引言

在濕法冶金領(lǐng)域，礦漿過濾和洗滌效果的好壞,不僅影響溶液的質(zhì)量，還影響金屬的回收率。目前，用于礦漿過濾的設(shè)備有圓盤過濾機(jī)、帶式過濾機(jī)、廂式壓濾機(jī)等,其中廂式壓濾機(jī)因具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備緊湊，過濾面積大，壓濾效果好，對(duì)各種物料的適用能力強(qiáng)，濾餅含水率低,可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)間歇操作等，已在礦山、輕工、化工等行業(yè)得以廣泛應(yīng)用。

我國(guó)某鈾銅礦水冶廠釆用廂式隔膜壓濾機(jī)對(duì)浸出的酸性礦漿進(jìn)行固液分離，由于浸出礦漿存在含泥量多、有機(jī)物較多、溶液黏度大等問題，造成廂式隔膜壓濾機(jī)生產(chǎn)能力滿足不了實(shí)際生產(chǎn)要求，后通過中性礦漿絮凝沉降和酸性礦漿過濾試驗(yàn)研究，使廂式隔膜壓濾機(jī)產(chǎn)能取得了重大突破，經(jīng)研究固液分離工藝流程為：中性礦漿絮凝濃密-浸出-電石渣漿調(diào)節(jié)改性-壓濾機(jī)過濾。

但在廂式隔膜壓濾機(jī)產(chǎn)能提升的同時(shí)，尾渣中鈾和鑰洗滌效率偏低的問題一直沒有得到解決，目前生產(chǎn)中釆用一次中心洗滌方式對(duì)尾渣進(jìn)行洗滌，鈾和鋁洗滌效率分別為70%和60%左右,仍有大量可溶金屬夾帶在尾渣中。為進(jìn)一步提高尾渣的洗滌效率，筆者根據(jù)鈾鑰礦生產(chǎn)中實(shí)際情況，在不影響鈾鑰礦正常生產(chǎn)的情況下在現(xiàn)場(chǎng)開展尾渣洗滌試驗(yàn)，對(duì)影響尾渣中鈾和鑰洗滌效率的因素進(jìn)行了研究，最大程度上提高鈾鑰洗滌效率，為優(yōu)化該廠生產(chǎn)工藝提供技術(shù)依據(jù)。

主要設(shè)備

廂式隔膜壓濾機(jī):過濾面積800m2；渣漿泵:15QNFB-200-60-420,q_v=200m3/h,H=60m,P=90kW；洗水泵:q_v=100m³/h,H=80m,F=75kW；壓榨泵：50GCL-160-25X5,q.=116m³/h,H=130m,P=90kW；板式換熱器：S=20m²；pH計(jì)：CNU1-A1A1。

洗滌工藝與步驟

1） 過濾。改性浸出礦漿經(jīng)渣漿泵進(jìn)入廂式隔膜壓濾機(jī)，記錄礦漿進(jìn)料時(shí)間、進(jìn)料結(jié)束壓力；

2） 洗滌。礦漿進(jìn)料完成后，對(duì)濾餅進(jìn)行2級(jí)

逆流洗滌，一洗水為二次洗滌液，二洗水為工業(yè)水,記錄洗滌水量、洗滌進(jìn)料壓力和洗滌時(shí)間，其中側(cè)邊洗滌首先對(duì)濾餅進(jìn)行預(yù)壓榨，預(yù)壓榨壓力為0.3MPa,待廂式隔膜壓濾機(jī)隔膜板內(nèi)充滿水后再進(jìn)行洗滌；

3） 壓榨。在洗滌結(jié)束后，對(duì)濾餅進(jìn)行壓榨，壓力為1.0MPa,時(shí)間10min,壓榨結(jié)束時(shí)分析流出液中的鈾和鑰濃度，作為濾餅中夾帶的可溶鈾和鑰濃度；

4） 過磅。壓榨結(jié)束后卸料，尾渣過磅稱質(zhì)量,取樣分析尾渣含水率。

洗滌效率計(jì)算方法

洗滌過程的經(jīng)濟(jì)性由洗滌效率或洗滌損失率來評(píng)定。洗滌效率為洗滌液洗出的溶質(zhì)質(zhì)量與進(jìn)入洗滌段的該溶質(zhì)質(zhì)量之比;洗滌損失率是尾棄在礦渣中溶質(zhì)質(zhì)量與進(jìn)入洗滌段的該溶質(zhì)質(zhì)量之比。

假設(shè)洗滌過程無浸取作用，且洗滌水中又不含鈾或鑰，由此可推斷，增加洗滌級(jí)數(shù)和洗滌液體積均可提高金屬的洗滌效率。

試驗(yàn)方法:礦漿進(jìn)料完成后對(duì)濾餅進(jìn)行2次中心逆流洗滌，洗滌水體積為10m3,洗滌水進(jìn)料壓力為0.55MPa,洗滌水溫度為55℃進(jìn)入廂式隔膜壓濾機(jī)中礦石質(zhì)量（干礦計(jì)）對(duì)鈾和鑰洗滌效果的影響。通過控制進(jìn)入廂式隔膜壓濾機(jī)中礦石質(zhì)量，可以改善鈾鋁洗滌效率,礦石進(jìn)料質(zhì)量過少或過多都對(duì)鈾鑰洗滌效率產(chǎn)生不利影響。當(dāng)?shù)V石進(jìn)料質(zhì)量過少時(shí)，會(huì)造成濾餅在壓濾機(jī)內(nèi)分布極不均勻，濾餅主要分布在廂式隔膜濾板的下部，而上部濾餅較薄,濾餅和濾板間貼合不緊密，在洗滌過程中洗水易短路，經(jīng)濾餅和濾板間間隙流走，從而造成鈾鑰洗滌效率較差；當(dāng)進(jìn)入廂式隔膜壓濾機(jī)中礦石質(zhì)量過多時(shí)，因受洗滌水量的限制，單位質(zhì)量的濾餅洗滌水量相應(yīng)減少，也影響到鈾和鑰的洗滌效率。綜上所述，控制礦石進(jìn)料質(zhì)量每次在18t（干礦計(jì),下同）左右，鈾鋁洗滌效率最高，分別達(dá)到了90%和73%。

