劉迎春，李九洲，張美鴿

（金堆城鉬業(yè)股份有限公司，陜西華縣714102）

0 前言

百花嶺選礦廠于1983年11月建成投產，設計規(guī)模15 000 t/d，鉬精選段分3個系統(tǒng)，鉬精礦品位45％。通過多次工藝改造，生產技術指標逐年提高，目前日處理能力達到2.2萬 t，鉬精礦品位達到52％以上。尤其是2007完成了鉬精礦脫水新工藝及產業(yè)化研究，2、3系統(tǒng)可生產57％高品質鉬精礦。高品質鉬精礦采用浮選柱與浮選機聯(lián)合生產的工藝流程，2系統(tǒng)在精選段增加了一次立磨，3系統(tǒng)增加了兩次立磨，高品質鉬精礦產品粒度變細，利用現(xiàn)脫水工藝難以滿足生產，為了滿足鉬產品后續(xù)加工作業(yè)，對鉬精礦脫水新工藝研究應用顯得非常重要。

1 現(xiàn)生產工藝現(xiàn)狀及其存在的問題

1.1 鉬精礦脫水工藝現(xiàn)狀

百花嶺選礦廠現(xiàn)鉬精礦脫水生產工藝流程為濃縮、過濾、干燥。濃縮作業(yè)為3臺φ12 m中心傳動式濃縮機，濃密機底流經泵給入TZG－5圓筒真空過濾機，濾餅經螺旋輸送機給入ZLG－5蒸汽螺旋干燥機進行干燥，干燥后鉬精礦水分小于10％，然后經螺旋輸送機送到精礦倉。存在主要問題如下：

（1）工藝流程繁瑣，設備陳舊老化，所需設備臺套多，能耗大，生產過程中產生的熱蒸汽、煙氣、粉塵等造成了一定的環(huán)境污染。

（2）3個精礦系統(tǒng)共用一條過濾、干燥工藝生產線，造成了高品質鉬精礦與普通鉬精礦交叉污染，污染情況考察結果見表1。從表1看出：經過濾、干燥后，高品質鉬精礦品位先后降低了0.79、0.82個百分點，共降低1.61個百分點；而普通鉬精礦先后升高了0.49、0.80個百分點，共升高1.29個百分點。

（3）隨著高品位（57％）鉬精礦的生產，產品細度變細，導致生產過程中堵塞濾布，造成濾餅水份大，脫水生產效率降低，細度對比見表2，生產考察情況見表3。

表1 過濾、干燥過程中鉬品位交叉污染情況 ％

為了保證高品質鉬精礦的正常生產，徹底改變鉬精礦脫水生產過程對環(huán)境的污染現(xiàn)狀，對舊的精礦脫水工藝進行改造已勢在必行。研究的重點就是去掉干燥作業(yè)，用高效的過濾設備取代現(xiàn)有的設備，變三段脫水工藝為二段脫水工藝。

表2 普通鉬精礦與高品位鉬精礦細度對比

表3 普通鉬精礦與高品位鉬精礦脫水生產指標

2 過濾設備考察和試驗

2.1 過濾設備考察

為了鉬精礦脫水新工藝的設計，筆者分別對快開式壓濾機、折帶式過濾機、閃蒸干燥機、微波、電磁螺旋干燥機、LAROX全自動壓濾機進行了考察。通過考察了解到快開式壓濾機和帶式過濾機過濾后的濾餅水份較高，過濾之后仍需要干燥；閃蒸干燥機、微波和電磁螺旋干燥機的給料水份要求在20％左右，入料之前需過濾，在干燥過程中產生部分煙氣、粉塵污染；LAROX壓濾機給料濃度范圍大，壓濾后精礦水份可以達到10％以下，自動化水平高，處理量大，可以縮短脫水工藝流程、降低設備臺套、節(jié)約能耗。因此選擇LAROX壓濾機進行試驗。

