陶瓷過濾機(jī)過濾磷礦漿的性能試驗(yàn)

周凌翔，曾志偉

(云南云天化股份有限公司紅磷分公司 云南開遠(yuǎn) 661699)

陶瓷過濾機(jī)作為一種新型、高效、節(jié)能的液固分離設(shè)備，以其顯著的節(jié)能、高真空度、濾餅含水率低等優(yōu)點(diǎn)已被礦山、環(huán)保等行業(yè)廣泛采用。云南云天化股份有限公司紅磷分公司(以下簡(jiǎn)稱紅磷分公司)為了探索陶瓷過濾機(jī)在磷礦漿過濾中應(yīng)用的可行性，采用某企業(yè)提供的小型陶瓷過濾機(jī)進(jìn)行了磷礦漿脫水工業(yè)試驗(yàn)，并對(duì)其性能、工藝適應(yīng)性進(jìn)行評(píng)估。

1 陶瓷過濾機(jī)的工作原理

陶瓷過濾機(jī)是基于毛細(xì)微孔作用原理，采用微孔陶瓷作為過濾介質(zhì)，利用微孔陶瓷板獨(dú)特的通水不透氣的特性，抽取陶瓷板內(nèi)腔真空產(chǎn)生與外部的壓差，使料槽內(nèi)懸浮的物料在負(fù)壓作用下吸附在陶瓷板上，固體物料因無(wú)法通過微孔陶瓷板而被截留在陶瓷板表面，而液體因壓差的作用及陶瓷板的親水性順利通過陶瓷板，從而實(shí)現(xiàn)液固分離。

陶瓷過濾機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一周共完成4個(gè)工作過程，即在吸漿區(qū)完成吸料過程、在干燥區(qū)完成二次脫水干燥、在卸料區(qū)完成卸料過程以及在清洗區(qū)完成對(duì)微孔陶瓷過濾板的反沖洗。陶瓷過濾機(jī)工作時(shí)，反復(fù)循環(huán)，周而復(fù)始[1]。

2 陶瓷過濾機(jī)工業(yè)試驗(yàn)方案

從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)取出磷礦漿并儲(chǔ)存于試驗(yàn)攪拌槽中，然后用泵將磷礦漿輸送至陶瓷過濾機(jī)內(nèi)，過濾后得到的濾餅及濾液返回生產(chǎn)系統(tǒng)中。試驗(yàn)時(shí)，先從陶瓷過濾機(jī)轉(zhuǎn)速、礦漿含固量等方面進(jìn)行探索，找出適宜的操作參數(shù)；然后以試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，進(jìn)行連續(xù)性生產(chǎn)試驗(yàn)。

2.1 過濾礦漿的準(zhǔn)備

過濾礦漿分別取自濃密前后的磷礦漿，其指標(biāo)如表1所示。

表1 濃密前后磷礦漿指標(biāo)

項(xiàng)目相對(duì)密度含固質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%<350μm(40目)質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%<165μm(100目)質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%濃密前1．48446．4999．6987．83濃密后1．73663．8899．6689．91

2.2 磷礦漿含固量試驗(yàn)

由于濃密前后的磷礦漿含固量存在一定的差異，故試驗(yàn)時(shí)分別采用2種磷礦漿進(jìn)行試驗(yàn)，主軸頻率均按15 Hz控制，過濾真空度-0.082～-0.084 MPa。由表2可看出：隨著磷礦漿含固量的升高，過濾后的濾餅含水量呈上升趨勢(shì)；濃密前磷礦漿過濾后的指標(biāo)優(yōu)于濃密后的磷礦漿，平均含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)13.7%。試驗(yàn)結(jié)果表明，濃密前的磷礦漿更利于陶瓷過濾機(jī)生產(chǎn)。

表2 不同含固量磷礦漿對(duì)濾餅含水量的影響 %

2.3 磷礦漿細(xì)度試驗(yàn)

