一种难滤金铜精矿的脱水研究.pdf

1 9 O 楠 R 、 ／ 一 种难滤金铜精矿的脱水研究 长沙矿治研究院 罗 中平 早 j ． ． 一 。 [ 提 要] 本 文介 绍一 种难 滤 佥铜 精矿 脱水 过滤 研 究 的情 况 。小型试 验 研 究结 果 表明 ． 采 l K , J J ／ [ 提 要] 本文 介 绍一 种难 滤 佥铜 精矿 脱水 过滤 研 究 的情 况 。小型试 验 研 究结 果 表明 采 过摅 工艺 可 以解决该 样 的脱 水 问题 。工业性 试验 和 工业 生产验 证 了上述 研 究结果 。 一 、前 言 华北某金铜矿是一个已建成十几年的矿 山， 为矽卡岩型铜矿床 。主要 回收铜铁 ， 综合 回收金银 ， 且产量相 当可观 。 铜 矿物 氧化 率波 动范 围大 ， 一般在 3 0 一7 O 之间 。 该 矿原有一个 日处理 能 力为 6 0 t 的小选 厂 ， 厂 内没有 设置 脱水车 间。1 9 8 8年新 建投 产一个 日处 理 能力 2 0 0 2 5 0 t的新 厂 ， 磁 铁 精矿 直接 采 用磁 力过滤 机 脱水 ． 铜 金精矿 设 计 用 g m 中心 传动浓 缩 机浓缩 ， 一 台 1 0 r a 折带 式真空过滤机过滤 。在工业试验时未 进 行精矿 脱水 过滤试验 ， 致 使过 滤机滤饼厚 度 不够 ， 水分 又太高 ， 牯着在滤带上的滤饼难 以 排 下 ， 滤带跑 偏难 以解决等 多种原因 ， 无法 正 常开 车生产 。不得不采用将浓密机底流先 沉 降后再烘 晒等 土法 来 脱水 ， 然后 用编织袋 包 装 ， 汽车运输 此 法劳 动强 度太 ， 需 要人工多 ， 脱水 成本商 ， 尤其是 受 天气 制约容 易影 响 生 产 ， 妨 碍 产品及时销售 ， 转运 环节多 ， 产 品浪 费严重 。 解决该 产品的脱水过 滤问题 ， 成 为正 常生产的迫切需要 。本研究工作就是受 厂家 委托， 为了寻找一种适台的工艺和设备， 脱除 精矿水分 ， 以满 足工业 生产的需要 。 二、 试样 及性质 小型试验 样由该矿选 厂负责采取 。据介 绍 ， 该 样是现场 原矿 氧化率 中等时 的选 矿产 品 ， 样品 中肉眼可见明显细粒状云母 片 测得 矿浆 p H值为 7 左右， 矿石真比重为 3 ． 5 8 ． 粒 度 分析结 果见表 1 。 斥力将 破坏 含磷 矿物 与 萤石之 间的 附着 键 从而当矿浆中存在的难溶 电解 质对萤石进 一 步溶化 时 ， 以及 在及 时 加入 的 N a S i O 对 含 磷矿 物的 抑制下 ， 两者 之 间产生较大 可浮 性 差异而达到磷矿物与萤石的分离 目的。 四 、 结 论 1 B C V中的络 离 子在其 配 位键 作 用 下在矿浆 中形成一 系列具有“ 洗涤 性 能的络 台物 。其吸附产生的静 电斥力是造 成含磷 矿 街同萤石分离 的先决条 件 。 降磷效果 显著 ， 降 磷 率可达 到 8 3 ． 3 3 。 2 ． 为保证有效降磷 ， 则需采取及早抛尾 奉戈 1 9 9 3 年 8 月 3 0日收到 的双 回路工艺流程 ， 以减少作 业循 环量 ， 减少 干扰 ， 保证 作 业效率 。 3 ． Na 2 C O 与 Na S i Os 的 优化配 比 ， 是 保 证获得特级萤石精矿的又 重要措 施 。研究 表 明两者最佳 化配 比为 1 z 0 ． 8 5 。 参考文献 [ 1 ]Fr e i b ．Fo r c h 一 H A5 9 3 Hr s g Re k _ t o r d e r B e r g a k a d e mi e F r e i b e r g Le i p z i g VEB De u t s c h e r Ve r i a g f U r Gr u n d s t o f fi n du s t r i e 1 9 7 8 [ 2 ]王淀佐 ， 胡岳 华． 