板框廂式隔膜壓濾機
引言
我國的鋁土礦資源以一水硬鋁石為主。在已探明的儲量中，一水硬鋁石型餡土礦儲量占全國儲量的98.46%,三水鋁石型礦石儲量只占1.54%。-水硬鋁石型鋁土礦絕大部分具有高鋁、髙硅、低鐵的突出特點。其中鋁硅比小于6的鋁土礦占全部儲量的56%之多。
為了更加有效的利用我國低品位鋁土礦，選礦拜耳法生產(chǎn)氧化鋁在我國得到了廣泛使用。選礦拜耳法是指在拜耳法生產(chǎn)流程中增設(shè)一選礦過程，以處理品位較低的鋁土礦的氧化鋁生產(chǎn)方法。它突破了低品位鋁土礦不宜選用拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的傳統(tǒng)觀念，通過較簡單的物理選礦,可將我國鋁土礦資源的平均鋁硅比由4-6提高到8~11,使我國中、低品位的鋁土礦適應(yīng)于拜耳法生產(chǎn)氧化鋁。
工藝礦物學(xué)研究證明，我國大多一水硬鋁石型鋁土礦中,一?水硬鋁石的晶體結(jié)構(gòu)屬于鏈狀結(jié)構(gòu)基型,氧原子間存在著較弱的氫氧-氫鍵，所以在礦物形態(tài)上常岀現(xiàn)隱晶質(zhì)或微晶質(zhì)集合體，其自然粒度較小，與共生礦物關(guān)系復(fù)雜。但由于存在漫長的地質(zhì)作用，部分一水硬鋁石產(chǎn)生重結(jié)晶和脫硅,一水硬鋁石變成規(guī)則的粒狀、柱狀、板狀、紡錘狀、豆餅狀等各種形式，使這些重結(jié)晶的一水硬鋁石富集合體鋁硅比提高，與脈石礦物的嵌布關(guān)系變得相對簡單。同時,一水硬鋁石的化學(xué)鍵變得更加緊密，原子結(jié)構(gòu)也變得緊密,使一水硬鋁石的硬度變大。據(jù)分析其莫氏硬度為6-7,在磨礦過程中不易被磨碎。
含硅脈石礦物的晶體結(jié)構(gòu)都屬于層狀結(jié)構(gòu)，這些礦物的結(jié)構(gòu)單位層之間是靠微弱的分子鍵連接，所以這些含硅礦物的硬度較低,其莫氏硬度為1.5-2.5,磨礦時易泥化。
我國的鋁土礦資源以一水硬鋁石為主。在已探明的儲量中，一水硬鋁石型鋁土礦儲量占全國儲量的98.46%,三水鋁石型礦石儲量只占1.54%。一水硬鋁石型鋁土礦絕大部分具有高鋁、高硅、低鐵的突岀特點⑴。其中鋁硅比小于6的鋁土礦占全部儲量的56%之多。
為了更加有效的利用我國低品位鋁土礦，選礦拜耳法生產(chǎn)氧化鋁在我國得到了廣泛使用。選礦拜耳法是指在拜耳法生產(chǎn)流程中增設(shè)一選礦過程，以處理品位較低的鋁土礦的氧化鋁生產(chǎn)方法。它突破了低品位鋁土礦不宜選用拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的傳統(tǒng)觀念，通過較簡單的物理選礦,可將我國鋁土礦資源的平均鋁硅比由4~6提高到8-11,?我國中、低品位的鋁土礦適應(yīng)于拜耳法生產(chǎn)氧化鋁。
工藝礦物學(xué)研究證明，我國大多一水硬鋁石型鋁土礦中，一水硬鋁石的晶體結(jié)構(gòu)屬于鏈狀結(jié)構(gòu)基型,氧原子間存在著較弱的氫氧-氫鍵，腐以在礦物形態(tài)上常出現(xiàn)隱晶質(zhì)或微晶質(zhì)集合體，其自然粒度較小，與共生礦物關(guān)系復(fù)雜。但由于存在漫長的地質(zhì)作用，部分一水硬鋁石產(chǎn)生重結(jié)晶和脫硅,一水硬鋁石變成規(guī)則的粒狀、柱狀、板狀、紡錘狀、豆餅狀等各種形式，使這些重結(jié)晶的一水硬鋁石富集合體鋁硅比提高，與脈石礦物的嵌布關(guān)系變得相對簡單。同時,一水硬鋁石的化學(xué)鍵變得更加緊密，原子結(jié)構(gòu)也變得緊密,使一水硬鋁石的硬度變大。據(jù)分析其莫氏硬度為6~7,在磨礦過程中不易被磨碎。