LAROX M系列全自動壓濾機工作原理是通過以下5個階段實現(xiàn)的。

（1）過濾階段：當過濾板框關閉后，料漿通過料漿管進入每個濾腔，邊進料邊過濾。濾液通過濾布進入濾液腔，然后進入濾液軟管，最后到達濾液管排出。

（2）洗滌：洗滌液使用與料漿相同的方式被泵送到過濾腔，洗滌液在通過濾餅和濾布后流入排放管。

（3）擠壓：高壓水通過高壓水軟管進入隔膜上方，隔膜向濾布表面擠壓濾餅，從而將濾液擠出濾餅。

（4）空氣干燥：通過分配管進入的空氣充滿了過濾腔，提起隔膜，使隔膜上的高壓空氣排出過濾機。通過氣流減少濾餅水份含量到最佳程度，同時排空濾液腔。

（5）濾餅排放：當干燥過程完成后，板框組件打開，濾布驅動機構開始運行，濾布上的濾餅從過濾機兩邊排出，濾餅排出時進行濾布洗滌。

2.2 LAROX壓濾試驗機小型試驗

使用試驗壓濾機對不同的試樣進行壓濾試驗，試驗結果見表4。從試驗結果及試驗現(xiàn)象看出：在給料濃度2.44％～46.97％范圍，不論是高品位還是低品位鉬精礦，經壓濾后濾餅水份都可以保證在10％以內；壓濾后濾餅較硬，容易從濾布上脫落，濾布不太粘鉬精礦很容易清洗；壓濾后濾餅需要破碎以便于后續(xù)加工作業(yè)。

表4 ALROX壓濾機小型試驗結果

3 鉬精礦脫水新工藝設計

設計原則為：（1）鉬精礦含水指標≤10％，混礦產品呈粉狀，便于下道工序作業(yè)；（2）設備選型可靠，自動化水平高，并具有節(jié)能減排的特點；（3）系統(tǒng)處理能力滿足2個系統(tǒng)的生產（3 t/h）；（4）盡量利用現(xiàn)有廠房、設施；（5）方案實施不影響正常生產。

高品位鉬精礦脫水新工藝擬采用全自動壓濾機替代現(xiàn)生產工藝中使用的真空圓筒過濾機和蒸汽螺旋干燥機，使?jié)饷軝C底流直接壓濾后水份達到10％以下，省卻干燥作業(yè)，簡化脫水工藝，達到節(jié)能減排，降低工人勞動強度的目的。根椐LAROX全自動壓濾試驗結果，設計的流程為：濃密機底流經泵連續(xù)給入攪拌槽，攪拌槽中的礦漿由給料泵給入壓濾機，壓濾機與給料泵為自動化間斷式作業(yè)，壓濾后的濾餅進螺旋運輸機送到粉碎機粉碎后，通過螺旋運輸機輸送到精礦倉。

根據百花嶺選礦廠目前的生產能力，鉬精礦脫水新工藝應滿足2個系統(tǒng)，生產處理能力為3 t/h。選取LAROXPF 7.9/12.6M145壓濾機1臺，φ2.0 m× 2.5 m高濃度攪拌槽、進料泵、管道沖洗泵、濾布沖洗泵、GX300螺旋運輸機等輔助設備。利用現(xiàn)有脫水廠房進行改造。設備布置方案為：濃密機底流池旁再建一濃密機底流泵池；原空壓機跨擺放攪拌槽、水箱；原過濾機旁余留地擺放LAROX壓濾機。主機放在哪？該配置優(yōu)點：充份利用了現(xiàn)有精礦倉、精礦庫，便于生產管理；充分利用現(xiàn)有的空壓機跨、過濾機跨的余留空間，設備布置緊湊合理；礦漿輸送，空壓機給氣行程短，生產供水、供電便捷；大大減少了整體施工工程量。

