立式压滤机在高泥锡富中矿的生产实践

李品福， 韩 彬

(云南华联锌铟股份有限公司， 云南 文山 663701)

1 前言

随着易选矿产资源的枯竭，低品位复杂难选矿物则需要采用细磨甚至超细磨才能使有用矿物充分解离，才能选别出合格的精矿品位和满意的回收率。然而，细磨在使有用矿物充分解离的同时也导致了最终的选矿产品粒度极细，其浓缩、过滤、干燥等脱水过程的阻力变得更大，选矿产品的浓缩过滤问题随之突显出来。由于脱水困难，精矿水份偏高，在输送过程中既污染环境又增加动力消耗，造成成本增加。因此，有效降低微细粒选矿产品的含水量成为国内外的一个重要研究课题[1-2]。

压滤机已经成为工业生产和应用的重要设备[3-4]。压滤机是传统的固液分离设备之一，从仅有压滤过程的第一台板框式压滤机，到目前包含了压滤、挤压、洗涤、吹气4个过程的全自动压滤机，经过不断发展压滤机大大提高了工作效率，提高了压滤质量。都龙矿区新田选矿车间生产的锡富中矿具有含泥量大、粒度细等特点，采用陶瓷过滤机存在精矿产品含水率过高、过滤效率低而不能满足生产要求等问题。2016年引进了立式压滤机，经过不断探索、优化及研究，大大提高了锡富中矿过滤干燥效率、降低滤饼含水率，保证新田选矿车间锡富中矿生产运输的顺利运行。

2 锡富中矿性质及过滤现状

2.1 锡富中矿性质

为了了解锡富中矿的性质，对锡富中矿进行了原矿多元素分析，结果见表1。由表1可知，锡富中矿中金属元素主要为锡、铜、锌和铁，其中有价元素为锡，含量为3.24%；非金属元素主要为硫、二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙和氧化镁，其含量分别为10.52%、28.43%、8.24%、12.19%和9.47%。锡富中矿中钙、镁、铝的氧化物含量较高，意味着锡富中矿钙镁矿泥含量较高。

表1 锡富中矿多元素分析结果

为了了解锡富中矿的粒度分布情况，对锡富中矿进行了水析试验，结果见表2。由表2可知，该锡富中矿粒度非常细，-0.037mm(400目)含量占88.11%；其中-0.01mm含量高达24.39%。锡金属量主要集中在-0.019mm，金属分布率高达71.74%。因此可以判断该锡富中矿属于高泥微细粒难过滤矿浆。

表2 锡富中矿粒级分布结果

2.2 锡富中矿过滤现状

都龙矿区新田选矿车间锡富中矿采用陶瓷过滤机进行过滤，由于物料粒度细，造成陶瓷板堵塞严重，陶瓷板使用寿命过短(2～4个月)，运行成本大幅度增加。锡富中矿现在的粒度与设计值相比要细(设计值为-200目，含量小于90%，-400目含量占80%左右)，同时矿浆黏度较大(锡石浮选药剂的影响)，导致陶瓷过滤机实际处理能力达不到设计要求(设计选型为15m2)，且水份远远超过设计值，改造前锡富中矿水份超过17%，具体情况见表3。水份过高不仅给锡富中矿的倒装、运输带来较大困难，而且增加了运输费用和物料装袋费用(运输费用为130元/吨湿物料，人工物料装袋费用为45.5元/吨物料)，同时由于过滤能力及水份高的问题，浓密机出现溢流跑矿但又不能添加絮凝剂，导致锡金属流失。

表3 陶瓷过滤机过滤锡富中矿水份

3 立式压滤机工艺参数的确定

立式压滤机是根据加压过滤原理，在压差的作用下，物料经过滤布过滤实现固液分离。过滤方式采用单面过滤、单面挤压、双侧卸料的方式，主要实现过滤、一次隔膜挤压、滤饼洗涤、二次隔膜挤压、滤饼吹干、滤饼排出和滤布洗涤7个过程[5-6]。

为了探索出一套适合高泥型微细粒锡富中矿的操作参数，2016年5月，压滤机安装后开始对立式压滤机的给料时间、一次隔膜挤压压力、挤压时间及风干时间等重要参数进行试验探索。

