德兴铜矿铜精矿过滤水份升高的对策探讨.pdf

2 0 0 2 №l 铜 业 工 程 8 1 文章编号 1 6 0 9 3 8 4 2 2 0 0 2 0 1 0 0 8 1 0 4 德兴铜矿铜精矿过滤水份升高的对策探讨 江西铜业套司德井铜矿管勇敏李春菊 摘要铜精矿过滤水份居 高不下是近几年德 兴铜矿 脱水作 业的主要 生产技术 问题 。本 文从影 响过滤 的各 种 因素详细分析在 实际生产 中对过滤的影响程度 ， 括此 找 出铜 精矿 过滤 水份 升 高的主要 原 因， 井提 出相应 的解决 对策 。 关键词铜精矿过滤水倚台效因素对策 中国分类号 T 1 9 9 2 6 2 2 文献标识码 B 0 ． 0 6 5 M P a 提升至 O 0 7 5 M P a ， 过滤浓度 由原 4 o ％ ～ 4 5 ％上升至 5 0 ％～6 5 ％。其工艺流程见图 1 为 r降低冶炼成本、 运输途耗和方便贮存， 过滤 脱水作业在选矿厂产品处理显得尤为重要和必不可 少 。过 滤产 品水 分是衡 量过滤产 品质量 的重要指 标 之一 ， 它直接关 系到企业 的经济效益 和社会 效益 。 德兴铜矿近几年随着矿石性质和 日趋复杂和磨浮工 艺条件 的变 化， 过 滤脱水 作业 变得 愈加 困难。 自 1 9 9 5年 来 ， 锕精矿过滤产品水份呈持高 态势 ， 均 高于往年的控制指标 1 3 5 ％。对此 ， 德兴铜矿予 高度重视， 在设备 、 管理、 工艺、 科研等方 面做 了大量 工作 ， 取得 了一定的效果。 2 生产工艺 德兴铜矿铜精矿有两个脱水 系统， 即新铜和三 期脱水系统， 新铜 系统处理泗 洲一期、 二期铜精矿 ， 有两台 O 3 0 m的周边传动浓缩机和 8台圆筒型折带 式过滤机； 三期脱水系统处理处理大山选厂的铜精 矿量 ， 有两台 0 4 5 m的周边传动浓缩机 和 I 2台圆筒 型折带式过滤机。 自 1 9 9 5年开始， 铜精矿过滤产品 水份升高， 为提高过滤浓度、 船决新铜系统设备老化 等问题及方便管理 ， 1 9 9 8年 5月实行泗洲 厂和大山 厂铜精矿集中至三期脱水系统进行 浓缩过 滤， 2 0 8 0 年 7月根据各厂矿浆性质 的差异， 泗洲和大 山厂铜 精矿在此系统进行分开浓缩过滤。在此期间， 将三 期脱水系统工作不平稳的 自动排液装置改为工作稳 定的高差式脱水桶 ， 并且优化管路设计 ， 减少真空管 路损失， 经过一 系列 的工艺改造 ， 真 空度 由原来 的 收稿 日期 2 3 0 1 1 22 5 l r - - l 烈 嘶 ⋯⋯ 图 1 三期脱水 工艺漉程图 3 影响因素分析 精矿过滤是 利用多孔物质作为介质， 在某一推 动力 的作用下 ， 固体先在多孔介质上形成拱状结构 ， 再形成滤饼屡， 液体则从多孔介质和滤饼组成的过 滤介质中毛细孔隙通过 ， 从而达到固液分离 因此 ， 精矿实现过滤的三大要 素是矿浆、 过 滤介质、 推 动 力 对于外滤式过滤机， 影 响过滤 产品水份 的因素 有很多， 主要有真空度 、 过滤浓度、 过滤机筒体转速、 过滤介质质量及所处理 的矿浆性质。在实际生产过 程中， 人为可控制的因素有过滤浓度 、 过滤机转 速、 真空度、 过滤介质。 3 ． 1 过滤机筒体转速 过滤机的工作 区有过滤区、 脱水区、 卸料区和死 维普资讯 铜 业 工 程 2 0 0 2 №1 区。过滤机筒体转速决定脱水时间和过滤时间的长 短， 过滤机转速越慢， 脱水时间越长， 脱 除的水量越 大， 但同时过滤时间也延长， 滤饼增厚 ， 水所需 克服 毛细管沿程阻力途径也延长， 因此 ， 过滤机简体转速 应控制在一个合理范围内。 通过同一矿浆性质的等条件情况下改变过滤机 简体转速频率进行考察对比时． 频率 与水份 、 台效的 关 系见 图 2 一 一n 图 2 频率、 水份 、 台效关 系圈 从上图可以看出， 过滤机筒体转速基本上控制 在频率 3 0 H z 每周 9 3 0 “ 左右， 过滤产品水分和台效 较佳状 态 在生 产现场 ， 过 滤机 筒 体转 速一 般在 8 m i n～1 l m i n ， 处于比较合理的范围内。 3 ． 2 真空度 圆筒式过滤机的真空度是液体克服滤饼层中毛 细管阻力的主要推动力， 是实现固液分离的重要元 素。真空度越太， 液体流速越大 ， 单位时间内脱水量 越多 ， 滤饼水份就越低。见表 1 。 