高海拔地区细粒级含泥高的精矿过滤设备选型

张海荣

摘 要：分析了细粒级含泥高的精矿在海拔4 500 m过滤时的问题，并通过过滤试验得出了解决问题的办法，值得同行在此领域借鉴和参考。

关键词：陶瓷过滤机；氧化矿；含泥量；高能压滤机

中图分类号：TD462 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.20.095

玉龙铜矿海拔高度为4 500 m，其氧化矿铜产品粒度较细、含泥量较大，使用陶瓷过滤机过滤时的真空度较低，无法得到水分合格的产品；使用常规压滤机因矿石含泥量大而无法正常过滤。基于上述情况，玉龙公司分别采用陶瓷过滤机和高能压滤机进行了过滤试验，以确定过滤设备。

1 陶瓷过滤机试验分析

1.1 试验准备

1.1.1 矿样

试验矿样磨至-200目83.05%，配制成50%和60%的浓度供试验使用，以考查陶瓷过滤机对矿样的适应性。

1.1.2 设备

试验主要采用真空泵、抽滤瓶、真空表和陶瓷过滤板等。陶瓷板面积为0.02 m2，微孔直径0.9～1.6 ?m，透水量为4.6 t/m2·h（在1 kg/cm2的压力条件下）。

1.1.3 试验条件

海拔为4 500 m，温度为15 ℃。

1.2 试验结果

试验结果如表1所示。

由表1可知，平均总过滤时间25 s/次，平均浓度为55%，平均产量为135.45 g/次（湿）。平均水分为25.61%，平均湿效率为330 （kg/m2·h），平均干效率为246 （kg/m2·h）。

矿样浓度、产量曲线和浓度、水分曲线如图1所示。

由图1可见，此矿浆可使用陶瓷过滤机过滤，但因细泥含量多、真空度低，导致过滤效果差、产品水分含量高。

2 高能压滤机试验分析

2.1 试验过程

试验数据如表2所示。

2.2 试验结论

试验结果表明，第一，该物料在55%浓度以上时可有效过滤，过滤后滤饼的平均水分为15%，在工业生产中，可将物料水分控制在15%左右，可完全满足生产要求。第二，物料浓度>55%时，采用CJXA系列自动压滤机过滤该矿可实现以下运行效果：①常温过滤（0～40 ℃）；②形成30 mm厚的滤饼；③滤饼密度为2 100 kg/m3；④单循环（从压紧到卸料完成）时间≤60 min；⑤滤饼最终含水率约15%；⑥压滤机进料需配置搅拌槽，且要求搅拌槽内物料的上下沉浓度差<5%.

3 设备选型

根据陶瓷过滤机与CJXA系列高能压滤机的对比可得出，陶瓷过滤机在高海拔地区过滤粒度较细、含泥较高的物料效果较差，因此，应选用高能压滤机。

3.1 选型条件

矿物为铜精矿，过滤温度为常温（0～40 ℃），日产量为24 h产量。

3.2 矿浆浓度>55%时的设备选型

单位产能计算公式为：

N=A·H·S/2·Q·（60/T）. （1）

式（1）中：N为单位面积产能，kg/m2·h；A为产能系数（设备过滤面积为理论计算值，并确保选型按90%的产能系数修正）；H为滤饼厚度，0.03 m；S为过滤面积，取1 m2；Q为滤饼密度，根据试验确定为2 100 kg/m3；T为每次过滤循环的时间，根据试验确定为60 min。

3.3 压滤机结构

3.3.1 压紧机构

压紧机构用于提供滤板工作密封力、支撑悬挂滤板、支撑拉开卸料机构。其包括固定压板、主梁、加强筋、横梁、活动压板、液压油缸和底座等。

3.3.2 过滤机构

滤板是压滤机的中心工作部件，用户所需的脱水和洗涤功能均通过滤板实现。每块滤板垂直悬挂于水平压紧机构的主粱上。滤板上附加有滤布、压布盖和密封圈等附件。滤板包括过滤头板、过滤尾板、进料滤板和汇水滤板四种。

3.3.3 拉板机构

拉板机构以变频电机为动力，通过链条带动拉板小车进行取、拉板动作。其包括变频电机减速器、链轮、链条、链盒、拉板小车、轴承座等部分。

3.3.4 液压站

液压部分是主机完成各种动作的动力装置，在电气控制系统的控制作用下，可提供油缸所需的高压油，控制油缸的压紧、自动补压和拉开等往复运动。

3.4 工作过程

工作过程分为以下5步：①压紧滤板。液压缸活塞杆伸出推拢顶紧滤板，形成密闭的过滤和压榨吹干工作室。②给料过滤。悬浮液经砂泵压入滤室，液相透过滤布外排滤液；颗粒被滤布截留，形成滤渣。③压榨吹干脱水。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，并将滤渣压榨成密实的滤饼；当滤饼密实且滤腔稀浆干结后，压缩空气透过滤饼间隙带走间隙水和颗粒表面的结合水，并吹干滤饼。④洗涤（需安装专门的洗涤工艺管路）。洗涤介质（清水、水溶液或其他液体）进入压榨吹干室，在压力下透过滤饼间隙，洗涤滤饼。⑤压榨、吹干、脱水。压缩空气再次进入压榨吹干室，以降低洗涤后滤饼的含水率。

4 结束语

高能压滤机适用于高海拔、高黏度、低磨细粒度、高泥含量、难过滤物料的过滤，在相同的过滤条件下，物料含水率比普通箱式压滤机、陶瓷过滤机低10%左右。

〔编辑：张思楠〕