CJZH壓濾機(jī)在某高海拔細(xì)粒銅精礦中的應(yīng)用

和翠英，彭遠(yuǎn)倫，梁澤躍，馬 濤，高 越

（云南迪慶有色金屬有限責(zé)任公司，云南 迪慶 674400）

位于滇西南的某超大型斑巖硫化銅礦位于云南省西北部迪慶藏族自治州香格里拉縣北東部，海拔3400m。設(shè)計(jì)一期選廠建設(shè)規(guī)模為1250萬(wàn)t/a，開(kāi)發(fā)建設(shè)銅資源量118萬(wàn)噸。該礦山2017年投料，前期所采礦石品位銅品位0.6%～0.7%，銅回收率達(dá)到了90%以上，精礦品位達(dá)26%以上，日產(chǎn)銅精礦量達(dá)到了900t，較設(shè)計(jì)的622t明顯提高。實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用表明，設(shè)計(jì)所采用的兩臺(tái)快速壓濾機(jī)日處理量?jī)H能達(dá)到300t，無(wú)法滿足生產(chǎn)需求。

1 礦物性質(zhì)分析

銅精礦濾餅密度：2.34 t/m3，pH在7～9左右，礦漿濃度：50%～55%。MLA分別對(duì)當(dāng)前磨礦細(xì)度條件下（-200目約88.81%），礦石粒度和目的礦物黃銅礦、斑銅礦的粒度分布特征進(jìn)行了分析和統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)對(duì)象代表被統(tǒng)計(jì)礦物在當(dāng)前磨礦條件下的工藝粒度或嵌布粒度[1]。

分析結(jié)果表明，在當(dāng)前磨礦細(xì)度條件下，黃銅礦+150μm（100目）粒級(jí)累計(jì)分布率為0.20%，+75μm（200目）粒級(jí)累計(jì)分布率為3.98%，+38μm（400目）粒級(jí)累計(jì)分布率為24.17%，+19μm（約800目）粒級(jí)累計(jì)分布率為56.75%，+9.6μm（約1300目）粒級(jí)累計(jì)分布率為84.57%。輝鉬礦+75μm（200目）粒級(jí)累計(jì)分布率為9.78%，+38μm（400目）粒級(jí)累計(jì)分布率為33.83%，+19μm（約800目）粒級(jí)累計(jì)分布率為59.72%，+9.6μm（約1300目）粒級(jí)累計(jì)分布率為83.87%。

2 工業(yè)實(shí)驗(yàn)研究

壓濾機(jī)的種類繁多，大致可分為箱式壓濾機(jī)、帶式壓濾機(jī)、隔膜壓濾機(jī)和板框式壓濾機(jī)四種，根據(jù)作用原理可分為真空過(guò)濾機(jī)，加壓過(guò)濾機(jī)和離心過(guò)濾機(jī)。該礦山地處3400m的高海拔地區(qū)，對(duì)設(shè)備各項(xiàng)性能要求較高，為選擇適合于高海拔地區(qū)使用的壓濾機(jī)，前期對(duì)比收集了多種壓濾機(jī)的性能，就目前應(yīng)用比較廣泛的陶瓷過(guò)濾機(jī)，盡管自動(dòng)化程度高，可連續(xù)作業(yè)，但因壓力不夠而無(wú)法滿足高海拔地區(qū)生產(chǎn)使用；如若采用陶瓷過(guò)濾機(jī)，需多臺(tái)組合。故而成本較高，且難以維護(hù)。對(duì)比多家壓濾機(jī)設(shè)備性能指標(biāo)及設(shè)備運(yùn)維費(fèi)用，最終選取了兩家單位的壓濾機(jī)開(kāi)展了工業(yè)試驗(yàn)[2]。

2.1 實(shí)驗(yàn)采用銅精礦的性質(zhì)分析

實(shí)驗(yàn)樣品直接使用生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的濃密機(jī)底流礦漿進(jìn)行過(guò)濾，銅精礦濾餅密度：2.34t/m3，PH在7～9左右，礦漿濃度：35%～55%。銅精礦+150μm（100目）粒級(jí)累計(jì)分布率為0.25%，+75μm（200目）粒級(jí)累計(jì)分布率為4.12%，+48μm（300目）粒級(jí)累計(jì)分布率為82.14%，+38μm（400目）粒級(jí)累計(jì)分布率為13.49%。

