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第七章 选矿产品的脱水 [1] 脱水的基本意义是什么有哪些主要的脱水方法 脱水就是从含有水分的固体物料中除去水分的过程。 在选矿过程中，绝大多数的选矿产品都含有大量的水分。例如浮选厂的精矿所含的水分约为固体重量的45倍，重选厂与磁选厂所得到的精矿也有大量的水分。因此必须对精矿产品进行脱水，不然精矿的运输非常困难，而且要增加运输费用。在寒冷地区，含有大量水分的精矿的贮存也运输会发生冻结现象。精矿脱水对于冶炼也非常必要的。精矿含水分较大不仅增加冶炼的能耗，而且还会降低冶金炉的利用系数。此外，为了加强环境保护，或在水源较缺乏的地区为了减少新鲜水耗也需要岁选矿产品进行脱水。 尾矿含水量往往在70以上，尾矿进入尾矿库之前一般都要进行脱水。 可见脱水作业是选矿生产必不可少的重要环节。 脱水的方法主要有以下几种 一，机械脱水 它是利用机械力（重力，压力，离心力）使水分和固体分离。例如沉淀浓缩，过滤等都属于这里类方法。选矿生产的脱水主要应用的这类方法。 二。 热能脱水 它是利用热能使水分汽化，达到水分和固体分离的目的。例如用回转窑干燥机对物料进行干燥即属此类。 三。物理化学方法脱水 它是应用吸水性化学品，如生石灰、无水氯化钙等来吸收物料中的水分。 在选矿过程中，对于粗粒物料的脱水比较简单，利用重力即可使物料中的水分自然泄下，而除去大部分的水分。对于细颗粒无聊的脱水则比较复杂，如浮选厂的精矿，一般粒度都比较细，它的脱水通常分为俩个步骤第一步沉降浓缩，常用沉淀池或浓缩机等设备，把很稀的矿浆浓缩到含水分达到5030的矿浆；第二步过滤。用过滤机使精矿产品的水分达到168左右。根据具体情况，特别是对精矿水分要求严格或在北方寒冷季节，有是还有第三步干燥，把物料用干燥机烘干，可以使物料中的水分降到6以下。但必须指出，干燥脱水费用较高，精矿损失比较。所以目前在选矿厂中常见的是浓缩、过滤俩段脱水流程。 [2] 物料中的水分有哪几种结合状态粒度与含水量有什么关系 在含水的物料中，水分与固体物料的性质机器相互作用的关系，对脱水过程有着重大的影响。关于水分与物料的结合状态有着不同的分类方法，一般可以分为以下几种 一、 化合水分（即结晶水） 这种水分是与物质按一定重量的比值直接化合的水分。例如CuSO4●5H2O中的水分子，它是物质的一个组成部分，这种水与物质牢固地结合在一起，只有加热到一定的温度时，使物质的结晶体破坏，才能使这种结晶水释放出来。在干燥过程中。这种水分是不能蒸发除去的，所以在干燥过程的计算中不考虑化合水分。 二、 吸取水分（即分子水分） 由于吸附作用的结果，在固体物料周围空间中的水蒸汽分子会被吸附到它的表面上，结果在固体的表面形成一层薄膜水分，起厚度为一个或数个分子，通常用肉眼是看不见的。此外，水分子还会钻入（扩散）到固体内部，又称为吸收。所以物料经吸附作用与吸收作用而结合的水分统称为吸取水分。吸取水分和物料的结合也是比较牢固的，一般机械脱水方法不能除去，干燥方法也只能除去一部分。如果再放置在湿度较大的空气中，又会重新吸附周围的水分子，直至湿度平衡为止。 三、 毛细管水分 由于松散物料之间存在着许多孔隙，有时固体颗粒内部亦存在着空穴或裂隙，这许许多多的孔隙如同很多的毛细管一样。水分在毛细管吸力的过用下能保持在孔隙之中。 由公式（7-1）可知 （1） 物料间的孔隙愈小（即r小），要除去其间的水分愈难。