3.1 给料时间对滤饼厚度的影响

本次试验的原料来源于车间生产的锡富中矿，浓密机脱水后得到浓度约为50%的压滤机给料，给料时间作为变量，其余保持不变。试验结果见表4。

表4 给料时间条件试验数据

由给料时间条件试验结果可知，当给料时间低于50s时，滤饼的厚度太薄，过滤机的生产能力低，且板框受力大，对设备不利；当给料时间50～80s时，滤饼厚度合适；当给料时间大于80s时，虽然滤饼厚度仍有一定的增长，但是增长的幅度较小；当给料时间大于100s时，基本达到最大的滤饼厚度而无法再增长，且给料时间过长对设备的生产能力有一定的影响。因此适宜的给料时间为80s。

3.2 挤压压力对滤饼水份的影响

为了确定最佳的一次隔膜挤压压力，在给料时间、挤压时间、风干时间等其他变量不变的前提下，改变一次隔膜挤压压力进行试验，试验结果如图1所示。

图1 一次隔膜挤压压力与滤饼水份的关系

由图1试验结果可知，随着一次隔膜挤压压力的不断增大，滤饼的水份呈现下降的趋势，挤压压力与滤饼水份呈现明显的负相关关系。但是挤压压力过高，压力机板框受力过大，对设备的使用寿命不利，在满足销售水份的前提下，挤压压力尽可能的小，因此最终确定的一次隔膜挤压压力为1.3MPa。

3.3 挤压时间对滤饼水份的影响

为了确定最佳的挤压时间，在固定给料时间、挤压压力、风干时间等其他变量前提下，改变一次隔膜挤压时间进行试验，试验结果如图2所示。由图2可知，随着一次挤压时间越长，锡富中矿滤饼水份越低，但是当挤压时间大于240s时，锡富中矿水份下降的趋势大大减小，逐渐趋于恒定，因此，适宜的一次挤压时间为240s。

图2 挤压时间与滤饼水份的关系

3.4 风干时间对滤饼的影响

固定给料时间为80s，挤压压力1.3MPa，挤压时间240s，进行风干时间的试验，试验结果如图3所示。由试验结果分析可得：风干时间越长，锡富中矿水份越低，但是风干时间过长，需要大量压缩空气，压滤成本大大增加。当风干时间大于230s时，滤饼水份趋于恒定，因此，适宜风干时间为230s。

图3 风干时间和滤饼水份的关系

4 立式压滤机生产实践

在手动和半自动确认最佳参数的前提下，2016年6月3日，锡富中矿立式压滤机实现自动化运行，使用陶瓷过滤机与立式压滤机的效果进行了对比，详见表5。由表5可知，使用立式压滤机锡富中矿销售水份约13.04%，相对于之前陶瓷过滤机的17.37%滤饼含水率下降了4.33%，降低了锡富中矿的运输成本(主要考虑到现场生产能力及过滤成本等问题，锡富中矿滤饼水份控制在13%左右，若需要再降低滤饼含水率，还可通过调整压滤机参数而达到)。正常运行后立式压滤机处理量可达到9t/h，日(20h)处理量为150t干矿量，滤液固含固量≤300mg/L。

表5 锡富中矿压滤机、陶瓷过滤机效果对比

注：表中水份数据来源于销售水份，时间周期均为半年。

此外，立式压滤机处理能力的提高，成本大大的降低，解决了陶瓷过滤机处理能力不足等问题，避免了锡富中矿因过滤不及时跑浑而导致锡金属损失在浓缩溢流中，实现了锡富中矿的正常生产、运输。

5 总结

(1)都龙矿区新田选矿车间锡富中矿-0.037mm含量占88.11%；其中-0.01mm高达24.39%。且非金属元素主要为二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙和氧化镁，属于高泥微细粒难过滤物料。

(2)通过试验探索出了一套适合高泥型微细粒锡富中矿的操作参数。即给料时间80s、一次隔膜挤压压力为1.3MPa、挤压时间为240s及风干时间为230s。

(3)与陶瓷过滤机相比，立式压滤机具有对高泥微细粒锡富中矿处理能力高、滤饼含水率低，生产成本低等优点。