2.2 實(shí)驗(yàn)開(kāi)展方式

實(shí)驗(yàn)采用生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的濃密機(jī)底流礦漿進(jìn)行過(guò)濾，底流礦漿進(jìn)入到攪拌桶中，通過(guò)泵引入至小型工業(yè)實(shí)驗(yàn)機(jī)配套小攪拌槽內(nèi)進(jìn)行攪拌，保證同批次礦漿濃度穩(wěn)定的情況下對(duì)銅精礦進(jìn)行多次不同條件下的對(duì)比試驗(yàn)。

2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表1 CJZH型壓濾機(jī)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表2 箱式隔膜壓濾機(jī)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在同等條件下，CJZH型壓濾機(jī)產(chǎn)能每個(gè)循環(huán)在450Kg～570Kg之間，銅精礦水份可控制在在10%左右；箱式隔膜壓濾機(jī)產(chǎn)能每個(gè)循環(huán)在390Kg～520Kg之間，銅精礦水份可控制在13%左右[3]。

3 箱式隔膜壓濾機(jī)與CJZH型壓濾機(jī)的對(duì)比

3.1 工作原理對(duì)比

箱式隔膜壓濾機(jī)工作原理：主油缸帶動(dòng)移動(dòng)板關(guān)閉各濾室，用液壓傳動(dòng)的隔膜泵，把料漿均勻注入相鄰濾板形成的濾室中，在注滿濾室后繼續(xù)入料，給濾室內(nèi)的料漿施壓，使得大部分濾液通過(guò)濾布，從濾板上的溝槽流出。通過(guò)機(jī)械擠壓或隔膜壓榨來(lái)縮小濾室容積進(jìn)行二次脫水，用高壓空氣均勻通過(guò)整個(gè)濾餅的斷面進(jìn)行氣水置換，帶走濾餅內(nèi)的殘留水份，最后主液壓缸開(kāi)始工作，連桿帶動(dòng)移動(dòng)板，打開(kāi)濾室放下濾餅。

CJZH型壓濾機(jī)工作原理：由PLC自動(dòng)控制、單塊拉開(kāi)濾板、具有給料、壓榨、吹干完整脫水流程的新型過(guò)濾設(shè)備。適用于高黏度、低磨細(xì)粒度難過(guò)濾物料的過(guò)濾，采用雙面過(guò)濾、側(cè)面進(jìn)料，壓緊濾板，形成密閉的過(guò)濾及壓榨吹干工作室，懸浮液由砂泵壓入濾室，液相透過(guò)濾布外排成濾液，顆粒被濾布截留，形成濾渣。壓縮空氣進(jìn)入壓榨吹干室，先壓縮濾餅體積，迫使濾渣中的液相透過(guò)濾布外排，將濾渣壓榨成密實(shí)的濾餅；當(dāng)濾餅密實(shí)而且濾腔稀漿干結(jié)后，壓縮空氣透過(guò)濾餅間隙帶走結(jié)合水，吹干濾餅。液壓系統(tǒng)自動(dòng)拉開(kāi)活動(dòng)壓板，濾餅因自重從濾板間隙中墜落。

3.2 優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

箱式隔膜壓濾機(jī)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝機(jī)功率低、獨(dú)特的輔助液壓分段打開(kāi)技術(shù)，可反復(fù)移場(chǎng)。但是設(shè)備機(jī)體重，外型尺寸：（9600*2850*4900）的機(jī)型空載重達(dá)72t。且用隔膜壓榨，運(yùn)維成本高，濾餅水份高，產(chǎn)能低，卸料困難，需要人工輔助。

CJZH型壓濾機(jī)：壓濾產(chǎn)能大，機(jī)體載重小。智能控制系統(tǒng)較好，可自動(dòng)卸料，人工勞動(dòng)強(qiáng)度低，洗滌效果好。適應(yīng)性強(qiáng)，受溫度、海拔、細(xì)度等條件影響較少。但電機(jī)功率較大，洗滌用水量大，不可連續(xù)作業(yè)。

