硫铁矿压滤机脱水工艺应用研究与实践

分类:技术文献 230

概况

硫铁矿是华东地区最大的硫铁矿山,该矿露天和井下每年出矿约100万吨,由 于矿石中伴生有铜、金、银等金属,故每年约有80万吨矿石分别进入两个选厂进行选 别,选铜后的尾矿即为硫铁矿产品,使硫铁矿脱水逐步成为制约矿山生产的一个大问 题。近几年来,矿山逐步走出一条用压滤工艺半脱水(即部分微细粒硫精砂进行压滤 脱水)到全脱水的成功之路,创造了用压滤机为硫铁矿脱水的先例。 2 微细粒硫铁矿的脱水厢式压滤机在新桥硫铁矿的应用,最初是为解决露天采场矿中的微细粒脱水问题 而引进的。

引进

生产初期,硫铁矿的脱水经历了露天堆放——外过滤——内过滤的曲折。真空内 滤机虽然能够基本满足要求,但由于矿砂中-7μ粒级含量高达18.8%,长期恶性循环, 使真空内滤机的过滤效率很低,只达到0.35t/m2h,而且滤饼水份高达16%以上;硫精 矿用汽车外运时沿途撒漏,造成损失和环境污染,极大地制约着矿山的生产与发展。

对此矿山组织技术人员到洗煤厂等单位考察脱水设备与工艺,大胆选用了适用于 细、泥、粘物料脱水的厢式压滤机。该机在煤炭系统处理煤泥是成熟设备,但把它引 进化学矿山尚属首次,经过几年的生产实践,效果良好,表明应用厢式压滤机处理微 细粒硫铁矿是成功的。

压滤机的使用效果

XMZ—500型自动厢式压滤机的进料为真空内滤机的滤液和溢流,它们经Φ30m浓 密池浓缩后,由泵给入压滤机,利用泵的进浆压力将水份压出,滤饼水份可达14%, 压滤机的利用系数达40kg/m2h。压滤机吃掉约30%的细粒级硫换矿后,真空内滤机的 效率也由原来的0.35t/m2h提高到0.5t/m2h,其滤饼水份也下降到12%,满足了生产的 要求。

压滤机改进

压滤机原配套进料泵为80LZ—440型渣浆泵,使用过程中发现与硫铁矿的硬度不相 适应,磨损快且动力消耗大,几乎每半个月就要更换一次衬套和叶轮,一次材料费就 是3000元,维修时间长,劳动强度大,经对比后,将渣浆泵换成4PNJA(B)衬胶泵, 不但进料压力能够满足滤饼水份的要求,而且单机成本(电费)就减少3.5万元/年, 同时减少了维修量和劳动强度,节约材料费3万元/年,还提高了压滤机的利用系数。

硫铁矿全都进入压滤工艺

在一选厂微细粒硫铁矿采用压滤机脱水取得成功后,对与井下坑采配套的年处理 原矿60万吨的二选厂脱水工艺及设备选型进行了研究,决定采用水口山矿务局研制的 XYZ—20型压滤机。

  3.1 基本情况

XYZ—20型压滤机与XMZ—500型压滤机最大的不同之处在于,该机采用料罐储 料,储满后(4m3)由气压将罐中的矿浆压入滤室,进完浆后,料罐继续进行储料,而 压滤机上则由压缩空气对滤饼进行压榨和吹干,这一套程序全部实现由PC集中控制。

  3.2 存在问题

二选厂压滤车间于96年1月建成投产,试生产过程中暴露出来的最大问题就是料罐 堵塞,矿浆从Φ50•浓密池底自流入料罐,满罐后进浆阀关闭,再由0.4Mpa的风压将 罐中储料压入滤室,这时料罐底部及出口管道出现了严重的堵塞(见图1),其内部下 1/3—1/2全被矿砂堵死,风压增大后还会将矿浆从罐顶泄气阀内冲出,打开罐门从 内掏出的几乎就是压干了的滤饼,生产无法正常进行下去。

 3.3 原因分析

主要是在引进该压滤机时忽视了一个重要因素——物料特性,原使用单位用来压 滤泡沫产品,那些铅锌精矿粒度细、沉降慢;而我们拿来压滤槽底产品,硫精矿粒度 相对要粗一些,比重大、沉降快,在矿浆自流入料罐的2—4分钟及等待压浆的6分钟内 就已完成分级沉降,以致气体进去后只能是越压越死。

  3.4 改进

针对料罐被堵的情况,最后取消料罐改由一台4PNJB衬胶泵向8台压滤机供料,彻 底解决了堵塞问题,使生产得以进行下去。

  3.5 新的问题

改由对胶泵进浆后的第3个月,发现滤板出现开裂现象,而且随着时间的推移,滤 板开裂数也在上升,至96年底,8台压滤机的200块滤板有一半出现开裂。为此厂内专 门抽出4名焊工从事滤板的修复工作,但修的速度赶不上裂开的速度,很多滤板是经几 过几反复修复,最后裂开变形太大无法修复,以修复来维持生产的难度越来越大,压 滤车间又面临停产的局面。

  3.6 原因分析

同样是用衬胶泵输送矿浆,为什么一选厂没有出现滤板开裂的现象呢?而二选厂 就出现了呢?主要是两厂滤板的结构不一样,进浆方式不一样,(见图2)一选厂的滤 板是铸铁件,浑为一体,进浆为中心式进浆,且进浆孔径与输送矿浆的管道一样为 Φ100mm;而二厂的滤板是框式加δ12mm的铁板焊接而成的结构件,进浆方式为侧面 式,且进浆孔径从输料管道开始由Φ100mm→Φ80mm→Φ40mm→Φ20mm,极易产生 堵塞。一旦某一板滤板的进浆孔堵塞后,该滤室是空腔,而它的邻室则进满料浆并将 泵压传递过来,以致于将滤板压开裂。

 3.7 再改造

针对上述情况,设计一种与一选厂滤板相似的球墨铸铁滤板取代原来的滤板,进 浆方式也改为中心式同孔径进浆,配上带滤液流通沟槽的橡胶皮,于97年9月对原压滤 机进行了改造。试用后取得了极大的成功,不但彻底消除了滤板开裂的现象,而且单 机处理量也上升为原来的1.25倍,滤饼水份达13%左右,影响现场卫生的喷浆现象也没 有了,工人的劳动强度也减小了,取得了明显的成效。压滤车间的正常生产为整个二 选厂的正常生产奠定了坚实的基础,使用至今没有再出现因滤板损坏而影响生产的 事,使整个选厂实现了完全意义上的投产。

 结论

4.1 通过硫铁矿两个选厂的生产实践表明压滤脱水工艺无论是对微细粒硫铁 矿,还是对全部硫铁矿的脱水均是适应的和成功的。

4.2 压滤工艺设备从环保、煤炭系统引进其它行业并获得成功是有的,但用它处 理几十万吨的硫铁矿,成功地应用于化学矿山应为首次

4.3 对新设备、新工艺的引时应用过程中改造、创新是必不可少的,而且要敢于 探索新路子。

4.4 全硫压滤工艺的成功应用,必将对脱水设备和工艺研究在技术上有所推进。

关键词:压滤脱水工艺 微细粒硫铁矿压滤机 全硫压滤机

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