，减少钼精矿资源流失。

1　钼精矿性质

陕西华县某选钼厂钼精矿金属矿物主要为辉钼矿，其次为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿，脉石矿物主要为云母、石英等，浮选精矿浓度约8%。钼精矿化学多元素分析结果见表1，粒度分析结果见表2。

表1　钼精矿化学多元素分析结果 %

表2　钼精矿粒度分析结果%

由表1、表2可以看出，钼精矿-0.025mm粒级占87.40%，属于极细粒级物料。粒度越细物料比表面积越大，越容易吸附选矿药剂，采用浓缩—过滤—干燥三段脱水工艺，虽然能够获得水分合格的钼精矿产品，但生产过程中产生大量粉尘和烟气，生产环境恶劣。

2　钼精矿脱水试验

2.1过滤机选择试验

目前国内外用于精矿脱水的工业生产设备主要为真空过滤机、压滤机和离心脱水机[2]。离心脱水机一般用来处理微细而难沉淀的物料，很少应用于金属矿产品脱水，因此，小型试验不考虑使用离心脱水机。使用真空过滤机与压滤机分别对经NZ-9中心传动耙式浓密机浓缩的钼精矿进行脱水试验，结果见表3。

表3　钼精矿脱水试验结果

表3表明：采用普通真空过滤机不能通过两段脱水获得滤饼水分小于12%的指标，只能采用三段脱水工艺，即在真空过滤后，再用干燥机对过滤滤饼进行干燥作业，而三段脱水工艺成本高；带式过滤机的脱水效果差，而且需添加絮凝剂，降低生产成本，冲洗滤布的清水用量较大；DUY带式压滤机的脱水效果较好，无需添加药剂，即可使滤饼水分小于12%。因此，选择压滤机。

2.2压滤机处理能力试验

为确定压滤机处理钼精矿时的单位面积处理能力，常温下，采用HVPF-0.2立式压滤机在实验室进行小型压滤试验。果如表4所示。

表4　立式压滤小型试验结果

由表4可知，给料浓度为30%的情况下，单位面积产能为480kg/(m2·h)，滤饼水分为10.60%；给料浓度为50%的情况下，单位面积产能为530kg/(m2·h)，滤饼水分为10.92%。

2.3半工业试验

为准确选型，在小型试验的基础上继续进行半工业试验，半工业试验采用过滤面积为2m2的压滤机，试验给料为按照浓度高低取得的浓密机底流钼精矿，结果如表5所示。

表5　立式压滤半工业试验结果

由1#～4#试验，给料浓度超过45%时，滤饼厚度大于30mm，平均1个工作循环的时间约为4.5min，考虑工业生产时还有卸料时间及滤布清洗时间，取工业生产的1个作业循环时间为7min，由试验时每个作业循环的滤饼产量为0.085t/m2，计算出工业生产时的压滤机单位面积处理能力为0.73t/(m2·h)；由5#～8#试验，给料浓度为34.5%～36.1%时，滤饼厚度在16～23mm之间，平均1个工作循环的时间约为5.5min，考虑工业生产时还有卸料时间及滤布清洗时间，取工业生产的1个作业循环时间为8min，由试验时每个作业循环的滤饼产量为0.06t/m2，计算出工业生产时的压滤机单位面积处理能力为0.45t/(m2·h)；由9#～12#试验，给料浓度为19.7%～22.4%时，滤饼厚度在14～20mm之间，平均1个工作循环的时间约为7.5min，考虑工业生产时还有卸料时间、滤布清洗时间，需通过调整进料时间控制滤饼厚度，取工业生产的1个作业循环时间为9min。根据试验时每个作业循环的滤饼产量为0.05t/m2，计算出工业生产时的压滤机单位面积处理能力为0.3t/(m2·h)。

试验时选取的浓密机底流浓度为25%～45%，为使设计更符合生产实际，选取给料浓度35%，滤饼厚度20mm，1个作业循环时间为8min，单位面积处理能力为0.45t/(m2·h)。