4 設(shè)備選型及現(xiàn)場(chǎng)優(yōu)化改造

4.1 設(shè)備選型

當(dāng)前，銅精礦礦漿濃度在45%～55%之間，工作制度：330天/年，24小時(shí)/天，濾餅密度：2.34 t/m3，按處理能力計(jì)算，設(shè)備初選型號(hào)：A類-18/110/30智能高效壓濾機(jī)1臺(tái)。選型處理能力計(jì)算：

經(jīng)過(guò)核算，單臺(tái)設(shè)備處理能力＞45噸/小時(shí)。

表4 CJZH-18/110/30F智能高效壓濾機(jī)技術(shù)參數(shù)描述

4.2 現(xiàn)場(chǎng)優(yōu)化改造

銅精礦壓濾流程在改造前：經(jīng)壓濾機(jī)壓濾后，濾餅被皮帶輸送至精礦倉(cāng)。濾液收集到濾液槽，由渣漿泵輸送到攪拌槽，由于部分濾布、濾板破損后，濾液中帶著部分礦漿。沒(méi)有攪拌裝置，濾漿長(zhǎng)期沉積導(dǎo)致箱體下部分結(jié)板，且濾液槽容積較小，濾液容易外泄，造成金屬流失且短流程返回，稀釋了攪拌槽的濃度，嚴(yán)重影響了壓濾效果。

本次研究改造的措施是增加兩臺(tái)帶攪拌裝置的圓筒濾液槽，用渣漿泵把收集好的濾液輸送到φ53m脫藥濃密池，進(jìn)行再次濃縮，壓濾。有效避免了因?yàn)V液沉積導(dǎo)致箱體下部分結(jié)板，大大減少濾液返回?cái)嚢璨鄱♂尩V漿濃度，有效提高了壓濾效果，同時(shí)也避免了金屬流失。該礦山屬于高海拔地區(qū)，大氣壓低，需要借助外力滿足充足的壓力來(lái)帶動(dòng)設(shè)備的正常運(yùn)行.。本次研究在原來(lái)的兩臺(tái)大儲(chǔ)氣罐基礎(chǔ)上，增加了一臺(tái)小儲(chǔ)氣罐，并使各儲(chǔ)氣罐形成串聯(lián)，可滿足生產(chǎn)需要。

5 生產(chǎn)應(yīng)用情況

5.1 確定工藝技術(shù)參數(shù)

CJZH型壓濾機(jī)智能高效壓濾機(jī)過(guò)濾效果的好壞主要取決于壓緊壓力，給料時(shí)間、沖洗時(shí)間、風(fēng)干時(shí)間的長(zhǎng)短，為此，壓濾機(jī)投入使用后對(duì)這4個(gè)主要工藝技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了條件試驗(yàn)，根據(jù)條件變化，最終確定4個(gè)主要工藝技術(shù)參數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明，濾餅水份隨時(shí)間延長(zhǎng)而下降，但時(shí)間延長(zhǎng)到一定程度后，濾餅水份變化不明顯而過(guò)濾機(jī)處理能力受到較大影響，因此，CJZH型智能高效壓濾機(jī)處理銅精礦的合理壓緊壓力16.0MPa～18.5Mpa，給料、沖洗、風(fēng)干時(shí)間分別為300s～340s、25s～30s、300s～320s。

5.2 處理能力對(duì)比

在處理-300目含量占83.5 %，濃度為40%～50 %的銅精礦，原安裝壓濾機(jī)日處理能力為140t～210t，CJZH型智能高效壓濾機(jī)日處理量為820t～1100t，結(jié)果證明采用CJZH型智能高效壓濾機(jī)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

5.3 濾餅水份對(duì)比

處理-300目含量占83.5%，濃度為40%～50 %的銅精礦，1#壓濾機(jī)壓濾水份在13%～15%之間，2#壓濾機(jī)壓濾水份在12%～14%之間，3#壓濾機(jī)壓濾水份在10%～12%之間。

6 結(jié)論

（1）A類智能高效壓濾機(jī)能更好的適應(yīng)該礦山細(xì)粒銅精礦的過(guò)濾作業(yè)。

（2）同比于其他壓濾機(jī)，A類智能高效壓濾機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、產(chǎn)能大，操作簡(jiǎn)便，維護(hù)量低的優(yōu)點(diǎn)。

（3）使用A類-18/110/30F型號(hào)的智能高效壓濾機(jī)日產(chǎn)能到820～1100（t）、壓濾水份到10%～12%。