这就是为什么细粒物料的脱水很困难的原因，有时只能用干燥（汽化）方法脱除。 （2） 亲水物料与水接触角小，即cos☻大，脱水也困难。 例如物料中含有亲水性大的黏土，矿泥时，则会明显降低脱水效果。反之，如果设法增加物料的疏水性，可使脱水容易。实验证明在煤中加入适量的油类，由于增加了煤的疏水性，使煤的脱水效果有所提高。 物料的含水量与粒度的大小有很大关系。细粒物料较粗粒物料含水大，一方面因为表面水分的含量与表面积大小有关物料粒度愈细，起表面积愈大，吸附的水分愈多，所以表面水分含量愈高。另一方面是细粒物料有大量的细小的毛细孔隙，毛细管作用显著，因此较细物料含有较多的水分。 图7-2 为各种粒度的煤，用不同的方法过滤试验所得到粒度与含水量的关系。曲线1为自然泄水的结果；曲线2是在泄水时加以颤动；曲线3是用离心力（等于重力的78倍）过滤的结果。比较曲线的结果可知（1）粒度愈小，含水量愈高，但是粒度小到一定的数值时，含水量的增加便很小。这是因为粒度小，其间能容纳水分的空隙亦小；（2）物料的含水量因颤动及离心力的作用时而显著减小，这是因为颤动时，可使颗粒互相挤紧，迫使间隙水分泄出，特别是在较强的离心力作用下，克服了毛细吸力，将其间水分驱除出来，显著提高了脱水效果。 四、 重力脱水 物料舞了含有水分子水分和毛细水分之外（化合水分不做脱水考虑），还可能含有大量的水，这些水和物料之间没有什么相互作用力，在重力作用下就可以脱除，这部分水称之为重力水分。毛细水和重力水统称为自由水，因为它们和固体物料之间没有牢固的结合力，比较容易脱除。 [3] 为了加速微细颗粒的沉淀有何较为有效的方法其作用原理杂样 物料在沉淀过程中，粗颗粒（一般认为0。50。007毫米）沉淀得很快，得到的沉淀物的水分也较少；而小于0。001毫米（10微米）的矿粒，由于重力作用小，而被表面张力和布郎运动所平衡，因而长时间保持平衡状态而不沉降。为了加速这些微细颗粒的沉降，就必须使分散的颗粒聚合而成为较大的凝聚体，称为凝聚。能使细粒物料产生凝聚现象的化合物主要有三类物质 （1）无机电解质。 例如石灰、明矾、硫酸铁、硫酸亚铁等等。 ⑵ 天然的或合成的高分子絮凝剂。例如淀粉、聚丙烯酰胺等等。 ⑶ 表面活性物质。 如有机捕收剂等。 此外，采用离心脱水设备对于细粒物料的脱水是一个有效的办法但其动力消耗较大，投资较高。 凝聚现象能加速沉降是由于破坏了微粒所形成的分散系统的稳定性的缘故。微细粒在矿浆中难于沉淀的主要原因是⑴因为双电层的存在，矿粒带有相同的电贺而相互排斥，所以难于沉降；⑵ 在亲水矿粒的表面吸附了一层水分子，或者是双电层的外层离子与机性的水分子紧密结合，前一种情况下矿粒表面只有水化膜，后一种情况是水化膜和双电层同时存在。 对于疏水性矿粒的表面来说。由于双电层存在，也能使矿粒表面保持分散的稳定性。在亲水矿粒表面由于水化膜或双电层同时存在。也能保持矿粒分散的稳定性。因此，要发生凝聚。从矿粒表面 电性观点来看，就要除去双电层和破坏水化膜。 假如无机电解质实质就是使矿浆中与造成系统稳定性的离子（即被矿粒表面吸附的离子）电荷相反的离子浓度增加，因而压缩双电层，或使水化膜变薄，使更多的反离子被吸附到吸附层中去，致使矿粒的动电位降到某一接近与（但不等于）零的最小值。这样矿粒在范德华力的作用下，在矿浆中相互碰撞凝聚成为较大的聚合体。这就是想矿浆中假如无机电解质发生凝聚作用的原因。 应当指出，电解质起凝聚作用只是其中的某一种离子。这种离子的价数愈高，则凝聚作用能力愈强，一般矿浆中的粒子多带负电核，所以起凝聚作用的多属于阳离子。 