浮选 溶液 化学 ， 湖南 科 学技术 出版社 ， 1 9 8 8 E 3 3 C o t t o n F A ， a n d W i l k i n s o n G 1 9 7 2 Ad r a n e e d I n e r g a n i c Ch e mi s t r y ． W i l e y I n t e r s c i e n c e，Ne w Yo r k 19 维普资讯 表 l 矿 样粒 度组 成 粒 级 p ro 12 5 6 ．2 1 O 0 O 8 8 9 3 ． 8 8 8 5 ． 1 8 9 ． 5 62 1 2 ．4 8 4 ．4 ．8 5 ． 5 4． 6 3 ．9 7 ．9 1 9． 7 2 ． 8 7 ． 8 1 1 8 4． 0 4 ． 0 产率 负 累积 产率 三、 试验装置及试验方法 本试验采 用小 型实验室气压过滤装置和 实验室凹板 型压 力过滤试验 装置进行 压滤 试 验 ， 布 氏漏斗进行真空对 比试验 。 气压 过滤装 置与 试验 方 法 该 试验 的主 要装 置是一个 内径为 8 5 mm 的有机玻璃 圆 筒 ， 底部均 匀布 满小孔 ， 覆 盖 有滤布 ， 上部 用 螺纹 固定在 一铁 制支座 下面 ， 支 座上装有 一 压力表 。压缩 空气从 空压机 储气罐通 过一控 制阀经玻璃转子流量计 进入有机玻璃 圆筒上 部 ，压 力表 能 同步显 示 圆筒 内气 压 ， 通过 调 节流量计 阀门的大 小可直接 控制 圆筒 内部压 力， 即过 滤驱动压 力。气压过滤设备见 图 1 3 图 l 气压过滤 设备 示意 图 1 ． 撼 液盛接容器 ． 2过塘 圆筒 ．3 ．压力表 ．4 ． 转 子流 量 计 ， 5 ． 储 气螬控 制 阿 ． 6空 压机储 气罐 ．7 ． 流量计 调 节阿 ． 先将预定饼厚所 需重 量矿 浆样 品装入烧 杯 ， 配 至所需浓度 搅拌调 匀 ， 倒入 过滤 圆筒 。 再将 圆筒在支 座上拧 紧 ． 防止漏气 ， 放好滤液 盛装容器 ， 打开流量计调节 阀， 调至指定压 力 并 同时计时 ， 保持压力稳定在指定压 力 ， 同时 观 察矿 浆 面的变化情 况 ， 至 滤饼表 面 2 ／ 3无 水时止 ， 计 为过滤终点时间 ； 以下开始计为干 燥 时间， 干 燥过程分段盛接滤液 ， 达 到预定干 燥时 间后关 闭流量计 阀门 ， 取下过滤 圆筒， 倒 出滤饼 测饼 厚 并称重 。 本装置 的特 点是 每次试验所需样 品少 ， 滤饼厚 度 可利 用调节矿 量 来进行 控制 ， 特 别 适合探索性试 验和改变饼厚 的试验 四、 试验 结 果及 讨 论 真 空过滤 试验 结 果 见表 2 ， 滤饼 厚 度均 为 9 ram 左右 薄饼过滤 。 表 2 真空过滤试验 结果 表 3 实驻室 凹板型压 滤装 置部 分试 验结 果 给料 固体浓度 5 0 左右 编 号 给 矿 压 力给 矿 时 间压 榨 压 力压 榨 时 间吐 气 压 力吐 气 时 间 驿 厚 ‘ 过 撼 终 点 水 分压 榨 终 点 ‘ M 一 ‘ M P B ～ M P a m i口 ／／ 干 重 8 水 分 B P3 0 6 1 o ． 8 l O o ．6 4 [ 4／ 7 4 0 4 2 ． 7 4 1 9 ． 0 o BP 4 0 6 0 5 0 ． 8 l O 0 ． 6 4 1 3 1 7 0 3 4 0 ． 2 7 2 0 ．I S BP 5 o - 6 3 0 8 l O o ． 6 4 1 4／ 7 6t 3 7 ． 8 4 1 9 ．L 7 B P 6 0 - 6 1 2 0 ． 8 1 0 n 6 4 2 1 ／ l O 9 1 3 2 ． 7 7 2 2 ． 6 1 B P0 { 1 0 ．6 l o 0 ， 4 4 1 3 ／ 6 8 3 4 2 ． 加 1 0 7 3 B P 8 0 ． 8 1 1 ．o l O 。 _ 8 4 1 4 ／ 7 5 3 4 2 5 0 2 0 ． 们 B Pl O 0 - 6 1 0 ． 8 1 ．0 ＼ ＼ 1 4 ／ 7 4 4 4 4 ．3 2 1 7 BPl l 0 - 4 l 0 ． 6 1．0 ＼ ＼ 1 2 ／ 6 7 2 4 4 ． 