含硅脈石礦物的晶體結(jié)構(gòu)都屬于層狀結(jié)構(gòu)，這些礦物的結(jié)構(gòu)單位層之間是靠微弱的分子鍵連接，所以這些含硅礦物的硬度較低,其莫氏硬度為1.5-2.5,磨礦時易泥化。
正因為礦石中不同礦物之間的力學(xué)性質(zhì)存在明顯的差異，導(dǎo)致礦石在磨碎過程中含硅礦物將優(yōu)先解離、泥化。研究結(jié)果表明，高嶺石-0.075mm粒級的生成速度為一水硬鋁石的1.8倍。
我國鋁土礦普遍埋藏較淺，風(fēng)化嚴(yán)重，粘土類礦物較多。對中國鋁業(yè)河南分公司鋁土礦進行粒度分析發(fā)現(xiàn)，原礦中粒度小于200目含量已達21.24%。
1鋁土礦主要過濾設(shè)備
礦石的泥化現(xiàn)象對鋁土礦選礦礦漿的過濾設(shè)備提出了更高的要求。長期以來，鋁土礦礦漿的主要過濾設(shè)備包括陶瓷過濾機、立盤過濾機等。
1.1陶瓷過濾機
陶瓷過濾機主要釆用陶瓷板作為過濾介質(zhì)。在壓強差作用下，懸浮液通過過濾介質(zhì)時，顆粒被截留在陶瓷板表面形成濾餅。而液體則通過陶瓷板上微細(xì)孔流出，達到固液分離的目的。當(dāng)?shù)V漿中的微細(xì)顆粒或含泥量較多時，礦漿中的微細(xì)顆粒會堵塞陶瓷片上的微細(xì)孔，造成過濾能力降低，濾餅水分升高。頻繁的酸洗作業(yè)又大幅降低了陶瓷過濾機的作業(yè)率。鋁土礦選礦行業(yè)中陶瓷過濾機作業(yè)率通常保持在75%左右，濾餅厚度3mm~5mm,小時產(chǎn)能0.2t/m2,濾餅水分可達12%左右。陶瓷過濾機最大可做到120m2o經(jīng)過長時間工業(yè)生產(chǎn)，陶瓷過濾機產(chǎn)能低的問題逐漸暴露出來，也制約了陶瓷過濾機更廣泛的使用。
1.2立盤過濾機
立盤過濾機也是一種利用壓力差而實現(xiàn)固液分離的一種過濾設(shè)備。立盤過濾機的每個過濾圓盤都是由若干個彼此獨立、互不相通的扇形濾葉組成，扇形濾葉的兩側(cè)為篩板或槽板，每一扇形濾葉單獨套上濾布之后,即構(gòu)成了過濾圓盤的一個過濾室。而中空主軸則由徑向筋板分割成若干個獨立的軸向通道，這些通道分別與各個過濾室相連，并經(jīng)分配頭周期性地與真空抽吸系統(tǒng)、反吹系統(tǒng)相通，使料漿進行固液分離。濾液穿過濾布，進入各通道，然后經(jīng)軸的通道及分配頭自過濾機中抽出。濾餅則被截留在過濾室兩側(cè)的濾布上，旋轉(zhuǎn)到一定位置時，經(jīng)吹風(fēng)機構(gòu)瞬時反吹卸下。
立盤過濾機的產(chǎn)能相對陶瓷過濾機而言，顯著提髙。正常情況下濾餅厚度10mm~12mm,其小時產(chǎn)能0.2t/m2o由于立盤過濾機過濾面積可以做到很大，最大可到240m2,整機處理能力相對陶瓷過濾機有很大提高。
與此同時，立盤過濾機也岀現(xiàn)了新的冋題：
作業(yè)過程采用溢流操作，造成微細(xì)粒物料在流程中的積累，增加濃密機等脫水的負(fù)擔(dān)，不利于流程的穩(wěn)定運行。
濾餅水份通常在14~17之間，特殊情況下可能超過20%,造成精礦輸送困難。增加了氧化鋁生產(chǎn)成本。
2壓濾機過濾鋁土礦礦漿試驗
壓濾機是一種間歇性操作、間斷排料的一種加壓過濾設(shè)備。它的過濾過程是通過隔膜板之間的相互擠壓，排出濾液的一個過程。壓濾機采用間斷工作，一個生產(chǎn)周期分為:給料、壓榨、吹干、卸料四個階段。
