高效節(jié)能一體技術(shù)在金礦氰化尾渣過濾洗滌中最佳洗水倍數(shù)的探索研究

劉誼兵，楊永杰，石旭

（蘭州有色冶金設(shè)計研究院有限公司，甘肅 蘭州 730000）

目前國內(nèi)外礦山選冶行業(yè)，常規(guī)的脫水流程主要是以濃縮設(shè)備（濃密機(jī)）配套過濾設(shè)備（壓濾機(jī)、過濾機(jī)）的兩段脫水流程來實(shí)現(xiàn)。由于兩段脫水流程作業(yè)環(huán)節(jié)多，尤其是濃密機(jī)存在往往使得現(xiàn)場占地面積大、設(shè)備維護(hù)難，導(dǎo)致基建投資和生產(chǎn)運(yùn)行成本高。此外，在黃金浸出、鋰鹽等稀貴金屬選礦冶煉過程中為提高貴液中有價金屬回收等領(lǐng)域，鑒于環(huán)保壓力，企業(yè)多在過濾作業(yè)之前需要增加一次或者多次洗滌，其流程是：過濾→攪拌洗滌→過濾→攪拌洗滌→過濾，需要對物料在不同設(shè)備中進(jìn)行多次過濾洗滌，存在工藝流程繁冗，設(shè)備種類多，安全隱患大等問題。本實(shí)驗(yàn)采用新技術(shù)高效節(jié)能設(shè)備，提供了一種新型的過濾洗滌一體裝置和工藝，將過濾和洗滌過程在同一臺設(shè)備上完成，達(dá)到簡化工藝流程，實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)工藝同等或優(yōu)于傳統(tǒng)工藝的過濾洗滌效果的目的。

另外，在洗滌過程中，洗滌水的洗滌倍數(shù)越高，所需的洗滌水量就越多，濾餅中毒性浸出總氰含量就越低。然而，洗滌倍數(shù)與濾餅中毒性浸出總氰含量之間并非是線性關(guān)系。洗滌水的洗滌倍數(shù)也并非是越高越好，要在節(jié)約用水、處理效果和處理成本之間尋找最佳結(jié)合點(diǎn)。本文章針對金礦氰化尾渣的過濾洗滌，主要通過對不同的洗滌水倍數(shù)進(jìn)行洗滌后的濾餅礦樣進(jìn)行取樣檢測，并對水樣和礦樣進(jìn)行毒性浸出測試，通過測試結(jié)果得出不同的洗滌水倍數(shù)的洗滌效果，得到最佳洗滌水倍數(shù)后，再進(jìn)行最佳洗滌水倍數(shù)的論證性試驗(yàn)，并探索最佳的洗滌工藝流程，并驗(yàn)證設(shè)備的先進(jìn)性和可靠性。

首先對實(shí)驗(yàn)水樣進(jìn)行外檢，開始前抽取幾個水樣進(jìn)行化驗(yàn)，化驗(yàn)結(jié)果如表1：

1 不同條件濾餅洗滌效果探索實(shí)驗(yàn)

采用常規(guī)的壓濾流程，長杰壓濾機(jī)壓濾后濾餅水分較低，壓實(shí)度很高。本項(xiàng)目主要確定采用純水進(jìn)行洗滌過濾試驗(yàn)，并確定合適的洗水倍數(shù)和合適的壓濾流程，探索提高洗滌效果的方法。

壓濾流程為：“進(jìn)料-壓榨吹干-洗滌-卸料”方式進(jìn)料、壓榨吹干（0.7MPa/5min）、洗滌、卸料，采用不同洗滌水倍數(shù)（0.5倍、0.8倍、1.0倍、……）進(jìn)行洗滌后的濾餅礦樣進(jìn)行取樣，對水樣和礦樣進(jìn)行毒性浸出測試，結(jié)果如表2和圖1：