3　设备选型

3.1浓缩设备的校核

选厂浮选获得的钼精矿矿浆浓度较低，约为8%，要达到给入脱水设备给矿浓度为35%的要求，压滤前必须进行浓缩作业。选厂原三段脱水工艺中有1台NZ-9中心传动耙式浓密机，为了验证该浓密机是否满足两段脱水工艺要求，进行校核计算。

选厂全年生产钼精矿为1万t，全年按330d计，则日处理钼精矿30.3t，查表可知：浮选钼精矿的处理能力q取值范围是0.4～0.6t/(m2·d)，取q=0.5t/(m2·d)，则需要的浓缩机沉淀面积为60.6m2，NZ-9浓密机的沉淀面积为63.59m2，能够满足钼精矿浓缩作业的需求。

3.2压滤机的选择

根据该选厂全年产钼精矿实物量1万t，全年生产330d，每天生产8h，每小时需处理钼精矿3.79t，压滤机单位面积处理量为0.45t/(m2·h)，可以算得需要立式压滤机的压滤面积为8.42m2。

故选用压滤面积为9m2的立式全自动隔膜压滤机[3]，考察国内矿山使用国产立式压滤机生产使用情况后，最终确定采用核工业烟台同兴实业有限公司生产的HVPF-9M2立式压滤机。

4　改造后工艺流程及指标

4.1工艺流程

浮选钼精矿经NZ-9浓密机浓缩至底流浓度35%左右，底流经给矿泵给入立式全自动压滤机，滤饼包装后为成品钼精矿。压滤机滤液和浓密机溢流进入沉淀池进行二次沉淀，沉淀池底流返回浓密机，溢流水进入尾矿。工艺流程如图1。

4.2工业生产指标

2013年10月，HVPF-9M2立式全自动隔膜压滤机安装调试完毕，与NZ-9浓密机联合组成两段脱水工艺，运行12个月，统计成品钼精矿水分含量最高为11.66%，平均为11.37%，达到了设计指标。

图1　脱水工艺流程

5　综合效益分析

5.1减少钼精矿损失

原有工艺钼精矿每年随烟气损失钼精矿实物量约500kg(平均品位约54%)，折合钼精矿标量600kg，钼精矿按照2014年平均价格1 200元/(吨·度)测算，年可减少钼精矿经济损失3.24万元。

5.2立式压滤机国产化效益

国外压滤机供应商一直占领着国内立式压滤机市场，无论是设备采购还是后期维护成本均居高不下，而HVPF-9M2立式全自动隔膜压滤机的成功使用，说明国产立式压滤机技术已日趋成熟。国外拉罗克斯9M2立式压滤机较HVPF-9M2立式全自动隔膜压滤机采购价格高约80万元，使用国产HVPF-9M2立式全自动隔膜压滤机可节约投资80万元。压滤机消耗件滤布国产较进口的每条便宜约 2 000元，使用周期均为2个月，使用国产滤布每年可节约1.2万元。可见立式压滤机国产化后效益显著，对国内矿山使用国产立式压滤机提供了借鉴。

5.3社会效益

采用HVPF-9M2立式全自动隔膜压滤机，生产过程中不产生粉尘和烟气，改善了车间工作环境，减少了金属流失，实现了清洁生产。

6　结　论

采用NZ-9中心传动耙式浓密机浓缩—HVPF-9M2立式全自动隔膜压滤机压滤的两段钼精矿脱水工艺取代原用NZ-9中心传动耙式浓密机浓缩—CW-5圆盘真空过滤机过滤—HD-DLH400型电磁螺旋干燥三段脱水工艺，可以达到设计指标，且减少了生产环节，提高了人员的劳动效率，全自动隔膜压滤机不产生粉尘和烟气，能够改善职工作业环境，且每年减少500kg钼精矿流失，具有良好的经济效益和社会效益。

[1]刘迎春,李九洲,张美鸽.钼精矿脱水新工艺研究及应用[J].中国钼业,2012(1):30-32.

[2]孙时元.中国选矿设备手册(下册)[M].北京：科学出版社,2006.

[3]胡启峰.全自动立式压滤机的结构探讨[J]．金川科技,2007(4):54-56．

[4]张强.选矿概论[M].北京：科学出版社,2006.

2016-01-05)

秦华江(1983—)，男，工程师，714102 陕西省华县金堆镇。