在使用无机电解质时应注意用量要适中，既要有一定的浓度才达到明显的凝聚效果，又要避免过量使矿粒带相反的电性而不发生凝聚。 加入天然的或合成的高分子絮凝剂使矿粒形成絮团的原因，主要因为这类化合物分子量较大，分子很长，并且在整个分子中遍布有数量较多的极性基团（如羟基、羧基、氨基、酰胺基等等），如为电解质型的它们可以借助与静电力，如为非离子型的它们可以依靠氢键等将许多细小矿粒联结起来形成所谓絮团，这种作用被称之为“桥联”作用或“架桥”作用。所以无论天然的或合成的高分子絮凝剂的絮凝作用，就是 由于桥联作用所引起的。高分子絮凝剂絮凝效果是极其显著的，但必须注意控制用量，用量较大时不仅不起絮凝作用，反而起分散作用即所谓“保护作用”。 表面活性物质（如有机捕收剂）的絮凝作用，是由于在矿粒表面发生定向吸附，起非极性端朝向水，形成不润湿的薄膜，当矿粒彼此接触时即粘合而成聚合体。这种凝聚现象一般也称也称之为絮凝。 由电解质引起的絮凝及其由表面活性物质引起的絮凝的区别如图7 3所示。 絮凝构成的集合体仍然保持水化膜，因此结合得比较弱而松散，絮凝结合较牢固，它与絮凝剂有关。所以絮凝剂对浮选产品的脱水有很大关系。 [4] 耙式浓密机有哪几种类型其基本构造及工作原理怎么样 耙式浓密机是选矿厂常见的浓缩设备。按其传动方式不同，分为中心传动和周边传动俩种类型。我国生产的浓密机直径24米以下的是中心传动式；直径24米以上的是周边传动式。周边传动式浓密机由于耙架刚性较大，所以其直径可以做得大些，国内最大的为￠100米。 图74为中心传动式浓密机。它由浓密池7、耙架5、传动装置2、耙架提升装置3、给料装置4、卸料装置9等组成。圆柱形浓密池7用水泥或钢板做成，池底是平的或略带圆锥形。在池壁的上缘有排除溢流的环形槽6，需要浓缩的矿浆沿着彬架上的给料槽流入池中心的受料筒4，受料桶下部浸没在浓密池澄清面之下。在浓密池的正中央安有一根竖轴8，轴的末端固定有一个十字型耙架5，耙架的下面装有刮板。耙架与水平面成8℃15℃。竖轴由电机经过蜗杆减速器传动。浓缩了的物料被耙架刮板刮入池中心的卸料斗9排出，澄清缢流水从池上部溢流槽6溢出。 在浓密机过负荷工作时，为了防止十字形耙架被扭弯，耙架提升装置3可以调节耙架的高度，并且还装有过载讯号。 图75为周边传动式浓密机。它有一个钢筋混凝土建造的圆柱形浓密池，其中央有一个钢筋混泥土1代替耙轴，带有耙叶的金属彬架2的一端支架在柱1的环行支座上，而另一端的平台5上装有一牵引机6。牵引机6支持在沿池壁的上缘敷设的钢轨4上，牵引机由电机经过减速器带动在钢轨4上运动。 矿浆沿着固定在桥架7上的进料槽8进入浓密机，浓缩后的物料经耙叶自周边进入中央漏斗下面的椎行部分，再经砂泵送走。 我国的一些大型选矿厂多采用周边传动式浓密机。浓密机的主要优点是构造简单，操作方便，耗电较少，技术指标较高。主要缺点是占地面积大，并且不适宜于浓缩大于0。3毫米的粗粒物料。 [5] 耙式浓密机的计算方法如何并举例说明 多数浮选厂用耙式浓密机作为第一段脱水设备。它的计算方法主要根据单位面积的生产能力和溢流中最大颗粒在水中的沉降速度来计算。先举例说明其计算方法。 例 某铜矿选厂铜精矿浓密机的给矿浓度为液固5。71，先需要浓缩到液固11， 选厂每日产出铜精矿量为100吨，问需要选用多大的浓密机可按 以下俩种方法进行计算 ⑴ 按单位面积的生产能力，计算所需要的面积。其计算公式为 式中 F-----需要的浓密机的面积，米2 ； Q----给入浓密机的固体量，吨；本立体为100吨/日； Q-----单位面积的生产能力，吨/米2,日。 