4 鉬精礦脫水新工藝運轉調試

在調試及試生產過程中對出現(xiàn)的以下問題進行了改進：

（1）壓濾機給料泵上料不穩(wěn)定。找出其主要原因是，由濃密機底流泵輸送到攪拌槽的料漿中帶進部分空氣和藥劑，加之攪拌槽攪拌速度太快，容易形成氣蝕所致。

改進措施：①改變給料攪拌槽運轉方式，在壓濾機進料過程中停止攪拌，隔2 h攪拌2 min；②降低攪拌槽電機轉速，將6級電機改為8級。

（2）壓濾機處理能力達不到設計要求。找出主要原因是濾布透氣性差。

改進辦法：進行各種濾布試驗，最后將透氣性為3.3 L/m2·s濾布換成透氣性為40 L/m2·s透氣性高的濾布。經過5個多月的調試，對生產工藝不斷完善，達到了設計要求：鉬精礦水份≤10％，處理能力3 t/h。調試階段和正常運轉時期的平均生產指標見表5。

表5 2010年壓濾機各階段數據

5 新老精礦脫水工藝對比

5.1 生產成本

新工藝應用LAROX全自動壓濾機替代圓筒真空過濾機和蒸汽螺旋干燥機，其中省掉了真空泵、過濾機、干燥機、鍋爐及其他附助設備，而需用破碎機、泵及其他附助設備。鉬精礦脫水新工藝與老工藝生產成本對比見表6，從表中看出每生產1 t鉬精礦可節(jié)約生產成本90.02元。其中，煤耗占65％，電耗占30％。另外，新工藝還每年減少鍋爐水質化驗費、排污費共20多萬元，減少3個崗位節(jié)約人工21人。新工藝年共節(jié)約生產費用300多萬元。

表6 鉬精礦脫水新工藝與老工藝生產成本對比

5.2 環(huán)保、社會效益

一是杜絕了鍋爐煙氣排放，保護了大氣環(huán)境；二是杜絕了生產現(xiàn)場蒸汽的泄漏和鉬精礦粉塵飛揚，保護了生產環(huán)境；三是縮短了工藝流程，減少了占地面積，有利于現(xiàn)場管理和保持現(xiàn)場環(huán)境清潔，同時降低了工人勞動強度。

濃縮－壓濾兩段脫水工藝在鉬精礦脫水中的首次成功應用，是鉬選礦領域的一項重大突破，為同類性質精礦脫水工藝的改造提供了借鑒。

6 結論及建議

（1）采用濃縮－壓濾兩段脫水新工藝成功取代了濃縮－過濾－干燥三段脫水常規(guī)工藝是鉬選礦領域的一項重大突破。徹底消除了干燥作業(yè)帶來的環(huán)境污染，保證了細粒高品位鉬精礦的產出，大幅度降低了生產成本。

（2）可將高品位鉬精礦和普通鉬精礦在脫水過程中完全分開，避免了兩種鉬精礦在脫水過程中的相互污染。

（3）繼續(xù)進行不同規(guī)格的濾布試驗，尋找更加適合鉬精礦特性的濾布，是今后進一步提高新工藝處理能力的一項重要工作。

（4）由于鉬精礦中含有選礦藥劑，對隔膜具有一定腐蝕性，隔膜易變形。研究應用更耐油、耐腐蝕性材質的隔膜，延長易損件使用壽命亦是今后的重要工作。

［1］ 張強.選礦概論［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2002.

［2］ 孫時元.中國選礦設備手冊（下冊）［M］.北京：科學出版社，2006.

［3］ 閆勇，楊玉華.淺談國內外全自動立式壓濾機的特點及應用［J］.過濾與分離，2008，（3）：38.

［4］朱壯志.Larox壓濾機控制原理及故障分析［J］.硫酸工業(yè)，2002，（6）：42－45.

［5］ 胡啟峰.全自動立式壓濾機的結構探討［J］.金川科技，2007，（4）：54－56.

［6］趙修坦，張躍明.Larox壓濾機常見故障分析及預防處理措施［J］.山東冶金，2009，（1）：77－78.

［7］ 劉健民.用PLC實現(xiàn)立式壓濾機全自動控制［J］.自動化應用.2010，（3）：36－38.