郗 波，王金瑋，趙 濤

(金堆城鉬業(yè)股份有限公司，陜西 華縣 714102)

某鉬礦選廠于1983 年建成投產(chǎn)，其鉬精礦脫水采用“濃縮+過濾+干燥”3 段工藝，鉬精礦水分10%左右。濃縮采用φ12 m 中心傳動(dòng)式濃密機(jī)，過濾采用5 m2外濾式圓筒真空過濾機(jī)，濾餅經(jīng)螺旋輸送機(jī)給入7 組φ500 m 的螺旋干燥機(jī)進(jìn)行干燥作業(yè)，干燥機(jī)的輔助設(shè)備是2 臺(tái)蒸汽鍋爐，干燥后的鉬精礦經(jīng)螺旋送至精礦倉。實(shí)際生產(chǎn)過程中干燥機(jī)產(chǎn)生的熱蒸汽、煙氣、細(xì)粒級(jí)鉬精礦的飛揚(yáng)等造成了一定的環(huán)境污染，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)條件惡劣。

隨著后續(xù)加工工藝的改進(jìn)，要求選廠出廠的鉬精礦水分可調(diào)整至12%。為改善現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、清潔生產(chǎn)，有必要尋求新的、有效的鉬精礦脫水、干燥設(shè)備。

1 脫水、干燥設(shè)備的選擇

近年來，各種類型的過濾機(jī)均有了不同程度的發(fā)展和改進(jìn)。主要產(chǎn)品有間斷式板框壓濾機(jī)、盤式真空過濾機(jī)、陶瓷過濾機(jī)、自動(dòng)壓濾機(jī)、動(dòng)態(tài)錯(cuò)流過濾機(jī)等［1］?，F(xiàn)場(chǎng)曾經(jīng)使用過一臺(tái)陶瓷過濾機(jī)，但由于鉬精礦含油分高、粒度細(xì)，陶瓷過濾機(jī)在工作幾小時(shí)后出現(xiàn)氣孔堵塞、不掛量的現(xiàn)象，不能連續(xù)穩(wěn)定地生產(chǎn)，說明它不適用于鉬精礦的過濾。

為穩(wěn)妥起見，分別對(duì)國(guó)內(nèi)選廠應(yīng)用的快開式干燥壓濾機(jī)、折帶式過濾機(jī)、閃蒸干燥機(jī)、LAROX 全自動(dòng)壓濾機(jī)、電磁螺旋干燥機(jī)等進(jìn)行了應(yīng)用考察，并對(duì)微波干燥機(jī)、電磁螺旋干燥機(jī)和LAROX 全自動(dòng)壓濾機(jī)進(jìn)行了物料試驗(yàn)。

1.1 微波干燥機(jī)的試驗(yàn)

在現(xiàn)場(chǎng)采集鉬精礦濾餅，其水分15%，經(jīng)微波干燥試驗(yàn)機(jī)烘干，出料精礦水份8.5%～9%，微波烘干去水效率為0.57 kg/(kW·h)。按照目前鉬精礦脫水工藝的能力，需選擇功率為500 kW 的微波干燥機(jī)，經(jīng)計(jì)算微波干燥機(jī)運(yùn)行成本大于蒸汽螺旋干燥機(jī)，故不予考慮。

1.2 電磁螺旋干燥機(jī)的試驗(yàn)

在現(xiàn)場(chǎng)采集兩組物料進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1 電磁螺旋干燥機(jī)試驗(yàn)結(jié)果

從表1 可以看出，經(jīng)電磁螺旋干燥機(jī)后，鉬精礦水分小于8%，可以替代蒸汽螺旋干燥機(jī)用于鉬精礦的干燥;與現(xiàn)工藝相比，干燥溫度可以調(diào)整，但經(jīng)過運(yùn)行功率比較，節(jié)能效果不明顯。

1.3 拉羅克斯全自動(dòng)壓濾機(jī)的試驗(yàn)

在現(xiàn)場(chǎng)采集不同品位、不同濃細(xì)度的鉬精礦礦漿進(jìn)行試驗(yàn)，物料性質(zhì)見表2，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表2 物料性質(zhì)

表3 不同品位、不同濃細(xì)度物料試驗(yàn)結(jié)果

現(xiàn)場(chǎng)觀察，經(jīng)拉羅克斯壓濾機(jī)所得的濾餅較硬，容易從濾布上脫落，濾布很容易清洗。從表3 可以看出，經(jīng)壓濾后的濾餅水分均低于10%，鉬精礦品位、濃細(xì)度變化對(duì)其影響較小，即鉬精礦礦漿不用經(jīng)過干燥環(huán)節(jié)，僅一次壓濾作業(yè)就可以滿足現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的需求。

2 拉羅克斯壓濾機(jī)在國(guó)內(nèi)選廠的應(yīng)用情況

(1)江西貴溪冶煉廠硫酸車間安裝了2 臺(tái)拉羅克斯壓濾機(jī)，過濾的介質(zhì)是硫酸鉛、砷、銅，壓濾后的水分小于15%。

(2)安徽銅陵金隆銅業(yè)公司硫酸車間使用的是拉羅克斯老式壓濾機(jī)，水分小于11%。

(3)山東鋁廠使用拉羅克斯壓濾機(jī)，過濾介質(zhì)為氧化鋁，現(xiàn)場(chǎng)看到壓濾機(jī)每10 min 完成一次完整的壓濾作業(yè)，給料-壓濾-風(fēng)干-卸料-濾布清洗各環(huán)節(jié)均屬全自動(dòng)控制，每小時(shí)處理6～7 t，水分15%～20%之間［2］。

