板框厢式隔膜压滤机
在湿法冶金领域，矿浆过滤和洗涤效果的好 坏，不仅影响溶液的质量，还影响金属的回收率。 目前，用于矿浆过滤的设备有圆盘过滤机、带式过 滤机、厢式压滤机等，其中厢式压滤机因具有结构 简单，设备紧凑，过滤面积大，压滤效果好，对各种 物料的适用能力强，滤饼含水率低，可实现全自动 间歇操作等，已在矿山、轻工、化工等行业得以广 泛应用。
我国某铀钼矿水冶厂采用厢式隔膜压滤机对浸出的酸性矿浆进行固液分离，由于浸出矿浆存在含泥量多、有机物较多、溶液黏度大等问题，造 成厢式隔膜压滤机生产能力满足不了实际生产要 求，后通过中性矿浆絮凝沉降和酸性矿浆过滤试 验研究，使厢式隔膜压滤机产能取得了重大突 破，经研究固液分离工艺流程为：中性矿浆絮凝浓 密一浸出一电石渣浆调节改性一压滤机过滤。 但在厢式隔膜压滤机产能提升的同时，尾渣 中铀和钼洗涤效率偏低的问题一直没有得到解 决，目前生产中采用一次中心洗涤方式对尾渣进 行洗涤，铀和钼洗涤效率分别为70％和60％左 右，仍有大量可溶金属夹带在尾渣中。为进一步 提高尾渣的洗涤效率，笔者根据铀钼矿生产中实 际情况，在不影响铀钼矿正常生产的情况下在现 场开展尾渣洗涤试验，对影响尾渣中铀和钼洗涤 效率的因素进行了研究，最大程度上提高铀钼洗 涤效率，为优化该厂生产工艺提供技术依据。
试验部分
主要设备厢式隔膜压滤机：过滤面积800m2；渣浆泵：15 QNFB一 200—60—420，q。一200 m3／h，H=60 m，P一90 kW，太原凯博泵业；洗水泵：q。一100 m3／h，H一 80 m，P一75 kW，腾宇泵业；压榨泵：50 GCL一 160一25×5，q，，一116 m3／h，H一130 m，P一90 kW，腾宇泵业；板式换热器：S一20 m2；pH计： CNlll一A1A1，中核仪表厂。
洗涤工艺与步骤
1)过滤。改性浸出矿浆经渣浆泵进入厢式隔 膜压滤机，记录矿浆进料时间、进料结束压力；
2)洗涤。矿浆进料完成后，对滤饼进行二级逆流洗涤，一洗水为二次洗涤液，二洗水为工业 水，记录洗涤水量、洗涤进料压力和洗涤时间，其 中侧边洗涤首先对滤饼进行预压榨，预压榨压力 为0．3 MPa，待厢式隔膜压滤机隔膜板内充满水 后再进行洗涤；
3)压榨。在洗涤结束后，对滤饼进行压榨，压 力为1．0 MPa，时间10 rain，压榨结束时分析流 出液中的铀和钼浓度，作为滤饼中夹带的可溶铀 和钼浓度；
4)过磅。压榨结束后卸料，尾渣过磅称质量， 取样分析尾渣含水率。
洗涤效率计算方法
洗涤过程的经济性由洗涤效率或洗涤损失率 来评定。洗涤效率为洗涤液洗出的溶质质量与进 入洗涤段的该溶质质量之比；洗涤损失率是尾弃在 矿渣中溶质质量与进人洗涤段的该溶质质量之比。 假设洗涤过程无浸取作用，且洗涤水中又不 含铀或钼，经洗涤后，矿渣中可溶性铀或钼的浓度 由po降为见，则洗涤效率(E)应为： E一(1一V2102／Voloo)×100％，式中：V。为经洗涤后渣中所带的溶液体积L；见为洗涤后渣中洗水的铀或钼质量浓度g／L；V。为 渣滤饼洗涤前所带走浸出液体积，L；伪为浸出液 中铀或钼质量浓度，g／L。 由此可推断，增加洗涤级数和洗涤液体积均 可提高金属的洗涤效率。
此次试验中，考虑到洗 涤前后滤饼中含水率变化不大，即假定V：一Vo， 因此，E可简化为： E2(1–p2／po)×100％。
结果及讨论
2．1 厢式隔膜压滤机矿石进料质量对铀钼洗涤 效果的影响 试验方法：矿浆进料完成后对滤饼进行2次 中心逆流洗涤，洗涤水体积为10 m3，洗涤水进料 压力为0．55 MPa，洗涤水温度为55℃。进入厢 式隔膜压滤机中矿石质量(干矿计)对铀和钼洗涤 效果的影响试验结果可以看出，通过控制进入厢式隔膜压 滤机中矿石质量，可以改善铀钼洗涤效率，矿石进 料质量过少或过多都对铀钼洗涤效率产生不利影 响。当矿石进料质量过少时，会造成滤饼在压滤 机内分布极不均匀，滤饼主要分布在厢式隔膜滤板的下部，而上部滤饼较薄，滤饼和滤板间贴合不 紧密，在洗涤过程中洗水易短路，经滤饼和滤板间 间隙流走，从而造成铀钼洗涤效率较差；当进入厢 式隔膜压滤机中矿石质量过多时，因受洗涤水量 的限制，单位质量的滤饼洗涤水量相应减少，也影 响到铀和钼的洗涤效率。