通過調(diào)整磷礦漿細(xì)度進(jìn)行不同細(xì)度下磷礦漿脫水試驗(yàn)(表3)，發(fā)現(xiàn)<165 μm(100目)磷礦漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)在76%～88%間變化時(shí)，濾餅含水量差異不大。試驗(yàn)結(jié)果表明，磷礦漿細(xì)度對(duì)陶瓷過濾機(jī)性能影響較小。

表3 不同細(xì)度的磷礦漿對(duì)濾餅含水量的影響

磷礦漿含固質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%<165μm(100目)質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%濾餅含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%45．888．114．545．982．314．345．378．214．346．687．214．947．681．314．846．177．614．245．387．815．345．882．814．645．276．914．7

2.4 陶瓷過濾機(jī)轉(zhuǎn)速試驗(yàn)

以濃密前的磷礦漿作為試驗(yàn)礦漿，通過調(diào)節(jié)陶瓷過濾機(jī)主軸頻率改變?yōu)V盤轉(zhuǎn)速進(jìn)行試驗(yàn)。在試驗(yàn)過程中，主軸頻率按照10，15，20，25和30 Hz進(jìn)行調(diào)節(jié)，每種頻率下運(yùn)行8 h，真空度控制在-0.085 MPa，試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

表4 不同陶瓷過濾機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)濾餅含水量的影響

主軸頻率/Hz轉(zhuǎn)速/(r·min-1)濾餅厚度/mm濾餅含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%100．295～714．81150．504～615．60200．604～615．22250．674～515．47300．863～515．96

由表4可以看出，隨著陶瓷過濾機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，濾餅厚度均呈下降趨勢(shì)，但是在主軸頻率高于20 Hz后，由于過濾吸干時(shí)間縮短，過濾后的濾餅含水量呈上升趨勢(shì)。因此，較適宜的主軸頻率為10～20 Hz(轉(zhuǎn)速0.29～0.60 r/min)。

2.5 連續(xù)生產(chǎn)試驗(yàn)

連續(xù)生產(chǎn)試驗(yàn)以濃密前磷礦漿作為試驗(yàn)礦漿，主軸頻率控制在10～20 Hz，連續(xù)生產(chǎn)1個(gè)月。在連續(xù)生產(chǎn)試驗(yàn)過程中，每隔8 h使用清洗液清洗陶瓷板1 h，以保證陶瓷片微孔暢通。過濾后的濾餅含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)如圖1所示。

圖1 連續(xù)生產(chǎn)試驗(yàn)中過濾后的濾餅含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)

從圖1可看出：陶瓷過濾機(jī)運(yùn)行相對(duì)平穩(wěn)，過濾后的濾餅平均含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)在14.75%，含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)在13.00%～16.00%范圍內(nèi)的占比達(dá)到94%。由于前半個(gè)月操作人員對(duì)設(shè)備操作不熟練、濾盤清洗不重視等因素，過濾后的濾餅含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)大多在14.00%～16.00%范圍內(nèi)波動(dòng)；后半個(gè)月通過規(guī)范化操作，除少量異常情況影響外，濾餅含

水質(zhì)量分?jǐn)?shù)大多在14.00%～15.00%。

通過連續(xù)生產(chǎn)試驗(yàn)，陶瓷過濾機(jī)轉(zhuǎn)速在0.29～0.60 r/min的條件下，過濾含固質(zhì)量分?jǐn)?shù)45.0%～50.0%的磷礦漿能夠獲得良好的效果，過濾后的濾餅含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以穩(wěn)定控制在13.00%～16.00%范圍內(nèi)。

3 結(jié)語(yǔ)

通過工業(yè)試驗(yàn)，磷礦漿含固量對(duì)陶瓷過濾機(jī)性能影響較大，而細(xì)度影響較小。在適宜的過濾速度下，過濾后的磷礦漿濾餅含水量較低，平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為15%。試驗(yàn)結(jié)果表明，陶瓷過濾機(jī)處理磷礦漿是可行的，具有良好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉廣龍.陶瓷過濾機(jī)應(yīng)用于浮選銅鎳精礦的研究[J].云南冶金，2002(6)：16- 21.