水改氣反沖洗陶瓷過濾板試驗(yàn)與應(yīng)用

王新華

(南京銀茂鉛鋅礦業(yè)有限公司)

水改氣反沖洗陶瓷過濾板試驗(yàn)與應(yīng)用

王新華

(南京銀茂鉛鋅礦業(yè)有限公司)

通過水改氣反沖洗陶瓷過濾機(jī)的陶瓷板試驗(yàn)，以及在生產(chǎn)實(shí)踐中的使用效果比對(duì)，總結(jié)出了陶瓷過濾板采用壓氣作為反沖洗介質(zhì)的可行性。采用壓氣作為陶瓷過濾機(jī)板反沖介質(zhì)，解決了深度處理水作為陶瓷過濾板反沖介質(zhì)所存在的陶瓷板微孔易堵塞、過濾機(jī)槽體內(nèi)礦漿濃度低，深度處理水成本高等弊端，提高了過濾效率，節(jié)省了生產(chǎn)成本。

陶瓷過濾機(jī) 反沖洗介質(zhì) 試驗(yàn)與應(yīng)用

陶瓷過濾機(jī)是一種新型、高效、節(jié)能的液固分離設(shè)備，其以陶瓷過濾板為過濾介質(zhì),在過濾過程中,水與陶瓷間的親水作用表現(xiàn)為毛細(xì)孔現(xiàn)象,使微孔內(nèi)充滿液體,當(dāng)抽吸真空時(shí),濾液通過微孔,而空氣和礦物顆粒卻不能通過,達(dá)到固液分離的目的。

陶瓷過濾機(jī)過濾性能與礦漿的濃度、溫度、pH值、粒徑和粒度分布、工藝流程中的添加劑、陶瓷過濾機(jī)的工作參數(shù)、陶瓷過濾板孔徑及其通透性、刮刀間隙 、超聲清洗效果、料位高低等因素有關(guān)。

其中陶瓷過濾板的通透性能對(duì)精礦的過濾量及精礦水分影響尤為突出，陶瓷過濾機(jī)在過濾精礦過程中會(huì)有礦物顆粒堵塞陶瓷板表面的微孔，甚至進(jìn)入陶瓷板內(nèi)部的微孔，引起微孔堵塞、過水不暢通，從而影響過濾效率。

為保證陶瓷板微孔通暢，陶瓷過濾機(jī)正常過濾時(shí)，在卸料區(qū)的后一區(qū)需要對(duì)陶瓷板進(jìn)行反沖洗，以保證陶瓷板微孔的通暢。工作一定時(shí)間后，還需要采用超聲和化學(xué)清洗方式進(jìn)行更徹底的清洗。

1 陶瓷過濾機(jī)的使用情況及存在的問題

南京銀茂鉛鋅礦業(yè)有限公司選礦廠的精尾礦陶瓷過濾機(jī)共有8臺(tái)，總過濾面積達(dá)200多m2。反沖洗水是經(jīng)過深度處理的選礦廢水，沖洗水從高位水池流出，反沖洗水壓達(dá)0.08～0.14 MPa。

用經(jīng)過深度處理的選礦廢水反沖洗陶瓷板介質(zhì)存在以下問題：

(1)水中的雜質(zhì)進(jìn)入陶瓷板內(nèi)會(huì)對(duì)陶瓷板內(nèi)部的微孔有堵塞作用，影響陶瓷板微孔的通暢。

(2)反沖洗水經(jīng)過陶瓷板微孔直接流入陶瓷過濾機(jī)的槽體，對(duì)待過濾的礦漿有稀釋作用，從而影響過濾效果。

(3)目前的反沖洗水壓較低，反沖洗效果不佳。

(4)深度水處理的人工、材料成本高。

因此，必須解決現(xiàn)場陶瓷過濾板的反沖洗問題。

2 氣代水反沖洗工業(yè)試驗(yàn)

鑒于深度水處理存在的問題，2013年3月公司開展了氣代水反沖洗工業(yè)試驗(yàn)。

以舊陶瓷板為試驗(yàn)對(duì)象，以廢棄的加藥槽為容器，加藥槽內(nèi)裝滿水，以橡膠軟管為壓氣管連接陶瓷板，壓氣管上安裝有減壓閥及壓力表，通過調(diào)整減壓閥來控制沖洗氣體的壓力。當(dāng)試驗(yàn)氣壓為0.02～0.03 MPa時(shí)，陶瓷板表面有適量氣泡，容器內(nèi)的水面較平穩(wěn)，可起到反沖洗作用；當(dāng)氣壓達(dá)到0.06 MPa時(shí)，容器內(nèi)的水處于完全“沸騰”狀態(tài)；繼續(xù)增大氣壓將導(dǎo)致陶瓷板裂開。因此，合適的反沖洗氣壓為0.02～0.03 MPa。