综上所述，控制矿石进 料质量每次在18 t(干矿计，下同)2E右，铀钼洗涤 效率最高，分别达到了90％和73％。 为了保证进入厢式隔膜压滤机的矿石质量在 18 t左右，在相同的操作条件下，对矿浆进料流量 及进料压力随进料时间变化情况进行统计，总结 出相应规律。矿浆进料流量及进料压力随进料时 间变化而变化。进料开始后，由于压滤机内滤饼 尚未形成，故阻力低，矿浆流量迅速升高，随着滤 饼变厚阻力增大，流量逐渐下降，而进料压力则增加缓慢，11 min后达到矿浆进料压力，并保持在 (O．45±0．05)MPa。统计结果表明，在此压力 下，矿浆瞬时流量降至20～22 m3／h，同时矿浆进 料时间达到30 min左右时，可以保证进入压滤机 矿石质量在18 t左右。
洗水温度对铀钼洗涤效率及洗涤时间的影响
洗涤水温度对厢式隔膜压滤机尾渣的洗涤时 间和铀钼洗涤效率产生较大影响，通过试验确定 最佳的洗涤水温度。试验条件为控制进入厢式隔 膜压滤机矿石质量在18 t左右，进料完成后对滤 饼进行2次中心逆流洗涤，洗涤水体积用量为10 rn3，洗涤进料压力为0．55 MPa。洗涤水温度对 铀钼洗涤效率和洗涤时间试验结果.可以看出，洗涤水温度的变化对铀 和钼洗涤效率影响相对较小，但对洗涤时间影响 较大，随着洗水温度升高洗涤时间明显缩短，这是 因为提高洗涤水温度使得溶液的扩散系数增大， 溶液黏度降低，从而使过滤速度加快，当温度超过 50℃后洗涤时间变化不大，结合生产的实际情 况，洗涤水温度控制在50～60℃较为适宜。
洗水进料方式对铀钼洗涤效果的影响
洗水进料方式试验分别进行了2次中心逆流 洗涤、中心+侧边组合逆流洗涤、2次侧边逆流洗 涤试验等，通过洗水进料方式试验，找出一种适宜 于该滤饼较佳的洗涤方式，为下一步其他厢式隔 膜压滤机改造升级提供技术参考。
试验条件：控制进入厢式隔膜压滤机矿石质 量在18 t(干矿计)左右，进料完成后对滤饼进行 2次逆流洗涤，洗涤水体积用量为10 rn3，洗水温 度为55℃，洗涤进料压力为0．55 MPa。不同洗 涤方式铀钼洗涤效率试验结果.洗涤方式对铀和钼洗涤率有较 大影响，其中滤饼经2次侧边洗涤洗涤率最高，铀和 钼洗涤效率分别达到93．8％和79．5％，2次中心洗 涤铀和钼洗涤效率偏低，分别达到90．6％和76．1％， 中心+侧边洗涤效率居中。但洗涤总时间是2次侧 边洗涤最长，达到88．9 min，2次中心洗最短，仅为 30．3 min，而中心+侧边组合洗涤为50．5 min。
结合滤饼在厢式隔膜压滤机中厚度分布和不同洗涤方式中洗水走向对造成 洗涤效率差别的原因进行分析。 厢式隔膜压滤机上部滤饼较薄， 下部滤饼较厚，同时从生产实际中也观察到滤饼 的上部和下部为三角形，而中间为长方体状。从 滤饼的厚度分布来说，滤饼不均匀，这种滤饼分布 结构容易出现水洗短路现象，造成水洗时间长，且 水洗不易彻底。 中心洗涤过程中洗水从中 心孔穿过滤饼向四周扩散，后经分布在滤板四周 出液孔流出，中心洗涤洗水横穿滤饼流程较短，洗 水易从流动阻力小的地方流走，再加上滤饼厚度 不均，更容易造成短路，从而使得滤饼洗涤效率变 差。侧边洗涤洗水从右上和右下2个进液口进 人，经滤板透过滤布对滤饼进行洗涤，洗涤过程中 洗水横穿整个滤饼，后洗水穿过滤布流入洗液出 口，侧边洗涤在洗涤前对滤饼进行预压榨，滤饼和 滤布间更密实，这种洗涤方式不会有短路现象，故 滤饼洗涤效率较高，因洗水横穿整个滤饼，造成流 动阻力较大，洗涤时间会较中心洗涤有所增加。
结论
1)合理控制进入厢式隔膜压滤机中酸浸尾渣 质量可以有效提高铀和钼洗涤效率，且有利于设 备安全稳定运行，过高或过低进料质量对铀和钼 洗涤效率及设备安全稳定运行均造成不利影响。
2)提高洗涤水温度可以缩短洗涤时间，也有 助于提高铀和钼洗涤效率，保持洗涤水温度和矿 浆温度相同即50～60℃即可。
3)不同的洗水进料方式对铀和钼洗涤效率及 洗涤时间有较大影响，2次侧边逆流洗涤铀和钼 洗涤效率最高，分别达到93．8％和79．5％，但洗 涤时间较长，建议在不影响正常生产的情况采用。