表 1 真 空度对过滤水份的影响关 系 从上述 的生 产数据 表明 真空度 越高， 水 份越 低， 因此， 在实际生产中， 应保持真空管路 系统畅通， 防止真空泄漏， 最大限度地提高真空度 工艺要求 在 0 ． 0 6 5 M P a 上， 现生产 已基本超过 0 ． 0 7 M P a 。 3 ． 3 过滤 介质质量 过 滤介质的孔 隙大小决定是 否形成拱状结构 ， 也是 固液分离的唯一通道 ， 因此 ， 必须保持过滤介质 的透气性 ， 若有破损 ， 滤液含 固量高， 一方面增 大过 滤循环负荷量 ， 另一方面大量空气和矿浆进人真空 管路 ， 降低真空度， 达不到固液分离的目的。若过滤 介质堵塞、 液体则会滞留在滤饼层中， 从而增加 了过 滤产品含水量。因此， 保证过滤介 质的质量是保持 过滤作业 良好运作最基本的条件之一。 目前德兴铜矿生产现场采用某厂生产的孔 隙度 为 3 2 5目尼龙滤布 ， 生产结果见表 2 。 表 2 生产 结果数据 表 序号 甘 ％ t／ 垃 h 茧 喜 使 争 l 7 1 5． 4 0 1 9 1 1 l l 4 9 9 1 5 ． 6 0 1 4 4 1 0～1 5 1 4～ l 3 I 2 1 5 3 0． 1 0 4 2 I } 6 4 8 1 5． 5 0． 1 2 7 由上述生产数据可知 1 滤布质量的好坏不仅直接影响过滤水份 ， 而 且还直接影响过滤机的台效 。滤布使用 时间越长 ． 水份越高， 台效也降低 2 该滤布滤液含固量波动较大且使用寿命偏 短， 因质量问题影响过滤水份约 0 2 ％左右。 3 ． 4 过滤浓度 矿浆浓度在一定的范围内有助于过滤 ． 在同一 条件下决定了滤饼 的厚度． 但厚 度的增加延长了液 体克服沿程阻力 的途径， 因此要 将过滤浓度控制在 一 定台理的范围内。但在近几年的实际生产中过滤 浓度与水份对应关系并 不明显 ， 但对 台效的影响很 大 ， 与台效基本上成 明显对应关 系， 浓度越高 ， 台效 越高见 图 3 。在 目前 生产 中过滤浓度 一般控 制在 5 0 ％ 6 5 ％之间 。 图 3 浓度对过滤水份和 台效影响关 系图 3 ． 5 矿浆性质 矿浆性质所包含 的内容颇多 对过滤有影响 的 因素如矿粒的形状 、 粒级分 布及其均匀性 、 矿物组 成、 药剂含量和性质、 粘度大小等等。矿物的粒状和 粒度决定颗粒表面积的大小， 粒状越不规则 、 粒度越 细 ， 表面积越大， 与水接触面积越多 ， 亲水积合力越 大； 某些选矿药剂性质能增大矿浆的粘性 ， 从而增大 滤饼毛细管的阻力 ； 粒度分布越不均匀 ， 滤饼 内形成 的毛细管阻力越大 ； 矿物组成若含亲水性较强的矿 维普资讯 2 0 O 2 №1 管勇敏 、 李春菊 德兴铜矿铜精矿过滤水份升高的对策探讨 8 3 物也十分影响过滤， 如原 生矿泥 ， 不仅吸水强 ， 脱水 困难 ， 而且增大了矿浆的粘性等等。 在实际生产过程 中人为可控 因素控制在恒定 、 较佳 的工作状态下 ， 过滤水份也难 以降至 l 3 ． 5 ％以 下 ， 并且波动较大 ， 从 图 4可以看 出 在 同一的生产 条件下 ， 水份波动较 大， 低者 1 2 ． 6 ％， 高者 1 6 ． 9 ％， 过滤水份差值较大， 为 4 ． 3 ％。因此 ， 可控因素在一 定合理 的范围内不是影响铜精矿过滤水份波动大的 主要 因素。 图 4同一 条件下过滤 水份波动 图 再通过对过滤水份悬殊较大的矿浆做同浓度的 沉降试验 ， 试验结果表明 过滤水份低 ， 沉降时 间一 般比较快， 过滤水分高 ， 沉降时间一般比较慢 见 图 5 。这说明， 矿浆性质的改变对过 滤水份有较 大影 响。对近几年来的铜精矿粒度调查， 结果表明， 往年 铜精矿粒度 一4 0 0目一般处在 4 5 ％ ～7 0 ％， 近几 年 粒度明显变细， 一4 ∞ 目大多占 6 o ％ ～8 o ％。 围 5 过滤水份 差异悬殊时沉降 曲线图 4 对策 从上述对过滤水份 的主要影 响因素分析来看， 可控因素控制在一定的合理范围内， 对铜精矿过滤 的影响程度太大低于矿浆性质 的影 响， 因此矿浆性 质的变化是导致铜精矿过滤水份升 高的主要原 因。 故降低铜精矿过滤水份一方面继续提高各可控 因素 的工艺质量 ， 另一方面应从矿浆性质的角度想对策 ， 做工 作 。 4 ． 1 改善矿浆性质 将原新铜输送至大 山铜脱水系统每小时 l 5分 钟的间断性输 送方式改 为每班集 中输送 1 ． 5个小 时， 浓缩池底增加高压水反冲， 通过对此方法进行考 察， 采取此种方式对提高矿物粒级分布和矿物组成 的均匀性、 改善颗粒表面疏水性能和降低矿浆粘性 都有一定的成效 ， 生产水份可下 降0 ． 