板框式压滤机在铜精矿脱水工艺应用

引言

随着社会经济的飞速发展，我国对铜金属的消 费需求不断增长， 铜冶炼厂也不断增加， 且建设规模 不断增大。 铜炉渣作为铜冶炼过程中产生的固体废 弃物,每年我国冶炼企业新增铜炉渣量达1 000万t 左右，并呈现逐年递增趋势。铜炉渣的简单堆存占 用土地、污染周边环境。因铜渣中仍然含有一定量 的铜金属,也造成资源的浪费。中国属于铜矿石短 缺国家，对于铜炉渣中有价金属的综合回收,有着重 要的意义。目前国内外的铜冶炼企业都配套有对应的炉渣 综合回收系统，用于回收铜炉渣中的铜、铁等有价金 属，同时最终尾矿可作为建筑材料外售给水泥厂等企 业。对于铜炉渣选别系统回收的铜精矿，需要与冶炼 厂外购的铜精粉混合后返回至熔炼系统，因此对铜精 矿中的水分有一定的要求。这要求采用合适的脱水 工艺,保证铜精矿中的水分能够满足冶炼要求。

板框式压滤机在铜炉

渣选别系统的铜精矿脱水工艺中的应用有色设备， 由于炉渣选别的铜精矿粒度相对较细,过滤脱 水有一定的难度。以往大多数都采用陶瓷过滤机, 其滤饼含水一般在12% ~18%之间，水分较高。广西某铜冶炼厂的铜精矿脱水工序采用板框式压滤 机,将水分控制在10%左右，满足了下游冶炼工艺 的要求。

板框式压滤机的工作原理

板框式压滤机是一种间歇式固液分离设备,是由滤板、滤框排列构成滤室，在给料泵的压力作用下,将 矿浆送进各滤室，通过过滤介质将固体和液体分离, 其特点是构造简单,压力大，且滤饼含水率低。  板框式压滤机通过滤板压紧、渣浆泵给料、压榨 脱水、吹干脱水、拉开滤板卸料等工序，实现矿浆的 过滤脱水。 其主要工作原理如下：

(1) 进料前，液压站启动,液压油缸顶紧压滤机 滤板,使滤板相互叠压形成密闭的过滤工作室；由渣 浆泵将矿浆输送各过滤工作室(给料压力约0.8 MPa)，渣浆泵的压力使滤液透过滤布外排；固体颗 粒被滤布截留，形成滤饼。当滤饼达到适当的厚度 时，停止进料。

(2) 打开压缩空气阀门，将压缩空气引入各过 滤工作室,高压气体均匀挤压饱和滤饼,颗粒间隙逐 渐减小，滤饼内多余的滤液透过滤布外排。

(3) 压榨脱水后，继续将压缩空气引入各过滤 工作室(0. 6 ~0. 8 MPa),透过滤饼和滤布的高压强 风会将滤饼中残余的水分带出,吹干滤饼。 (4) 脱水工序完成后，自动拉板装置会将每块滤板依次拉开,滤板之间的滤饼通过自重卸落,完成 一个过滤循环。

板框式压滤机的性能特点

板框式压滤机与陶瓷过滤机、立式压滤机相比, 有以下特点：

(1)与陶瓷过滤机相比，滤饼水分低。板框式 压滤机通过给料挤压、压榨和吹干三段过滤过程,能 大幅降幅滤饼的含水率,特别是对于比重较大、粒度 较细的炉渣选别铜精矿，过滤后的水分基本能控制 在10%左右，过滤效果明显优于陶瓷过滤机。

(2) 虽然板框式压滤机和立式压滤机的滤饼含 水率都在10%左右，但是板框式压滤机与立式压滤 机相比，有以下优点：需要配套的辅助设备数量较 少；滤板垂直放置,滤布更换方便快捷;设备故障率 低，易于操作。

(3) 压滤机的滤板压紧、渣浆泵给料、压榨脱 水、吹干脱水、拉开滤板卸料等工序均通过PLC操 作系统集中控制，自动化程度高，能够实现自动运 行,无需人工干预,降低工人劳动强度。

生产过程中应注意的问题

由于板框压滤机是间断运行的设备，日常的操 作和维护尤为关键,在设备的使用过程中，不正当的 使用不仅会影响设备的长期稳定运行， 也会影响滤 饼的含水率。在生产过程中，应注意以下几个问题:

(1) 矿浆通过渣浆泵给料至压滤机前,最好能 设置一层格筛，预防大颗粒或杂物进入压滤机,从而 避免进料通道堵塞引起的滤板空腔受力不均呆滞的 偏压破板、滤布受尖锐颗粒的冲刷造成破损等情况;

(2) 进料前端要配置一定容积的搅拌槽，通过 持续搅拌保证矿浆的上下层浓度差小于5% ,稳定 的给料能够保证滤室内形成粗细均匀的滤饼，便于 滤饼的卸料并且能够不粘连在滤布上；

(3) 生产过程中，定期清理滤板下密封面的积 料，避免因为密封面夹料导致滤板密封不严而引起 的喷浆、漏气等状况。

总结

在冶炼厂的铜炉渣选别系统建设的早期阶段, 一般铜精矿的二段脱水采用陶瓷过滤机,但过滤后 的铜精矿水分均较高,无法冶炼工艺的要求，同时运 输也存在一定的难度。随着立式压滤机的出现，陶瓷过滤机逐渐被淘汰。立式压滤机过滤效果好、滤 饼含水率低,能够满足冶炼工艺的要求,但是这种压 滤机由于配套设备较多，因此故障率较高，操作、维 护都工作量相对较大。 在广西某冶炼厂的炉渣选别系统，首次采用板 框式压滤机进行二段脱水，实现了滤饼含水率10% 左右,既满足了冶炼工艺和运输的要求，同时也减少 了设备的停机时间，降低了工人的劳动强度,为未来 的炉渣选别系统铜精矿脱水工艺开辟了新的道路。