CJZH压滤机在某高海拔细粒铜精矿中的应用

2021-11-02和翠英彭远伦梁泽跃

中国金属通报 2021年10期

和翠英，彭远伦，梁泽跃，马涛，高越

（云南迪庆有色金属有限责任公司，云南迪庆 674400）

位于滇西南的某超大型斑岩硫化铜矿位于云南省西北部迪庆藏族自治州香格里拉县北东部，海拔3400m。设计一期选厂建设规模为1250万t/a，开发建设铜资源量118万吨。该矿山2017年投料，前期所采矿石品位铜品位0.6%～0.7%，铜回收率达到了90%以上，精矿品位达26%以上，日产铜精矿量达到了900t，较设计的622t明显提高。实际生产应用表明，设计所采用的两台快速压滤机日处理量仅能达到300t，无法满足生产需求。

1 矿物性质分析

铜精矿滤饼密度：2.34 t/m3，pH在7～9左右，矿浆浓度：50%～55%。MLA分别对当前磨矿细度条件下（-200目约88.81%），矿石粒度和目的矿物黄铜矿、斑铜矿的粒度分布特征进行了分析和统计，统计对象代表被统计矿物在当前磨矿条件下的工艺粒度或嵌布粒度[1]。

分析结果表明，在当前磨矿细度条件下，黄铜矿+150μm（100目）粒级累计分布率为0.20%，+75μm（200目）粒级累计分布率为3.98%，+38μm（400目）粒级累计分布率为24.17%，+19μm（约800目）粒级累计分布率为56.75%，+9.6μm（约1300目）粒级累计分布率为84.57%。辉钼矿+75μm（200目）粒级累计分布率为9.78%，+38μm（400目）粒级累计分布率为33.83%，+19μm（约800目）粒级累计分布率为59.72%，+9.6μm（约1300目）粒级累计分布率为83.87%。

2 工业实验研究

压滤机的种类繁多，大致可分为箱式压滤机、带式压滤机、隔膜压滤机和板框式压滤机四种，根据作用原理可分为真空过滤机，加压过滤机和离心过滤机。该矿山地处3400m的高海拔地区，对设备各项性能要求较高，为选择适合于高海拔地区使用的压滤机，前期对比收集了多种压滤机的性能，就目前应用比较广泛的陶瓷过滤机，尽管自动化程度高，可连续作业，但因压力不够而无法满足高海拔地区生产使用；如若采用陶瓷过滤机，需多台组合。故而成本较高，且难以维护。对比多家压滤机设备性能指标及设备运维费用，最终选取了两家单位的压滤机开展了工业试验[2]。

2.1 实验采用铜精矿的性质分析

实验样品直接使用生产现场的浓密机底流矿浆进行过滤，铜精矿滤饼密度：2.34t/m3，PH在7～9左右，矿浆浓度：35%～55%。铜精矿+150μm（100目）粒级累计分布率为0.25%，+75μm（200目）粒级累计分布率为4.12%，+48μm（300目）粒级累计分布率为82.14%，+38μm（400目）粒级累计分布率为13.49%。

2.2 实验开展方式

实验采用生产现场的浓密机底流矿浆进行过滤，底流矿浆进入到搅拌桶中，通过泵引入至小型工业实验机配套小搅拌槽内进行搅拌，保证同批次矿浆浓度稳定的情况下对铜精矿进行多次不同条件下的对比试验。

2.3 实验结果

表1 CJZH型压滤机实验结果

表2 箱式隔膜压滤机实验结果

根据现场工业实验结果，在同等条件下，CJZH型压滤机产能每个循环在450Kg～570Kg之间，铜精矿水份可控制在在10%左右；箱式隔膜压滤机产能每个循环在390Kg～520Kg之间，铜精矿水份可控制在13%左右[3]。