7 6 1 8 0 5 B P 1 2 a - 4 j 0 ． ‘ 1 0 0 4 { 1 3 ／ 7 1 0 4 1 ．0 4 2 1 0 ． 6 ‘ 1 3 ／ 7 1 6 4 3 ． 3 5 2 1 ． 1 5 最终水分 1 5 9 O I 5 ． 8 5 t 5 8 5 1 5 ． 4 0 1 9 ． 8 0 1 6 ． 1 0 1 5 ． 4 0 1 7 ． j 0 1 8 ． 0 0 I 7 5 0 l 6 7 5 从 表 2可 以 看 出 ， 即 使 真 空 度 达 到 0 ． 0 8 5 5 MP a 相当于 6 5 0 mmHg 的情况 下 ， 2O 滤饼 水分 含 量 仍高达 2 2 以上 。从 外观 上 看 ， 滤饼 表 面仍粘糊糊 ， 无 法成 形 ， 稍加摇 动 6 l一 6 O 一 一 “ 船 一 一 船 虬 盟一 一一 n “ 虬一 一 一 他 帅 踮 们 帅 如 佰 篡 M 维普资讯 即产生流 动现象 。 从工业上讲 ， 难以再提高真 空度 ， 这也进 一步证 实真 空过滤 确实 无法达 到直接装 车运输的程度 实 验室凹板型压滤装置部分试验结果列 于表 3 。 从 试验过程 已知 ， 只要滤饼水分含 量 降 到 1 9 以 下 ， 滤 饼 形 成 情 况就 可大 为 好 转 ， 1 8 以下即成形 良好 ， 可直接装车运输 。 时间相同条件 下 ，压榨压 力和 吹气 压力 对 滤饼水分 降低量 的影响见图 2 。 可 以看 出 ， 压榨 和 吹气 压 力越高 ， 该工 序滤饼 水分 降低 的幅度也 越大 。 由 于凹 板 型装 置的滤 腔厚 度是 固定 的 3 8 ram ， 难 考察 矿 浆层厚度 不 同的影 响， 本研究 用实验 室小型气压过滤装置作 了改变 矿浆层厚度的试验 。试验结果 见表 4 。 固 2 压榨压力和吹气压力对 滤饼水分降低 量的影响 表 4 气压过滤试验结果 由表 4可以看出 ， 随着矿浆 层厚度增加 ， 过滤 时间大大 增 加 ， 同 时滤饼 水分 也明显 增 大 。 这就说 明 ， 该矿样的过滤阻力 随着矿浆 层 厚度的增加而大大增大 。故可 以推断该样 比 较适 合薄饼过滤 。 五、 工业性试验和 工业生产结果简介 1 9 9 0年 中开 始使 用 YL一 1 5工 业 型 凹 板 自动压 滤机对 现场 生产样进行 了工业性试 验 。 该机设有橡胶隔 膜压榨装 置 ， 具有压 力过 滤 、隔膜加压 压榨和压缩空 气吹风三 种脱水 功能 。由于该 机滤 板规格 比小型试验设备大 得 多 ， 滤 腔 厚 度 也 比小 型 试 验 机 的 3 2 ram 大 ， 达到 4 5 ram。 该机 初次 带矿 试车基本按照 试验室相似条 件进 行 ， 没有生产 出合格滤饼 。 增加各脱水工序的时问后， 生产出了合格水 分 的 滤 饼 。但 每 个 周 期 的 时 闻 需 要 3 0 ～ 4 0 r a i n 。主要 是由于这种很难过滤的物料 ， 只 适合薄饼过 滤的条件。 随后根 据试验 室研 究结果 ， 将原 滤室 的 厚度 改薄到 1 9 ram， 现场试验 时 ， 在相 同压 力 条件下 ， 周期缩短到 2 O 一2 5 rai n 。 工业试验 中 还发现 ， 随着给矿浓度 的提 高 ， 达到相 同最终 水分 的 时问 明显缩 短 ， 单位 面积生 产能 力明 显 增加 ，即尽量提 高压滤给料浓 度是 大有益 处 的 。 工业 生 产的结果表 明 ， 在 设备运 转正常 的情 况 下 ， 一 直 可 以 稳 定得 到 水 分 控 制 在 l 8 一1 9 、 适合直接装车运输条件的滤饼 。 尤 其 是 在 以 硫 化 矿 为 主 时 ， 循 环 周 期 在 1 5 mi n左右 ，滤 饼水 分 可达 1 2 ． 5 一 1 3 } 氧化率 高达 7 0 时 ， 循 环 周期增 加到 2 5 mi n 左右 ， 仍 然可 以得 到 水分 含 量 l 8 一1 9 、 适 合直接 包装运输的滤饼 产品 参考文献 略 维普资讯