板框厢式隔膜压滤机
黄金精炼厂贵液净化过程中,净化设备采用厢 式压滤机,滤布为无纺滤布。 无纺滤布透气率为 200 ~ 300 L / min,透气率较高。 在净化过程中产生穿滤问 题,导致贵液含泥量较高,影响金泥品位,而更换透气 率较低的滤布后,滤布使用时间将大大缩短。 鉴于 此,本文主要研究在现有压滤机及无纺滤布的基础 上,如何提高压滤机的净化效果,进而提高金泥品位。
工艺流程
黄金精炼厂现有工艺流程为:外购浮选金精矿 经立磨机细磨(磨矿细度 – 0. 037 mm 占 90 % 以上, 其中 – 0. 015 mm 占 70 % 左右)后进行浮选,得到含 银、铜、铅、锌等高品位金精矿和低品位金精矿,再分 别进行氰化回收处理。 其中,低品位金精矿采用一次 浸出 + 三次洗涤 + 压滤 + 锌粉置换工艺进行回收。
低品位金精矿进入浸前浓密机浓缩, 浓密机底流经厢式压滤机脱水(脱药)、调浆后进入氰化作业。 氰化矿浆经浸出槽浸出后,进入 3 台串联 的浓密机进行逆流洗涤,第 3 台洗涤浓密机的底流经 过压滤,得到氰渣产品出售,即硫精矿。 滤液返回作为逆流洗涤的洗涤水,第 1 台洗涤浓密机的溢流作为 贵液。 贵液经过两级厢式压滤机净化(即串联的2 次 贵液净化及 2 座与之配套的净液池) 后,再经脱氧、 加锌粉完成锌粉置换过程,从而得到最终产品———金 泥及在系统中循环使用的贫液。
金泥多元素分析
生产过程中,置换系统得到的金泥中金 + 银品位 较低,严重影响后续冶炼作业的正常进行,增加了冶炼作业的投入。 为查找金泥中金 + 银品位低的原因, 对其进行了多元素分析。可以看出:金泥中金 + 银品位仅为 30 % ~ 42 % ,铜、铅、锌等杂质质量分数较低,说明在置换过 程中杂质对金泥品位影响较小。 铁、硫及王水不溶物 质量分数在 40 % ~ 55 % ,说明铁、硫及王水不溶物 质量分数高是影响金泥品位的主要原因。 低品位金 精矿中主要矿物为黄铁矿和石英,可能是因为净化效 果较差,大量矿泥进入金泥中,从而导致金泥品位偏 低。
净化渣粒度及贵液浊度分析
生产中采用厢式压滤机(净化压滤机)进行贵液 净化,取净化过程中的净化渣进行激光粒度分析(马 尔文 MS3000 粒度分析仪),结果 可以看出,净化渣中矿泥的平均粒度为 7. 8 μm,10 μm 以下的颗粒接近 60 % 。 与此同时,对厢式压滤机净化后贵液浊度进行了 考察。 可以看出:采用厢式压滤机进行 2 次净 化,一次净化后的贵液浊度和二次净化后的贵液浊度 相差不大,平均在 10. 33 度左右;表明一次净化不能 截留的细颗粒,二次净化同样无法很好截留。 现场采用的无纺滤布透气率为 200 ~ 300 L / min。 在净化过 程中,尤其是在净化初期,滤布上还未形成滤饼前,大 量的细颗粒可以透过净化压滤机的滤布进入净化后 的贵液中,影响后续的置换过程。 再者,由于贵液中 悬浮着细小颗粒,在其穿过滤布时很容易堵塞滤孔, 影响压滤机处理能力,进而造成滤布使用周期缩短。 目前,净化用滤布使用周期仅为 15 d 左右。 综合分析,目前生产中使用的压滤机串联过滤方式 净化效果较差,不能满足置换过程对贵液浊度的要求。
贵液净化试验
考虑到生产现场的实际情况,更换透气率较低的 滤布,虽然可以提高净化效果,但滤布成本较高,并且 透气率较低的滤布过滤较细物料时更容易堵塞,滤布 使用周期较短,同时更换净化设备会大大增加生产成 本 。 因此,考虑在现有净化滤布上增加“助滤物 料”来提高净化效果。 通过采用粗颗粒物料“挂浆”, 使物料可以在滤布表面形成骨架而不会堵塞滤孔,且 过滤过程中,截留的微细颗粒被挂上的滤饼截留,从 而提高过滤前期的净化效果。
试验方案
对生产现场净化压滤机进料、出料管路进行了改 造,新增加“挂浆”用泵、矿浆搅拌桶及配套管路等, 同时去除原串联的二次净化压滤机,关停与其配套的 1 台 75 kW 二次净化给液泵。 其中,原压滤机给液泵 为流量 300 m3 / h 、扬程 45 m 的化工泵,新配“挂浆” 泵为流量 60 m3 / h、扬程 48 m 的渣浆泵。 “挂浆”主 要分为以下几个步骤:
1)首先打开净化压滤机的“挂浆” 系统进料阀门,关闭排料阀门,用泵将贫液泵入净化压滤机中,待 净化压滤机满柜且压力达到一定值后,缓慢打开排料 阀门,排料管路连接至入料搅拌桶,形成闭路循环。
2)保持入料搅拌桶中的液位恒定,维持压力数 值稳定一段时间后,向搅拌桶中添加粗颗粒氰渣,进 行“挂浆”。
