板框厢式隔膜压滤机
引言
锡矿山闪星锑业有限责任公司是一个集采矿、选矿、冶炼、化工生产和科研于一体的大型联合企业，是我国锑工业的摇篮和锑品主要出口基地，锑品年生产能力辱万吨，以其锑矿储量之富、锑品产量之大著称于世，有“世界锑都”之称。公司硫化锑矿选厂年处理38万多吨矿石，采用手选、浮选工艺流程。浮选精矿一直沿用浓缩．过滤一烘干三段脱水工艺流程，其中精矿过滤脱水采用日本20世纪60年代生产的25m2绳索式圆筒过滤机，滤饼含水约18％～20％。
由于过滤精矿水分较高，达不到精矿制团的水分要求，必须增加烘干作业，导致浮选精矿脱水流程能耗大、成本高，且由于过滤后精矿要由汽车运输至冶炼厂进行烘干，运费较高，途损较大，污染环境。因此对浮选精矿过滤技术及其设备进行技术攻关、简化精矿脱水流程成为选矿厂的重要课题之一，也成为公司的重要任务。
硫化锑浮选精矿性质锡矿山硫化锑矿选厂处理的矿石为低温热充填为主、伴随交代的单一硫化锑床，主要矿物为辉锑矿，脉石矿物主要为石英(37，10％)、硅化灰岩(57．45％)。随着矿山开采向深部延伸，有用矿物品位下降，嵌布粒度变细，粉质灰岩增多。浮选锑精矿具有如下特点：1)精矿中微细粒级含量高。锡矿山硫化锑矿选厂日处理量1200t，浮选精矿日均43t，高峰期每天达60多吨。浮选精矿一74μm粒级含量为95％，一43μm粒级含量达90％，一10μm粒级占60％以上，且粘度大，物料细，属较难过滤矿物。一10μm含量高是影响压滤滤饼水分的主要原因。2)精矿矿浆粘度大。锡矿山硫化锑矿选厂浮选精矿中主要矿物是辉锑矿、脉石矿物等，脉石矿物中的粉质灰岩及辉锑矿极易泥化，是矿浆发粘的原因之一。另外，锡矿山硫化锑矿选厂采用本公司锌厂的副产品煤焦油作为浮选的辅助药剂，具有提高浮选指标、降低选矿成本的作用，但该药剂粘度大，增加了浮选精矿的粘度。
精矿过滤设备概况
目前国内外金属矿山精矿过滤脱水的主要设备有真空过滤设备和压滤脱水设备。真空过滤设备又分为真空过滤机(盘式过滤机、筒式过滤机及筒式外滤机)和陶瓷过滤机。真空过滤机采用抽真空过滤原理，适合于易过滤矿物，由于受真空度(真空度都在0.9kg/cm2以下)的影响，对难过滤物料滤饼水分较高。陶瓷过滤机与真空过滤机相比，工作原理十分相似，根本的区别在于过滤介质不同，陶瓷过滤机用“透水不透气”的多孔陶瓷作为过滤介质，取代了滤布，从而使其性能得到了明显的改善，节能、操作方便。其中陶瓷过滤板是一种关键部件，通过对陶瓷片的透水试验，使用过的陶瓷片其透水性只有新片的50％左右口o，陶瓷片的微孔易被微细粒级精矿堵塞，使过滤效果下降，该设备对于含细泥过多的物料滤饼水分很难降低。压滤脱水设备过滤压力高(6～8MPa)，它比真空过滤机压力高出十几倍，不受真空度的影响，且有压榨和风干功能，所以其滤饼水分明显要低于真空过滤，对于细粒难过滤物料脱水效果较好。
设备选型试验
陶瓷过滤机小型试验，对锡矿山硫化锑矿选厂浮选精矿进行过多次多厂家小型单片过滤试验，数据表明，3个陶瓷过滤机厂家提供的过滤机精矿滤饼水分均在16％左右，难以达到冶炼精矿制粒水分低于14％的要求。
自动压滤机小型试验