表1 實(shí)驗(yàn)水樣外檢金屬元素復(fù)核數(shù)據(jù)對照表（mg/L）

表2 不同洗水倍數(shù)洗滌毒性浸出實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

圖1 濾餅毒浸總氰濃度和洗水倍數(shù)的關(guān)系圖

從表2和圖1可以看出，對尾礦礦漿直接壓濾不洗滌和采用0.5倍洗水（洗滌水倍數(shù)以洗水重量：濕重濾餅重量比計）洗滌時，濾餅毒性浸出中氰化物分別為8.7mg/L和5.78、5.99mg/L，無法達(dá)到一般固廢Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)。效果不理想。采用0.6-1.5倍洗水洗滌時，濾餅毒性浸出中總氰含量逐漸降低，取得較好的洗滌效果，壓濾后濾餅毒性浸出氰化物含量低于國家規(guī)定的一般固廢Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)。為進(jìn)一步探索洗滌水用量對尾礦的洗滌效果，實(shí)驗(yàn)人員同時進(jìn)行了2.5、4.0、5.0倍水的洗滌實(shí)驗(yàn)，但從實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)來看，洗滌時間大幅度增加，濾餅中氰化物含量較0.6-1.5倍水洗滌時沒有明顯的降低，另外，過高的洗水倍數(shù)在工藝路線及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)方面并不合理，通過對尾礦進(jìn)行0.6-1.5倍洗水洗滌實(shí)驗(yàn)已經(jīng)確定可以達(dá)到預(yù)期的效果。因此可以確定本項(xiàng)目中尾礦采用洗滌壓濾工藝濾餅中氰化物含量能夠達(dá)到國家規(guī)定的一般固廢Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)，洗滌壓濾工藝可行。根據(jù)0.6-1.5倍洗水洗滌實(shí)驗(yàn)，為保證達(dá)到低于5.0mg/L的固廢排放標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)人員確定采用1.0倍洗水進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

表3 1.0倍水洗滌壓濾驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

表4 不同壓濾流程實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表

2 1.0倍水洗滌壓濾驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

為驗(yàn)證1.0倍水洗滌壓濾的效果，實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行了重復(fù)實(shí)驗(yàn)，以確定采用1.0倍水洗滌壓濾的濾餅氰化物含量及其他技術(shù)指標(biāo)。見表3

從表3可以看出，通過使用1.0倍水對尾礦進(jìn)行洗滌壓濾驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，4次重復(fù)試驗(yàn)濾餅中毒浸總氰濃度均低于3.0mg/L，低于國家規(guī)定的一般固廢Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)。

3 不同壓濾流程探索實(shí)驗(yàn)

為驗(yàn)證不同洗滌壓濾流程對尾礦中氰化物含量的變化情況，實(shí)驗(yàn)人員采用了兩種不同的洗滌壓濾流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分別為流程1“進(jìn)料-洗滌-壓榨吹干-卸料”、流程2“進(jìn)料-壓榨吹干-一段洗滌-壓榨吹干-二段洗滌-壓榨吹干-卸料”，其中洗水倍數(shù)為0.8倍，洗水壓力0.7MPa，具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果見下表：

從表4可以看出，通過使用0.8倍水對尾礦進(jìn)行洗滌壓濾實(shí)驗(yàn)，直接進(jìn)行水洗與分段水洗最后的濾餅中濾餅水分和總氰含量差別不大，分段水洗壓榨吹干并沒有明顯效果。采用“進(jìn)料-洗滌-壓榨吹干-卸料”的流程比“進(jìn)料-壓榨吹干-一段洗滌-壓榨吹干-二段洗滌-壓榨吹干-卸料”流程工藝更簡單，一次洗滌壓濾循環(huán)時間更短，同時在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中更具有可操作性。

4 總結(jié)

通過新型高效節(jié)能過濾洗滌一體設(shè)備在金礦氰化尾渣的過濾洗滌中最佳洗水倍數(shù)的現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)研究應(yīng)用，在得出最佳洗水倍數(shù)，優(yōu)化金礦氰化尾渣的過濾洗滌工藝外的同時，也確定了設(shè)備的先進(jìn)和可靠性。另外，在最佳洗水倍數(shù)確定的情況下，通過對不同壓濾流程的探索，效率基本相同的情況下，一次洗滌壓濾循環(huán)時間更短，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中更具有可操作性。