該設(shè)備在以上3 個(gè)廠家均運(yùn)行可靠、維護(hù)量小、易損件主要是更換濾布，濾布的使用壽命為1～2 個(gè)月。

3 拉羅克斯壓濾機(jī)在某鉬選礦廠的應(yīng)用

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的鉬精礦脫水工藝進(jìn)行改造，經(jīng)過設(shè)備選型計(jì)算，用一臺(tái)PF-7.9/12.6M145的拉羅克斯壓濾機(jī)替代原有的圓盤真空過濾機(jī)、蒸汽干燥機(jī)及其輔助設(shè)備。由于壓濾機(jī)完成一次壓濾作業(yè)需要10 min 左右的時(shí)間，在其給料前設(shè)置攪拌槽作為緩沖，濾餅經(jīng)螺旋輸送至精礦倉。

在調(diào)試運(yùn)行過程中，對(duì)不同型號(hào)的濾布、不同的工藝參數(shù)進(jìn)行多方案組合，運(yùn)行參數(shù)與濾餅水分、處理礦量情況見表4。

從表4 可以看出，在工藝參數(shù)基本接近的情況下，使用型號(hào)S2108-L1 的濾布，過濾效果好于型號(hào)S2102-L1K4 的濾布;在滿足設(shè)備處理量不小于3 t/h，鉬精礦水分小于12%的條件下，進(jìn)料時(shí)間應(yīng)為80～100 s，擠壓時(shí)間應(yīng)為120～200 s，風(fēng)干時(shí)間應(yīng)為150～200 s，濾餅平均厚度為30.94 mm，完全達(dá)到設(shè)計(jì)值【3】。

在調(diào)試運(yùn)行過程中，對(duì)配套設(shè)施進(jìn)行了以下改進(jìn):(1)將攪拌槽與壓濾機(jī)進(jìn)料泵之間的管道由6 寸改為8 寸，壓濾機(jī)給料管道由2 寸改為3 寸。改進(jìn)后，進(jìn)料通暢，壓濾機(jī)濾餅厚度及設(shè)備處理量明顯提升;(2)壓濾機(jī)運(yùn)行過程中出現(xiàn)過一次液壓缸不同步，處理方法為更換液壓油和兩個(gè)液壓油分配閥;(3)將普通隔膜更換為耐油隔膜，延長(zhǎng)隔膜的使用壽命;(4)選擇透水率更高的濾布。

表4 不同工藝參數(shù)下的運(yùn)行結(jié)果

4 經(jīng)濟(jì)效益分析

4.1 生產(chǎn)成本

4.1.1 節(jié)約用電

原鉬精礦脫水工藝用電單耗為74.97 kW·h/t鉬精礦，采用拉羅克斯壓濾機(jī)后用電單耗為56.46 kW·h/t 鉬精礦，年節(jié)電費(fèi)(74.97-56.46)× 18 000 ×0.52=17.33 萬元

4.1.2 節(jié)約用水

原鉬精礦脫水工藝用水單耗為2.54 t/t 鉬精礦，采用拉羅克斯壓濾機(jī)后用水單耗為1.96 t/t 鉬精礦，年節(jié)水費(fèi)(2.54-1.96)×18 000 ×2.1=2.19萬元

4.1.3 節(jié)約用煤

原鉬精礦脫水工藝用煤?jiǎn)魏臑?1.83 kg/t 鉬精礦，采用拉羅克斯壓濾機(jī)后不用煤，年節(jié)煤費(fèi)71.83×18 000 ×400=51.72 萬元

4.1.4 節(jié)約備件

原鉬精礦脫水工藝備件單耗為23.01 元/t 鉬精礦，采用拉羅克斯壓濾機(jī)后備件單耗為21.48 元/t鉬精礦，年節(jié)備件費(fèi)(23.01-21.48)× 18 000=2.75 萬元

綜上所述，采用拉羅克斯壓濾機(jī)后每年可節(jié)約生產(chǎn)運(yùn)行費(fèi)用73.99 萬元。

4.2 社會(huì)效益

采用拉羅克斯壓濾機(jī)替代原有的盤式真空過濾機(jī)和蒸汽干燥機(jī)，鉬精礦的脫水工藝由3 段變?yōu)?段，簡(jiǎn)化了工藝流程，減少了設(shè)備臺(tái)數(shù)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗;生產(chǎn)過程中不再使用鍋爐，杜絕了鍋爐煙氣排放，保護(hù)了環(huán)境;杜絕生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)蒸汽的泄漏及粉塵飛揚(yáng)，改善了現(xiàn)場(chǎng)作用條件，減少了金屬流失，實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)。

5 結(jié)論

(1)拉羅克斯壓濾機(jī)成功應(yīng)用于鉬精礦的脫水作業(yè)，使傳統(tǒng)的脫水工藝由“濃縮+過濾+干燥”3段簡(jiǎn)化為“濃縮+壓濾”2 段，簡(jiǎn)化了工藝流程。

(2)應(yīng)用拉羅克斯壓濾機(jī)，年可節(jié)約生產(chǎn)費(fèi)用73.99 萬元;杜絕了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的揚(yáng)塵和金屬流失，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗和清潔生產(chǎn)。

(3)由于鉬精礦中含有選礦藥劑，進(jìn)一步尋找耐油的隔膜以及通透率更高的濾布，延長(zhǎng)易損件的使用壽命還需要不斷的摸索。

［1］孫傳堯.當(dāng)代世界的礦物加工技術(shù)與裝備—第10 屆選礦年評(píng)［M］.北京:科學(xué)出版社，2006.

［2］孫時(shí)元.中國(guó)選礦設(shè)備手冊(cè)(下冊(cè))［M］.北京:科學(xué)出版社，2006.

［3］劉迎春，李九洲，張美鴿.鉬精礦脫水新工藝研究及應(yīng)用，中國(guó)鉬業(yè)，2012，(1):30-32.