簡介
濕法煉鋅浸出和凈化工藝中,礦(渣)漿的液固分離是必不可少而 又最為龐雜的環節之一,其所耗投資往往 可占到企業總投資的15–20%,所用分離 設備亦多種多樣,各有特點。因此,選擇經 濟合理的液固分離沒備與工藝具有重要的 現實意義。西昌鋅業有限責任公司是90年代初建成投產,目前已達3萬噸/q<規模的電解鋅廠,采用沸騰焙燒一浸出一凈化 一電積的濕法煉鋅流程,并用熱酸浸出一 黃鉀鐵礬沉淀除鐵工藝處理浸出渣。我公司在逐年的探索與擴能技術改造中,嘗試以抗腐蝕的增強聚丙烯廂式壓濾機取代原有設備實現礦(渣)漿的液固分離,已在濕 法流程的多個工序普遍應用,累計使用過濾面積為60–95m2/臺的廂式壓濾機多達 20余臺,其良好效果可為同行借鑒。
廂式壓濾機的結構及特點
廂式壓濾機類似但不同于舊式的板框壓濾機。它是以濾板的棱狀表面向里凹的 形式來代替濾框,這樣在相鄰的濾板間就 形成單獨的濾廂,靠泵的壓力作用,料漿里 的溶液得以穿過濾布形成濾液而與停留在 濾廂中的濾渣分離。目前國內已有較多廠家生產廂式壓濾機,其制造技術日趨成熟, 并可提供多種規格型號的產品。實踐表明,該機具有如下特點:
(1)通過電器、液壓的控制實現操作過 程自動化。
(2)濾板經高壓成型,且抗腐蝕,可在 高溫高酸等不同介質條件下使用,板的變 形和損耗極小。
(3)適于難過濾漿液,濾渣含液量低。 (4)設備占地少,投資省,安裝簡單,過 濾效率高。
(5)間歇式操作,卸渣方便,濾布拆換 周期較長。
廂式壓濾機在濕法煉鋅中的商用
中性浸出礦漿過濾
我公司原有中浸礦漿液固分離是采用 傳統的濃縮槽工藝,也即:將中浸礦漿泉入 濃縮槽,加入3#凝聚劑,使礦漿中固體粒 子依靠凝聚,自由沉降于濃縮槽底形成濃 泥(或稱底流),在濃縮槽的上部獲得含固 體懸浮物少(1~2%)的上清液,從而達到 渣液分離。生產實踐表明,濃縮槽雖具有 連續濃縮、處理量大、能耗低等優點,但其 內礦漿的澄清速度及澄清效果常常受到諸 多因素影響和制約,尤其礦漿中si02及 Fe”含量過高,會嚴重影響礦漿的沉降, 出現E清率低甚至無E清液的情況,致使 整個電解鋅生產流程難以正常運行。因此該濃縮槽工藝一般要求焙燒礦中的可溶 S{q含量不應大于3%。但我國西南地區 高硅礦居多,就要求我公司煉鋅工藝應對 外購高硅含量的鋅焙燒礦具有較強適應 性。為此,結合公司擴大電解鋅產量的需 要,增補實施了中浸矽漿 過濾工藝。
一年來的實踐表明,該工藝達到了預 期效果:
(1)該工藝具有較強適應性。中浸作 業用調漿液含Fc3+已由原來的小于lgA 增至不大于29A;外購焙燒礦含siq總量 由原來的小于3%放寬至不大于8%,這無 疑有利于原料采購及生產調控,節約相應 費用。
(2)提高了上清液的利用率。上清率 由改造前的70%左右升至改造后的90% 以上,減少了上清液量在渣處埋系統內的 循環周轉量,進而減少了中浸渣繼續酸浸 的作業次數。
(3)該工藝能滿足凈化對上清液質量 及數量的要求,上清液含量懸浮物較低,有 利于凈化作業及減少鋅粉用量。
浸出渣過濾
公司改造前的浸出渣過濾流程是, 高浸及沉礬濃縮底流分別先進行框式真空 過濾,然后用蒸氣和洗水漿化濾渣,再進入 圓盤真空過濾機過濾,得含水量35%~ 40%的鉛銀渣和鐵礬渣,運至露天渣庫堆 存。此工藝不僅渣含水溶鋅高,而且過濾 設備本身及其配套的空壓機、真空泵等設 施極為龐大,其實際運轉功率超過 300kw,消耗了大量能源,因而成為生產中 的薄弱環節。某有色冶金設計研究院曾建 議我公司改用全自動壓濾機或水平帶式過濾機來淘汰原有設備。據考察了解, 采購全自動壓濾機需高額外匯,我公司在投資上難以接受;水平帶式過濾機雖 具有對濾渣洗滌、烘干等功能,但設備占地 面積大,原有廠房不能容納,再說仍存在多 方面問題使過濾效果并不理想,因而國內濕法煉鋅廠也很少采用。我公司經過分析,先用過濾面積為60m2/臺的板框壓濾機代替圓盤真空過濾機進行了試驗,全面完成了廂式壓濾機兩段過濾浸出涪的技術改造。
改造后的廂式壓濾機完全能適應規模
生產的渣處理要求,取得了良好效果:
(1)外排鉛銀渣及鐵礬渣含水量降至 30%以下,從而使渣含水溶鋅降低0.3個 百分點以上,每年因此可多回收鋅金屬量 超過90噸。
(2)停空壓機及真空泵等附屬設施,減 少了設備維修工作量,且讓出廠房面積。 改造后每年節約動力等運轉費用達數十萬 元。
(3)壓濾液極少懸浮物,故使用廂式壓 濾機還可減少濾渣再次返回浸出流程的數量,對生產極為有利。
凈化渣過濾
我公司原來采用60m2/臺橡膠板框壓濾機過濾凈化渣,板框損耗大,生產成本高。改用廂式壓濾機后,濾板消耗量極小, 操作也方便,加之濾清含水量降低,鋅的回 收率得以提高。
?結 語
廂式壓濾機在我公司的具體條件和實 際需要中獲得普遍應用,對于增強煉鋅流 程適應高硅原料的能力、提高鋅冶煉總回 收率、節能降耗等具有良好效果。目前不 失為一種先進高效、適用和經濟的過濾設 備,完全可以取代框式及圓盤真空過濾機, 也較適用于多品種(如廢水處理渣過濾)及 生產規模不同的場合,值得在中、小型濕法 煉鋅廠特別是改擴建中積極推廣。同時, 為了保證高的設備利用率和好的過濾效 果,還需在以下方而做相應工作:
(1)根據工藝特點來比較,選擇高質量 的廂式壓濾機產品。
(2)操作人員進行必要的培訓,以達 到設備的正確使用及維護。
(3)由于濾布拆洗工作量較大,可考慮投入工業洗衣機來減輕勞動強度,提高工 效。
(4)進行濾布選型實驗。目前我公司使用747和3927洗濾布,效果較好。