3 陶瓷過濾機(jī)反沖洗系統(tǒng)的水改氣改造

2013年4月，公司對(duì)2臺(tái)30 m2尾礦脫水用陶瓷過濾機(jī)的反沖洗介質(zhì)進(jìn)行了“水改氣”改造，反沖洗氣壓為0.02～0.03 MPa，過濾機(jī)的階段性酸洗維持原方式不變。

系統(tǒng)的工作原理：正常過濾時(shí)，酸洗氣動(dòng)閥關(guān)閉，壓氣氣動(dòng)閥開啟，壓力氣體通過鋼絲軟管、分配閥、真空管進(jìn)入陶瓷板內(nèi)，反沖吸附或嵌入陶瓷板表面微孔中的礦物顆粒；酸洗時(shí)，酸洗閥打開，壓氣氣動(dòng)閥關(guān)閉，啟動(dòng)酸泵，此時(shí)酸+水混合進(jìn)入陶瓷板內(nèi)，開啟超聲波，開始化學(xué)+超聲聯(lián)合清洗。

4 改造后的使用情況

改造后，現(xiàn)場組織專業(yè)人員對(duì)陶瓷過濾機(jī)的使用情況進(jìn)行了跟蹤考查?？疾榻Y(jié)果見表1～表3。

表1 放礦濃度及槽體礦漿濃度變化情況 %

項(xiàng)目反沖洗介質(zhì)為氣放礦濃度槽體礦漿濃度反沖洗介質(zhì)為水放礦濃度槽體礦漿濃度指標(biāo)62.5954.9765.8246.38

表2 陶瓷過濾機(jī)濾餅水分對(duì)比

表3 尾礦過礦量變化情況

由表1可以看出，反沖洗介質(zhì)為氣時(shí)，過濾前后礦漿濃度平均值的差為7.62個(gè)百分點(diǎn)，反沖洗介質(zhì)為水時(shí)，過濾前后礦漿濃度平均值的差為19.44個(gè)百分點(diǎn)，即反沖洗介質(zhì)為氣時(shí)，礦漿濃度變化較小，更加有利于尾礦的過濾。

由表2可以看出，反沖洗介質(zhì)為氣時(shí)濾餅的平均水分與反沖洗介質(zhì)為水時(shí)濾餅的平均水分高0.33個(gè)百分點(diǎn)，變化不大，不影響運(yùn)輸和銷售。

由表3可以看出，改造前日均過濾量為 184.95t、改造后為250.04t，日均增加過濾量 65.09t，過濾能力提高了35.23%。

綜上所述，陶瓷過濾機(jī)反沖洗介質(zhì)由水改為氣，在尾礦過濾中，過濾能力提高了35.23%。因此，本次改造效果較明顯，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

隨后，對(duì)錳、硫、鉛、鋅精礦的過濾機(jī)也進(jìn)行了水改氣改造，并停止了回水的深度水處理，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

5 使用過程中需要注意的問題

(1)陶瓷板與真空管之間的連接處有時(shí)會(huì)漏氣，需要及時(shí)更換橡膠接頭或用不銹鋼鋼絲捆扎。

(2)改造后，對(duì)過濾機(jī)的分配閥及真空泵的性能要求較高，稍有問題就會(huì)影響真空度。

(3)操作要求相對(duì)高，如：打開酸洗閥前要確保有水進(jìn)入轉(zhuǎn)換裝置中，否則酸進(jìn)入管路會(huì)造成管路腐蝕；減壓裝置要求可靠，損壞后可能會(huì)沖碎陶瓷板。

(4)該系統(tǒng)對(duì)不同的過濾對(duì)象有一定的差異，如：過濾尾礦和硫精礦的效果非常好，可完全依賴氣動(dòng)反沖洗；對(duì)鉛、鋅精礦的過濾效果略差，有時(shí)需要用水反沖一下氣動(dòng)效果才更穩(wěn)定，后續(xù)需從工藝和設(shè)備等方面去查找原因并加以解決。

2015-04-16)

王新華(1973—)，男，副廠長，工程師，210033 江蘇省南京市棲霞區(qū)棲霞街89號(hào)。