5 ％。 表 3 间断性输送结果表 取 样 时 髋浓 度 ％ 一 ％ 栅％ 牡 精逆后0 一 精连后2 一 精逆后0 一 柠莲后3 一 输送后0 一 骑逞言2 一 蝴l 滤 选 平 琦水绮 柬洱 生 产日 报袁 采用 以上方式输送， 输送初期精矿粒度 一4 0 0 目含量低于输送后期精矿粒度 ， 其过滤水份低于输 送后期的过滤水份 ， 并且过滤水份低的矿延续 时间 短， 过滤水份高的矿延续 时间长。这说 明了过滤机 首先过滤粒度粗 ， 易过滤的一部分矿 ， 这部分矿相对 比较少 ， 后过滤粒度细 ， 难过滤的相对较多的另一部 分矿。因为铜精矿经过高压水 的反冲， 首先沉于浓 缩池底部的是粒度粗、 比重大的一部分矿． 后沉降的 是粒度 比较细、 比重轻 、 重量小 的矿物 ， 这两部分矿 过滤水份相差越大， 这说明后过滤的那部分精矿对 过滤影响甚大， 并且所占重量的比例较大。同时， 在 浓缩池底部补加高压水 ， 一方面能 冲刷矿物颗粒表 面， 恢复了部分硫化矿物表面天然疏水性， 另一方面 不断朴加的高压水量 大大地稀释矿浆 中的药剂 比 例， 并在浓缩的过程中减 少了药剂量 。此种方法在 生产实践中取得一定 的成效， 然而从表 3中可以看 出， 此方法尽管有一些成效 ， 但平均生产水份还是较 高。因此还不能彻底地 将过滤水 份降低到 1 3 ． 5 ％ 以下， 并且 因浓 缩池底部 日夜 补充 0 5 0 r 管高压 水， 耗水量大， 生产成本高 ， 浓缩池的管理难度太。 4 ． 2 陶瓷过滤机的试验应用 陶瓷过滤机是 目前世界上适用于细粒级精矿过 滤、 且能获得低水份、 高台效 、 高节能 的先进过滤设 备。它是利用特制陶瓷片具有均匀的毛细孔结构 ， 允许水透过而不让空气或细颗矿粒通过 ， 防止真空 泄漏 ， 以提高过滤真空度。陶瓷过滤机所能达到的 真空度在 0 ． 0 9 M P a以上 ． 十分适用细粒级矿石颗粒 的过滤 ， 这已在多个矿 山脱水作业上取得了成功的 实践。德兴铜矿铜精矿 因铜精矿粒度较细 ， 于 1 9 9 9 ． 4 4 3 2 5 0 7 6 6 U 培H H 维普资讯 铜 业 工 程 2 O 0 2 №1 年做了奥托昆普公司生产的 1 m 2 陶瓷过滤机工业试 验。结果表明 奥托昆普公 司生产 的陶瓷过滤机具 有折带式过滤机所不能比及的优点见表 4 。 表4 试验结果表 1 过滤效果好 ， 降低水份显著 ， 可将生产水份由 1 4 ． 7 ％降至 1 2 ． 7 ％， 不仅大大减少运输途耗 ， 也可节 约冶炼成本。 2 生产能力大 ， 是折带式过滤机生产能力的数 倍 ， 并且它是集真空 、 电器、 清洁、 自动控制为一体的 装置 ， 管理、 维修 、 操作均十分方便。 一 3 滤液古固量极少 ， 只有 0 0 0 4 ％， 避免 现 工 艺高含 固量滤液的闭路循环 负荷， 减少 了金属溢流 损失 。 4 生产成本低 ， 可给企业带米可观 的经济效益。 若将陶瓷过滤机代 替现生产使用的折带式过滤机 ， 预防三年左右可收回相应成本。 4 ． 3 助滤剂 的小试验 德兴铜矿在试验室进行了多种助滤剂的小型试 验 ， 其中有两种助滤剂效果比较明显 见表 5 表 5 助滤剂效果比较表 从上述 的两种助滤剂 的小型实验数据和预测投 入生产 日需求量来 看， 这些 助滤剂对降低铜精矿过 滤水份效果十分显 著， 但对 日处理九万 吨穗兴铜矿 而言 、 用量太大 ， 成本高。 5 结 语 J 现有的工艺已经不能完全满足生产发展的要 求 ． 进一 步 优化 现 有 可控 园 素的工 艺质 量 难 以从 根 率上解决铜精矿过滤产品水份升高的技术问题 2 鸯瓷过滤机处理效果比较 明显， 可与现有折 带式过滤机进行灵活配置 ， 与改善矿浆性 质的措施 棚结台 ， 将易过滤 的铜精矿量由折带式的过滤机处 理， 将难处理的铜精矿量由陶瓷过滤机处理， 创造一 条生产成本少、 管理方便、 过滤水份低的生产模式。 3 进一步深化助滤剂 的研究， 寻找经济高效的 助滤剂。将来无论 应用于拆带式过滤机 ， 现工艺或 陶瓷过滤机新工艺处理难过滤的铜精矿时都将起着 事 半功倍 的效果 。 