洗水溫度對(duì)鈾鑰洗滌效率及洗滌時(shí)間的影響

洗滌水溫度對(duì)廂式隔膜壓濾機(jī)尾渣的洗滌時(shí)間和鈾鑰洗滌效率產(chǎn)生較大影響，通過試驗(yàn)確定最佳的洗滌水溫度。試驗(yàn)條件為控制進(jìn)入廂式隔膜壓濾機(jī)礦石質(zhì)量在18t左右，進(jìn)料完成后對(duì)濾餅進(jìn)行2次中心逆流洗滌，洗滌水體積用量為10m3,洗滌進(jìn)料壓力為0.55MPa。洗滌水溫度的變化對(duì)鈾和鋁洗滌效率影響相對(duì)較小，但對(duì)洗滌時(shí)間影響較大，隨著洗水溫度升高洗滌時(shí)間明顯縮短，這是因?yàn)樘岣呦礈焖疁囟仁沟萌芤旱臄U(kuò)散系數(shù)增大,溶液黏度降低，從而使過濾速度加快，當(dāng)溫度超過50°C后洗滌時(shí)間變化不大，結(jié)合生產(chǎn)的實(shí)際情況，洗滌水溫度控制在50?60°C較為適宜。

洗水進(jìn)料方式對(duì)鈾鋁洗滌效果的影響

洗水進(jìn)料方式試驗(yàn)分別進(jìn)行了2次中心逆流洗滌、中心+側(cè)邊組合逆流洗滌、2次側(cè)邊逆流洗滌試驗(yàn)等，通過洗水進(jìn)料方式試驗(yàn),找出一種適宜于該濾餅較佳的洗滌方式，為下一步其他廂式隔膜壓濾機(jī)改造升級(jí)提供技術(shù)參考。

試驗(yàn)條件:控制進(jìn)入廂式隔膜壓濾機(jī)礦石質(zhì)量在18t（干礦計(jì)）左右，進(jìn)料完成后對(duì)濾餅進(jìn)行2次逆流洗滌，洗滌水體積用量為10m3,洗水溫度為55°C,洗滌進(jìn)料壓力為0.55MPa。不同洗滌方式鈾鑰洗滌效率試驗(yàn)結(jié)果可知，廂式隔膜壓濾機(jī)上部濾餅較薄,下部濾餅較厚，同時(shí)從生產(chǎn)實(shí)際中也觀察到濾餅的上部和下部為三角形，而中間為長(zhǎng)方體狀。從濾餅的厚度分布來說，濾餅不均勻，這種濾餅分布結(jié)構(gòu)容易岀現(xiàn)水洗短路現(xiàn)象，造成水洗時(shí)間長(zhǎng)，且水洗不易徹底。中心洗滌過程中洗水從中心孔穿過濾餅向四周擴(kuò)散,后經(jīng)分布在濾板四周出液孔流出，中心洗滌洗水橫穿濾餅流程較短，洗水易從流動(dòng)阻力小的地方流走，再加上濾餅厚度不均，更容易造成短路，從而使得濾餅洗滌效率變差。側(cè)邊洗滌洗水從右上和右下2個(gè)進(jìn)液口進(jìn)入，經(jīng)濾板透過濾布對(duì)濾餅進(jìn)行洗滌，洗滌過程中洗水橫穿整個(gè)濾餅，后洗水穿過濾布流入洗液出口，側(cè)邊洗滌在洗滌前對(duì)濾餅進(jìn)行預(yù)壓榨,濾餅和濾布間更密實(shí)，這種洗滌方式不會(huì)有短路現(xiàn)象，故濾餅洗滌效率較高，因洗水橫穿整個(gè)濾餅,造成流動(dòng)阻力較大,洗滌時(shí)間會(huì)較中心洗滌有所增加。

結(jié)論

• 合理控制進(jìn)入廂式隔膜壓濾機(jī)中酸浸尾渣質(zhì)量可以有效提高鈾和鋁洗滌效率，且有利于設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，過高或過低進(jìn)料質(zhì)量對(duì)鈾和鑰洗滌效率及設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行均造成不利影響。
• 提高洗滌水溫度可以縮短洗滌時(shí)間，也有助于提高鈾和鑰洗滌效率，保持洗滌水溫度和礦漿溫度相同即50?60C即可。
• 不同的洗水進(jìn)料方式對(duì)鈾和鋁洗滌效率及洗滌時(shí)間有較大影響，2次側(cè)邊逆流洗滌鈾和鋁洗滌效率最高，分別達(dá)到93.8%和79.5%,但洗滌時(shí)間較長(zhǎng)，建議在不影響正常生產(chǎn)的情況采用。

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