3 箱式隔膜压滤机与CJZH型压滤机的对比

3.1 工作原理对比

箱式隔膜压滤机工作原理：主油缸带动移动板关闭各滤室，用液压传动的隔膜泵，把料浆均匀注入相邻滤板形成的滤室中，在注满滤室后继续入料，给滤室内的料浆施压，使得大部分滤液通过滤布，从滤板上的沟槽流出。通过机械挤压或隔膜压榨来缩小滤室容积进行二次脱水，用高压空气均匀通过整个滤饼的断面进行气水置换，带走滤饼内的残留水份，最后主液压缸开始工作，连杆带动移动板，打开滤室放下滤饼。

CJZH型压滤机工作原理：由PLC自动控制、单块拉开滤板、具有给料、压榨、吹干完整脱水流程的新型过滤设备。适用于高黏度、低磨细粒度难过滤物料的过滤，采用双面过滤、侧面进料，压紧滤板，形成密闭的过滤及压榨吹干工作室，悬浮液由砂泵压入滤室，液相透过滤布外排成滤液，颗粒被滤布截留，形成滤渣。压缩空气进入压榨吹干室，先压缩滤饼体积，迫使滤渣中的液相透过滤布外排，将滤渣压榨成密实的滤饼；当滤饼密实而且滤腔稀浆干结后，压缩空气透过滤饼间隙带走结合水，吹干滤饼。液压系统自动拉开活动压板，滤饼因自重从滤板间隙中坠落。

3.2 优缺点对比

箱式隔膜压滤机：结构简单、装机功率低、独特的辅助液压分段打开技术，可反复移场。但是设备机体重，外型尺寸：（9600*2850*4900）的机型空载重达72t。且用隔膜压榨，运维成本高，滤饼水份高，产能低，卸料困难，需要人工辅助。

CJZH型压滤机：压滤产能大，机体载重小。智能控制系统较好，可自动卸料，人工劳动强度低，洗涤效果好。适应性强，受温度、海拔、细度等条件影响较少。但电机功率较大，洗涤用水量大，不可连续作业。

4 设备选型及现场优化改造

4.1 设备选型

当前，铜精矿矿浆浓度在45%～55%之间，工作制度：330天/年，24小时/天，滤饼密度：2.34 t/m3，按处理能力计算，设备初选型号：A类-18/110/30智能高效压滤机1台。选型处理能力计算：

经过核算，单台设备处理能力＞45吨/小时。

表4 CJZH-18/110/30F智能高效压滤机技术参数描述

4.2 现场优化改造

铜精矿压滤流程在改造前：经压滤机压滤后，滤饼被皮带输送至精矿仓。滤液收集到滤液槽，由渣浆泵输送到搅拌槽，由于部分滤布、滤板破损后，滤液中带着部分矿浆。没有搅拌装置，滤浆长期沉积导致箱体下部分结板，且滤液槽容积较小，滤液容易外泄，造成金属流失且短流程返回，稀释了搅拌槽的浓度，严重影响了压滤效果。

本次研究改造的措施是增加两台带搅拌装置的圆筒滤液槽，用渣浆泵把收集好的滤液输送到φ53m脱药浓密池，进行再次浓缩，压滤。有效避免了因滤液沉积导致箱体下部分结板，大大减少滤液返回搅拌槽而稀释矿浆浓度，有效提高了压滤效果，同时也避免了金属流失。该矿山属于高海拔地区，大气压低，需要借助外力满足充足的压力来带动设备的正常运行.。本次研究在原来的两台大储气罐基础上，增加了一台小储气罐，并使各储气罐形成串联，可满足生产需要。

5 生产应用情况

5.1 确定工艺技术参数

CJZH型压滤机智能高效压滤机过滤效果的好坏主要取决于压紧压力，给料时间、冲洗时间、风干时间的长短，为此，压滤机投入使用后对这4个主要工艺技术参数进行了条件试验，根据条件变化，最终确定4个主要工艺技术参数。试验结果表明，滤饼水份随时间延长而下降，但时间延长到一定程度后，滤饼水份变化不明显而过滤机处理能力受到较大影响，因此，CJZH型智能高效压滤机处理铜精矿的合理压紧压力16.0MPa～18.5Mpa，给料、冲洗、风干时间分别为300s～340s、25s～30s、300s～320s。