3)“挂浆”过程中,保证净化压滤机压力恒定在 某一数值,氰渣经 80 min 左右添加完毕,然后循环 30 min,待循环液澄清后,“挂浆”完毕。
4)“挂浆”完毕后,将净化压滤机的进料阀门、排 料阀门扳至正常净化时的进料阀及排料阀,开始贵液 净化。
氰渣用量
首先,对“挂浆”使用的氰渣用量进行了试验,时 间维持在 80 min 左右,压力控制在 0. 3 MPa 左右。可以看出:随着“挂浆”氰渣用量的增加, 净化后贵液浊度逐渐降低;当氰渣用量达到 3. 5 kg / m2 时,继续增加氰渣用量,贵液浊度变化不明显。 因此, 确定氰渣用量为 3. 5 kg / m2 。 2. 2. 2 氰渣粒度 实际生产中,氰渣粒度范围比较小。 为考察不同 粒度氰渣的“挂浆”效果,选取生产过程中产生的几种 不同粒度的氰渣进行试验。 试验条件为氰渣用量按压 滤机过滤面积取干矿 3. 5 ~ 4. 0 kg / m2 ,“挂浆”时间维 持在 80 min 左右,压力控制在 0. 3 MPa 左右。可以看出,当氰渣粒度 – 0. 037 mm 在 85 % ~ 93 % 时,“挂浆”后贵液浊度变化不大,表明 目前生产中产生的氰渣粒度均能达到“挂浆”用氰渣的要求。
贵液浊度变化
按确定的最佳条件进行“挂浆”,再对“挂浆”后 的贵液浊度进行考察。可以看出:“挂浆”后,净化贵液浊度明显 降低,由“挂浆”前平均 10. 33 度降低到“挂 浆”后的 1. 53 度,表明“挂浆”可以起到较好的净化效果。
金泥品位变化
净化后的贵液进入置换柜进行置换,净化效果直 接影响金泥品位。 对“挂浆”前后各 4 批次置换金泥 品位进行多元素分析。可以看出:“挂浆” 前 3 批次金泥中金 + 银品位均在45 % 以下;而“挂浆”后,金 + 银的品位大 幅度提高,达到 56 % 以上。 “挂浆”后的金泥中金 + 银品位大幅度上升,而硫、铁及王水不溶物的质量分 数却大幅度下降,说明净化压滤机“挂浆”后,大部分 黄铁矿及王水不溶物被截留,净化效果明显改善,从 而提高了金泥品位。
贵液净化效果
1)“挂浆”后,贵液浊度明显降低,金泥品位显著 提高,金 + 银品位达到 56 % 以上,且杂质质量分数大 幅降低,净化效果较好。
2)对厢式压滤机“挂浆”后,仅采用一次净化,去 除原串联的二次净化压滤机,关停与其配套的 1 台 75 kW二次净化给液泵,可节约电费约 30 万元/ a。
3)现场厢式压滤机“挂浆” 后,滤布使用周期大 大延长。 未“挂浆” 前,滤布使用周期为 15 d 左右; “挂浆”后,滤布使用周期可达到 25 d 左右,滤布使用 寿命延长 60 % 以上,年可节约滤布成本 10 万元左 右。
4)“挂浆”后,改善了置换贵液的浊度,减少了进 入置换金泥中的矿泥量,相对减少了进入冶炼作业的 金泥量,约 14 t / a,可节约冶炼投入(原材料 + 电费等 直接费用)70 万元左右。 同时,相对减少了需出置换 柜的个数,可节约置换出柜原材料(滤布 + “挂柜”锌 粉等)投入 10 万元左右。
综上合计,“挂浆”后,年可创造直接效益 120 万元 左右。 但是,由于“挂浆” 后净化压滤机产出的净化 渣量相对增加,因此现场拟采用无轴螺旋输送机将净 化渣从压滤机下部输出,再进行搅拌调浆后,泵送至 品位相近的作业进行后续处理。 扣除此部分费用 15 万元/ a,可产生直接效益 105 万元/ a 左右。
结 论
1)某黄金精炼厂现有净化压滤机滤布孔径相对 较粗,净化效果较差,大量矿泥透过净化压滤机进入 置换金泥中,从而影响金泥品位。
2)在厢式压滤机滤布上增加一层助滤物料,即 “挂浆”,可取得较好的净化效果。 其主要是通过在 滤布上形成一层粗颗粒的滤饼,既能截留贵液中的微 细颗粒,又能阻止部分微细颗粒堵塞滤孔。 净化压滤 机“挂浆”后,金泥品位得到大幅度提高,由“挂浆”前 金 + 银品位在 45 % 以下提高到 56 % 以上,贵液浊度 由 10. 33 度降低到 1. 53 度,保证了冶炼作业的正常 进行,且降低了冶炼作业的投入。
3)净化压滤机“挂浆”后,改善了净化效果,关停 了原串联的二次净化压滤机及其给液泵(75 kW),缩 短了生产流程,方便操作。 “挂浆”后,一批滤布使用 2 次,相对延长了滤布使用寿命 60 % 以上;再者,减 少了进入置换柜中的矿泥量,相对减少了需出置换柜 的个数。 合计可创造直接效益 105 万元/ a 左右。
