introductory
隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展,我國對銅金屬的消費需求不斷增長,銅冶煉廠也不斷增加,且建設(shè)規(guī)模不斷增大。銅爐渣作為銅冶煉過程中產(chǎn)生的固體廢棄物,每年我國冶煉企業(yè)新增銅爐渣量達1000萬t左右,并呈現(xiàn)逐年遞增趨勢。銅爐渣的簡單堆存占用土地、污染周邊環(huán)境。因銅渣中仍然含有一定量的銅金屬,也造成資源的浪費。中國屬于銅礦石短缺國家,對于銅爐渣中有價金屬的綜合回收,有著重要的意義。
目前國內(nèi)外的銅冶煉企業(yè)都配套有對應(yīng)的爐渣綜合回收系統(tǒng),用于回收銅爐渣中的銅、鐵等有價金屬,同時最終尾礦可作為建筑材料外售給水泥廠等企業(yè)。對于銅爐渣選別系統(tǒng)回收的銅精礦,需要與冶煉廠外購的銅精粉混合后返回至熔煉系統(tǒng),因此對銅精礦中的水分有一定的要求。這要求采用合適的脫水工藝,保證銅精礦中的水分能夠滿足冶煉要求。由于爐渣選別的銅精礦粒度相對較細,過濾脫水有一定的難度。以往大多數(shù)都采用陶瓷過濾機,其濾餅含水一般在12%~18%之間,水分較高。廣西某銅冶煉廠的銅精礦脫水工序采用板框式壓濾機,將水分控制在10%左右,滿足了下游冶煉工藝的要求。
1、板框式壓濾機的工作原理板框式壓濾機是一種間歇式固液分離設(shè)備,是由濾板、濾框排列構(gòu)成濾室,在給料泵的壓力作用下,將礦漿送進各濾室,通過過濾介質(zhì)將固體和液體分離,其特點是構(gòu)造簡單,壓力大,且濾餅含水率低。板框式壓濾機的機構(gòu)示意如圖1所示。板框式壓濾機通過濾板壓緊、渣漿泵給料、壓榨脫水、吹干脫水、拉開濾板卸料等工序,實現(xiàn)礦漿的過濾脫水。
1. 固定壓板組件 2. 濾板手柄 3. 濾板 4. 活動壓板組件 5. 橫梁組件 6. 液壓缸 7. 底座 8. 濾布 9. 主梁組件
10. 拉板傳動機構(gòu) 11. 拉板減速機構(gòu) 12. 翻板機構(gòu) 13. 稱重系統(tǒng) 14. 液壓站 15. 電控柜
其主要工作原理如下:
進料前,液壓站啟動,液壓油缸頂緊壓濾機濾板,使濾板相互疊壓形成密閉的過濾工作室;由渣漿泵將礦漿輸送各過濾工作室(給料壓力約0.8MPa),渣漿泵的壓力使濾液透過濾布外排;固體顆粒被濾布截留,形成濾餅。當濾餅達到適當?shù)暮穸葧r,停止進料。打開壓縮空氣閥門,將壓縮空氣引入各過濾工作室,高壓氣體均勻擠壓飽和濾餅,顆粒間隙逐漸減小,濾餅內(nèi)多余的濾液透過濾布外排。壓榨脫水后,繼續(xù)將壓縮空氣引入各過濾工作室(0.6~0.8MPa),透過濾餅和濾布的高壓強風(fēng)會將濾餅中殘余的水分帶出,吹干濾餅。脫水工序完成后,自動拉板裝置會將每塊圖4壓濾機吹干脫水原理示意濾板依次拉開,濾板之間的濾餅通過自重卸落,完成一個過濾循環(huán)。生產(chǎn)過程中應(yīng)注意的問題由于板框壓濾機是間斷運行的設(shè)備,日常的操作和維護尤為關(guān)鍵,在設(shè)備的使用過程中,不正當?shù)氖褂貌粌H會影響設(shè)備的長期穩(wěn)定運行,也會影響濾餅的含水率。在生產(chǎn)過程中,應(yīng)注意以下幾個問題:
礦漿通過渣漿泵給料至壓濾機前,最好能設(shè)置一層格篩,預(yù)防大顆粒或雜物進入壓濾機,從而避免進料通道堵塞引起的濾板空腔受力不均呆滯的偏壓破板、濾布受尖銳顆粒的沖刷造成破損等情況;
進料前端要配置一定容積的攪拌槽,通過持續(xù)攪拌保證礦漿的上下層濃度差小于5%,穩(wěn)定的給料能夠保證濾室內(nèi)形成粗細均勻的濾餅,便于濾餅的卸料并且能夠不粘連在濾布上;生產(chǎn)過程中,定期清理濾板下密封面的積料,避免因為密封面夾料導(dǎo)致濾板密封不嚴而引起的噴漿、漏氣等狀況。
總結(jié)
在冶煉廠的銅爐渣選別系統(tǒng)建設(shè)的早期階段,一般銅精礦的二段脫水采用陶瓷過濾機,但過濾后的銅精礦水分均較高,無法冶煉工藝的要求,同時運輸也存在一定的難度。隨著立式壓濾機的出現(xiàn),陶瓷過濾機逐漸被淘汰。立式壓濾機過濾效果好、濾餅含水率低,能夠滿足冶煉工藝的要求,但是這種壓濾機由于配套設(shè)備較多,因此故障率較高,操作、維護都工作量相對較大。在廣西某冶煉廠的爐渣選別系統(tǒng),首次采用板框式壓濾機進行二段脫水,實現(xiàn)了濾餅含水率10%左右,既滿足了冶煉工藝和運輸?shù)囊螅瑫r也減少了設(shè)備的停機時間,降低了工人的勞動強度,為未來的爐渣選別系統(tǒng)銅精礦脫水工藝開辟了新的道路。