陶瓷過濾機(jī)在震奧鼎盛礦業(yè)精礦過濾中的應(yīng)用

張 霆 蔡亞男 李 紅 張 翔 吳天驕

（1．陜西震奧鼎盛礦業(yè)有限公司；2．北京康布爾石油技術(shù)發(fā)展有限公司；3．西安西北有色地質(zhì)研究院有限公司；4．陜西省礦產(chǎn)資源綜合利用工程技術(shù)研究中心）

過濾是選礦工藝中的重要工序之一，是通過過濾介質(zhì)內(nèi)外壓強(qiáng)差實(shí)現(xiàn)礦漿固體顆粒與液體分離的過程［1］。隨著入選礦石嵌布粒度越來越細(xì)，礦石的磨礦細(xì)度必然越來越高，這就對精礦的過濾提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)［2-7］。

陜西震奧鼎盛礦業(yè)有限公司選礦廠自建礦以來一直使用GW-10 m2型過濾機(jī)，該過濾機(jī)生產(chǎn)能力已無法滿足目前的生產(chǎn)要求，導(dǎo)致精礦水分居高不下。生產(chǎn)中為了降低濾餅水分、提高處理能力，采取頻繁更換濾布的手段，造成設(shè)備作業(yè)率下降、成本上升、人員勞動強(qiáng)度增大。

為了推行礦山的綠色、節(jié)能、環(huán)保發(fā)展理念［8-9］，公司在科學(xué)論證的基礎(chǔ)上，實(shí)施了TC/45-C型陶瓷過濾機(jī)的應(yīng)用改造。

1 原過濾機(jī)低效原因分析

GW-10 m2型過濾機(jī)屬下部進(jìn)料、外濾式真空過濾機(jī)，適用于過濾粒度較粗、密度較大，沉降速度較快的物料。結(jié)合該過濾機(jī)特性和現(xiàn)場生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，對過濾效率低的原因進(jìn)行了分析，認(rèn)為主要有以下幾方面：①有用礦物嵌布粒度較細(xì)，精礦-74μm粒級含量達(dá)65%以上；②精礦漿呈堿性，粘滯作用較強(qiáng)，細(xì)粒礦粉易被過濾介質(zhì)的絲織物束縛并吸附在濾布上，導(dǎo)致濾布的透氣性下降，使用越久過濾效果越差；③設(shè)備處理能力偏小。

2 新老過濾機(jī)比較分析

2.1 性能

GW-10 m2型過濾機(jī)與TC/45-C型陶瓷過濾機(jī)性能參數(shù)對比見表1。

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由表1可見，與GW-10 m2型過濾機(jī)相比，TC/45-C型陶瓷過濾機(jī)的控制方式更先進(jìn)智能，多孔陶瓷介質(zhì)較織物介質(zhì)的過濾效率更高，真空度更高，過濾面積更大，因而TC/45-C型陶瓷過濾機(jī)的工作性能更優(yōu)越。

2.2 工作原理及過程

（1）GW-10 m2型過濾機(jī)為外濾式真空過濾機(jī)，筒體的外表面通過隔條沿圓周方向分成數(shù)個(gè)軸向貫通的過濾室，各室間互不通氣，每個(gè)過濾室均加裝有過濾板；筒體浸入裝有礦漿的弧形礦漿槽中，并緩慢旋轉(zhuǎn)，礦漿槽中的礦漿在壓力差的作用下透過濾布形成濾液，固體顆粒被阻隔在濾布上成為濾餅；由于分配頭的作用，每個(gè)濾室依次通過過濾區(qū)、干燥區(qū)、吹落區(qū)，隨著圓筒旋轉(zhuǎn)，濾餅離開液面進(jìn)入干燥區(qū)進(jìn)一步脫水，在吹落區(qū)借助高壓風(fēng)卸下。

（2）TC/45-C型陶瓷過濾機(jī)是集微孔陶瓷、超聲技術(shù)、機(jī)電為一體的精密過濾機(jī)，利用真空吸力和毛細(xì)作用實(shí)現(xiàn)固液分離，對超細(xì)物料有很好的過濾效果。TC/45-C型陶瓷過濾機(jī)工作過程包括濾餅形成、干燥、卸料、濾板反吹洗及定期清洗等步驟，整個(gè)工作程序由PLC控制，可自動或手動連續(xù)進(jìn)行。陶瓷過濾機(jī)的工作過程：在無外力作用下，浸沒于礦漿內(nèi)的陶瓷濾板微孔發(fā)生毛細(xì)作用，水通過微孔進(jìn)入絕對真空的濾液管道，固體顆粒迅速吸附在濾板表面，形成濾餅；濾板隨輥筒旋轉(zhuǎn)，毛細(xì)作用持續(xù)發(fā)生，濾餅中的水分迅速降到最低；緊挨濾板的刮刀將濾餅刮落；反吹吸階段濾液用于吹洗濾板，清洗殘留在微孔中的顆粒，保證微孔暢通。超聲波清洗與酸洗相結(jié)合，定期進(jìn)行，促使濾板再生，從而確保濾板高效工作。

2.3 指標(biāo)對比

GW-10 m2型過濾機(jī)和TC/45-C型陶瓷過濾機(jī)的技術(shù)指標(biāo)見表2。

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由表2可知，TC/45-C型陶瓷過濾機(jī)各項(xiàng)性能指標(biāo)均明顯好于GW-10 m2型過濾機(jī)，濾餅水分可降至8%以下，臺時(shí)處理能力大幅度提高。

2.4 備品備件更換

GW-10 m2型過濾機(jī)主要易損件為濾布，由于精礦的粒度變細(xì)，導(dǎo)致濾布更換頻繁，且無規(guī)律，短則1周，長則1個(gè)月。由于精礦礦漿呈堿性，當(dāng)Ca2+含量高時(shí)，濾布易富集鈣的化合物結(jié)晶，從而影響過濾效率、增加過濾成本。

TC/45-C型陶瓷過濾機(jī)主要易損件為陶瓷片，其具有高熔點(diǎn)、高硬度、高化學(xué)穩(wěn)定性、高耐磨耐腐蝕性等特點(diǎn)，運(yùn)行2 a依舊性能穩(wěn)定，減少了設(shè)備易損件報(bào)廢帶來的固體廢棄物污染，節(jié)約了資源，提升了礦山的自動化水平，為礦山的環(huán)保安全生產(chǎn)提供了保障。

3 效益分析

（1）用TC/45-C型陶瓷過濾機(jī)代替GW-10 m2型過濾機(jī)，精礦濾餅水分降低2.5個(gè)百分點(diǎn)，有效杜絕了金屬流失，減輕了環(huán)保壓力。

（2）生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了全自動控制，避免了人為干擾，降低了工人的勞動強(qiáng)度，改善了工人的勞動環(huán)境。

（3）僅精礦稅費(fèi)一項(xiàng)就節(jié)省21.37萬元/a。

4 結(jié) 語

（1）陜西震奧鼎盛礦業(yè)有限公司因礦石嵌布粒度變細(xì)，精礦漿呈堿性且Ca2+含量高，導(dǎo)致現(xiàn)場GW-10 m2型過濾機(jī)過濾效果差、濾布更換頻繁、工人勞動強(qiáng)度大、生產(chǎn)成本高等。

（2）現(xiàn)場采用TC/45-C型陶瓷過濾機(jī)替代GW-10 m2型過濾機(jī)，濾餅水分降至8%以下，年可減稅21.37萬元，減少了環(huán)境污染。