陶瓷过滤机在震奥鼎盛矿业精矿过滤中的应用

张 霆 蔡亚男 李 红 张 翔 吴天骄

（1．陕西震奥鼎盛矿业有限公司；2．北京康布尔石油技术发展有限公司；3．西安西北有色地质研究院有限公司；4．陕西省矿产资源综合利用工程技术研究中心）

过滤是选矿工艺中的重要工序之一，是通过过滤介质内外压强差实现矿浆固体颗粒与液体分离的过程［1］。随着入选矿石嵌布粒度越来越细，矿石的磨矿细度必然越来越高，这就对精矿的过滤提出了严峻的挑战［2-7］。

陕西震奥鼎盛矿业有限公司选矿厂自建矿以来一直使用GW-10 m2型过滤机，该过滤机生产能力已无法满足目前的生产要求，导致精矿水分居高不下。生产中为了降低滤饼水分、提高处理能力，采取频繁更换滤布的手段，造成设备作业率下降、成本上升、人员劳动强度增大。

为了推行矿山的绿色、节能、环保发展理念［8-9］，公司在科学论证的基础上，实施了TC/45-C型陶瓷过滤机的应用改造。

1 原过滤机低效原因分析

GW-10 m2型过滤机属下部进料、外滤式真空过滤机，适用于过滤粒度较粗、密度较大，沉降速度较快的物料。结合该过滤机特性和现场生产经验，对过滤效率低的原因进行了分析，认为主要有以下几方面：①有用矿物嵌布粒度较细，精矿-74μm粒级含量达65%以上；②精矿浆呈碱性，粘滞作用较强，细粒矿粉易被过滤介质的丝织物束缚并吸附在滤布上，导致滤布的透气性下降，使用越久过滤效果越差；③设备处理能力偏小。

2 新老过滤机比较分析

2.1 性能

GW-10 m2型过滤机与TC/45-C型陶瓷过滤机性能参数对比见表1。

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由表1可见，与GW-10 m2型过滤机相比，TC/45-C型陶瓷过滤机的控制方式更先进智能，多孔陶瓷介质较织物介质的过滤效率更高，真空度更高，过滤面积更大，因而TC/45-C型陶瓷过滤机的工作性能更优越。

2.2 工作原理及过程

（1）GW-10 m2型过滤机为外滤式真空过滤机，筒体的外表面通过隔条沿圆周方向分成数个轴向贯通的过滤室，各室间互不通气，每个过滤室均加装有过滤板；筒体浸入装有矿浆的弧形矿浆槽中，并缓慢旋转，矿浆槽中的矿浆在压力差的作用下透过滤布形成滤液，固体颗粒被阻隔在滤布上成为滤饼；由于分配头的作用，每个滤室依次通过过滤区、干燥区、吹落区，随着圆筒旋转，滤饼离开液面进入干燥区进一步脱水，在吹落区借助高压风卸下。

（2）TC/45-C型陶瓷过滤机是集微孔陶瓷、超声技术、机电为一体的精密过滤机，利用真空吸力和毛细作用实现固液分离，对超细物料有很好的过滤效果。TC/45-C型陶瓷过滤机工作过程包括滤饼形成、干燥、卸料、滤板反吹洗及定期清洗等步骤，整个工作程序由PLC控制，可自动或手动连续进行。陶瓷过滤机的工作过程：在无外力作用下，浸没于矿浆内的陶瓷滤板微孔发生毛细作用，水通过微孔进入绝对真空的滤液管道，固体颗粒迅速吸附在滤板表面，形成滤饼；滤板随辊筒旋转，毛细作用持续发生，滤饼中的水分迅速降到最低；紧挨滤板的刮刀将滤饼刮落；反吹吸阶段滤液用于吹洗滤板，清洗残留在微孔中的颗粒，保证微孔畅通。超声波清洗与酸洗相结合，定期进行，促使滤板再生，从而确保滤板高效工作。

2.3 指标对比

GW-10 m2型过滤机和TC/45-C型陶瓷过滤机的技术指标见表2。

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由表2可知，TC/45-C型陶瓷过滤机各项性能指标均明显好于GW-10 m2型过滤机，滤饼水分可降至8%以下，台时处理能力大幅度提高。

2.4 备品备件更换

GW-10 m2型过滤机主要易损件为滤布，由于精矿的粒度变细，导致滤布更换频繁，且无规律，短则1周，长则1个月。由于精矿矿浆呈碱性，当Ca2+含量高时，滤布易富集钙的化合物结晶，从而影响过滤效率、增加过滤成本。

TC/45-C型陶瓷过滤机主要易损件为陶瓷片，其具有高熔点、高硬度、高化学稳定性、高耐磨耐腐蚀性等特点，运行2 a依旧性能稳定，减少了设备易损件报废带来的固体废弃物污染，节约了资源，提升了矿山的自动化水平，为矿山的环保安全生产提供了保障。

3 效益分析

（1）用TC/45-C型陶瓷过滤机代替GW-10 m2型过滤机，精矿滤饼水分降低2.5个百分点，有效杜绝了金属流失，减轻了环保压力。

（2）生产实现了全自动控制，避免了人为干扰，降低了工人的劳动强度，改善了工人的劳动环境。

（3）仅精矿税费一项就节省21.37万元/a。

4 结 语

（1）陕西震奥鼎盛矿业有限公司因矿石嵌布粒度变细，精矿浆呈碱性且Ca2+含量高，导致现场GW-10 m2型过滤机过滤效果差、滤布更换频繁、工人劳动强度大、生产成本高等。

（2）现场采用TC/45-C型陶瓷过滤机替代GW-10 m2型过滤机，滤饼水分降至8%以下，年可减税21.37万元，减少了环境污染。