2.1濾布試驗
濾布對于壓濾機產(chǎn)能和濾餅水分有非常大的影響。對于濾布選型，應(yīng)首先提高其透氣量，放大濾布孔眼,使細(xì)顆粒難以堵塞孔眼；然后再對濾布原料進
行選擇，選用比較光滑的單絲,并減少每股的根數(shù),使濾布不粘泥或少粘泥;最后確定濾布織法及表面后處理工藝,選用斜紋織法，并嚴(yán)格控制濾布表面后處理的指標(biāo),使其容易卸料、清洗，可以減少壓濾機振動清洗濾布的時間，以延長濾布使用壽命。按照上述的濾布選型原則選定了兩種濾布，濾布的各項指標(biāo)見表2。
| 布種 | 密度
IS/lOcm |
強力,N/5x20cm | 伸長量牌 | 透氣量
L/m2?S |
厚度
mm |
||
| T | W | T | W | ||||
| 原用布 | 270×120 | 1609.3 | 1106.9 | 59.6 | 54.1 | 46.1 | 1.25 |
| 試驗布1* | 190×140 | 1447.5 | 1225.6 | 57.6 | 56.4 | 80.1 | 0.85 |
| 試驗布2# | 550×235 | 3284 | 1853 | 46.6 | 36.2 | 306.5 | 0.56 |
經(jīng)過比較，最終選定試驗布2,為壓濾機使用濾布,并定名為ZX-1型濾布。
2.2給料時間、壓榨時間、吹干時間、吹干壓力和給料濃度試驗
以ZX-1型濾布作為過濾介質(zhì)，進行了給料時間、壓榨時間、壓榨壓力、吹干時間、吹干壓力和給料濃度等一系列參數(shù)的尋優(yōu)試驗，結(jié)果表明：
在其它條件一定的情況下，給料時間為9分鐘時干礦產(chǎn)率達到最高點，給料時間為11分鐘時濾餅水分達到最低點;除此之外，延長或縮短給料時間都會造成壓濾指標(biāo)的惡化,選定最佳給料時間為9分鐘。
壓榨時間和吹干時間越長,濾餅水分越低，但產(chǎn)能也同時降低;而壓榨時間超過5分鐘后，延長壓榨時間濾餅水分降低的幅度很小，確定最佳壓榨時間為5分鐘，吹干時間為4分鐘。
壓濾機對于鋁土礦選礦精礦礦漿的濃度是比較敏感的，在其它條件一定的情況下，給料濃度越高濾餅水分越低，產(chǎn)率也同時提高；當(dāng)濃度升高到55%以上時，產(chǎn)率基本上不再提高，當(dāng)濃度升高到60%以上時，濾餅水分基本上不再降低;反之，當(dāng)濃度低于55%時，產(chǎn)率會大幅下降,濾餅水分的上升幅度也不小.即便延長給料時間，也不能使壓濾指標(biāo)有所好轉(zhuǎn)，甚至指標(biāo)反而有惡化的趨勢。綜合上述情況,確定最佳給料濃度為55%~60%。
2.3最低水分考查
延長壓濾機的進料、壓榨、吹干時間，在降低產(chǎn)能、增加能耗的情況下考察壓濾機所能達到的最低壓濾水分，為后續(xù)工程項目的經(jīng)濟評估提供依據(jù)。試驗結(jié)果見表3。由試驗結(jié)果可知,壓濾機所能達到的最低壓濾水分為8.5%-9.0%,此時壓濾機產(chǎn)能為60.5kg/m2?h左右。
2.4綜合條件試驗
通過上面的単項條件試驗選定自動壓濾機的工藝和設(shè)備參數(shù)為:給料濃度55%-60%,給料時間9分鐘,壓榨時間5分鐘，吹干時間4分鐘，壓榨壓力0.7MPa,吹千壓力0.6MPa,濾布為透氣量為306.5L/m2?S的ZX-1型濾布。
壓濾機在給料濃度55%-60%,壓濾機做為鋁土礦礦漿的過濾設(shè)備，具有投資低、產(chǎn)能高、水分低的特點。
技術(shù)：18851718517
郵箱：suton@su-ton.com