DI s N AB 0Ur 肿W 1 D DEAL Ⅵ删coPP ER CONCENTRATE oONT D f G W ATER PR0M0T【 0N 胁 r C o p p e r C a r a p a r vD e x i n g C o p p e r Mi r u , Gu a n Y o n ml i nI ． i C h u n j u A h s l r a a C p e r c o n c e n t r a t e c o n t a i n i n g w a t e r t o o h i g h i s t h e m a j o r te c l m o l o g i e a l p r o b l e m s o f c o p p e r c o n c e n t r a t e d e w a t e r i n g o p e r a t i o n in I e 8 e T 1 【 y e a r s ．T h i s a r t i c l e a n a l y z e s i I L d e ta i l a l l k i n d s o f f a c t o r s v - ] ri c h i n f i u e l c e s t h e o D p 13 c o n c e n t r a t e f al t e r i n g a n d d e wa t e r [ I t g ．6 n d s o u t t h e h -l o ．j o r a s 。 I ls 0 f c o p p e r c o n c e n t r a t e c o tr ta i n i Bw a t e r p t lc a n o t i o n ， a c td s f o r w a r d a p p r o p a t e i iw -． a 1 1 1 ． K W o r d s C o p p e r e o r te e n t r a t e F i l t e r i n g C o n t a i n i n g w a t e r E lfl fl c i e n e y Re a s o n Ne a s me 上接第 8 o页 D垮 CU 【 0N AB 0Ur ACC 0I Ⅱ1 NG P 0L[ 1Y DⅡ ERE NaE S A ND C0 0F AM Al A M A T ED ACc0I 『 G s 1 1 AT 眦NT j C o p p e r c Z ] 3 o u Mi n h u i Sh u Da n P a n Ch a n g f u Ah s l r a a T h e dr ie r p u r p o s e o f a J n a l g a n mt e d a c c o u n t i n g s t a t e me n t i s s u p e d t t s e f u l i t ff o mt a t i o n f o r g r o u p e o n t r o n e r ． T h i s a r d e l e o 0 n s i d e r s t h a t t h e a c c m mt i t t g p o li c y o f a w a l g a a a a t e d a c c o u n ti n g s t e m e n t d iff e r e n c e s b e l o n g s i n p r o g r a m．n g d e c i s i o n a s s o f m r a g e c 0 i a a ．A ft e r a ml y z i n g fl e e t e a ．s o i l s c a u s i n g a m a l g a ma t e d a c c o u n t i n g s t a t e me n t d i ff e r e n c e s ，d a i s a r t i c l e p o i n t s o u t t h r e e n e i ta l e s a n d me t h o d s t o d e a l w i t l l a n g a ma t e d a c c o u n ti n g s t a t e a a 2 n me s ． 1 W e r d s A ma l g a ma t e d a e o 3 u n t i n g s t a t e me n t Ac c o u n t i n g c y D i ff e ie l l o a n d 维普资讯