自动压滤机机械压紧方式，滤板带专利密封的双面过滤，传动功率低，维修量少，运行成本低。在长沙矿冶研究院对矿山硫化锑矿选厂浮选精矿进行压滤脱水试验，过滤精矿水分为13.5％，能够达到冶炼精矿制粒水分低于14％的要求。按日过滤60t精矿计算，需28m2的XJZ系列机械卧式自动压滤机2台(生产为一班制)；2台主机共用一台3m3的空压机和一个储气罐。
生产实践
工艺配置方案经综合比较，最后选定28/1000型高效自动压滤机2台作为锡矿山硫化锑矿选厂浮选精矿脱水系统的过滤设备，其主要技术特点b1有：
1)机械压紧装置：将传统的丝杆螺纹直接承受工作压力改为丝杆螺纹间接承受工作压力，使传动功率(能耗)降低70％以上，运行可靠，节能幅度大。
2)密封装置：将传统的滤板闯的平面密封设计由线密封过渡到面密封，提高了密封压力，延长了滤布及滤板的使用周期。
3)滤板采用超高分子质量聚乙烯，为工程塑料之首，使用寿命长，具有抗压强度高、耐冲击、耐腐蚀、质量轻等特点。
4)是一种一次性快速拉开全部滤板卸料的真正高效自动压滤机，具有全自动与手动方式，操作灵活方便。
生产应用
自正式生产以来，运行稳定，操作控制方便，滤饼水分保持在14％以下，满足了制粒对精矿水分的要求。从此，硫化锑矿选厂精矿脱水流程由浓缩-过滤一烘干改为浓缩．过滤。精矿滤饼水分均控制在14％以下，明显低于25平方绳索式圆筒过滤机的精矿滤饼水分，且运行稳定。
应用效果
自动压滤机自2007年运行以来，经济效益和环境效益明显。显著特点如下：
1)生产成本明显降低。据初步核算，与25平方绳索式圆筒过滤机(精矿需三段脱水)相比，操作人员减少10人，燃煤节约150t/a，水电节约8万衫年，维修费用节约8万元，年节约生产成本60．5万元。2)处理能力大。采用2台设备同时工作，每天生产5～6h即可完成生产任务。3)运行可靠，机构简便，操作维护方便，自动化程度高。4)滤液清澈度高，可以作为回水使用，节约了清水，环保效益好。5)由于精矿滤饼含水率降低，汽车运输过程中不存在精矿流淌现象，既减少了锑金属损失，又保护了环境。
存在的问题及建议
因浮选精矿中夹带有导爆管、木梢等杂物，妨碍电磁阀的开关，导致电磁阀容易损坏，提高了维修难度及生产成本。故在生产中应对浮选精矿进行严格的脱渣控制，杂物不得进入浓缩机；另外压滤机的阀门开关控制在时间上并不需要极速控制，因此可以选用价格较低的、经久耐用的气动阀门。由于硫化锑矿浮选精矿粘度大，压滤拉开卸矿时，总有滤饼不能自动掉下，需要操作人员辅助卸矿，增加了操作人员的劳动强度。因此操作人员应每班对滤布进行清洗，保持滤布的清洁，同时建议厂家采取措施改进滤饼卸矿系统。
结语
1)采用高效自动压滤机能够将锡矿山硫化锑选厂难以过滤的浮选精矿滤饼水分控制在冶炼制粒要求的水分以内，取消了烘干作业，综合成本低，同时减少了运输费用及精矿在运输过程中的途损，经济、环境效益明显。
2)该压滤脱水工艺简单，设备配套合理；设备结构简单，密封陛能好，过滤介质使用寿命长，脱水效果好；操作简单方便。对粒度小、粘度大、滤饼水分要求高的难过滤物料具有推广应用价值。
作者:蒋康生教授