一般根据实验或参照类似选矿厂的指标选取。本例题用类似铜选厂指标，去q0.5吨/米2 日。 所以，本例题需要浓密机的面积为 浓密机直径的计算公式为 式中 D---需要的浓密机直径，米； F---浓密机的面积。 本例题需要的浓密机的直径为 ⑵ 按溢流中最大颗粒的沉降速度，计算所需要的面积。其计算公式为 式中 Q-------给入浓密机的固体量，吨/日， 本例题为100吨/日； R1、R2-------浓缩前后矿浆液体与固体的重量比。本例题 R15.7; R21; K-------浓密机的有效面积系数，一般为0.850.05, 对于小型浓密机（￠12米）取最小值，大型浓密机取最大值，本题取0.95; K1--------矿量的波动系数为1.051.20，即考虑520的给矿波动量，本题取1.10; V0-------溢出流最大颗粒的自由沉降速度（毫米/秒），通常由试验取得。若无试验数据，则可按斯托克斯末速度公式求得，即 式中 d--------溢流中允许带走的固体颗粒的最大直径（毫米）。对于有色金属精矿来说 一般要求 d≯5微米，对于稀有金属精矿来说，要求d≯23微米。本题取d为5微米，即0.005毫米； Δr------矿石相对密度，本题为3.3。 所以 本例题 浓密机所需要的面积为 确定浓密机的面积以后，还需要按下式进行校正。V应小于V0；校正公式为 式中 V-------为浓密机的溢流量（米3/日），即 Q（R1-R2）； ------为浓密机上升水流速度，毫米/秒。 所以 因为0.0359〉0.031，即溢流中带出的固体颗粒其颗粒将大于5微米。说明选用F151.5米2小了。再选F200米2，,按计算，得到0.027毫米/秒，则〈0，即浓密机溢流水的上升流速小于溢流中允许带走的固体颗粒的沉降速度0，说明溢流中溢出的固体粒度符合要求，将来不致造成严重金属流失。 因此，本例题经计算，选用￠16米浓密机即可。 [6] 离心沉淀机的工作原理是杂样的 目前国内外都比较注重离心沉淀机的研究。离心沉淀机和重力沉淀机的工作原理是不同的。重力沉淀过程矿粒是受重力作用，并且几乎以恒速沉降，而离心沉淀机矿粒则是受离心力的作用。矿粒回转时所受离心力的大小按下式计算 式中 G-------矿粒的有效重量（即矿粒在空气中的重量减去同体积水重）， 千克； r-------回转半径， 米； Vt-----回转圆周速度，米/秒； g--------重力加速度，米/秒2. 因 由上式可见，对于一定重量的矿粒，离心力随回转半径和转速的增加而增大。通常用离心加速度和重力加速度的比值来表示离心沉淀机的工作特性。这个比值叫做离心分离因素K，其值等于 分离因素愈大，表示离心作用力愈强，愈易使矿粒沉淀。因此，增加离心机的速度及半径都能达到这个目的。 离心沉淀机的最大优点是能有效地处理微细粒矿浆。对于微细粒矿浆的沉淀，重力作用的沉淀池或浓密机，微细矿粒的沉浆速度是很小的，沉降过程进行的很慢，溢流中常常带走大量的细泥，造成金属流失，而且沉淀物的浓度低，浓缩效果差，设备单位面积生产率低，占地面极大。而离心沉淀机恰好能克服上述缺点，对于细泥矿浆沉淀浓缩的效果更为显著。所以离心沉淀机是一种比较有发展前途的脱水设备。不过与重力沉淀设备相比，离心机动力消耗较大，设备结构较复杂，管理和维护不如重力设备那样简单。 [7]影响矿浆沉淀浓缩的主要因素有哪些 沉淀浓缩是矿粒借自身重力的作用从矿浆中沉积出来的脱水过程。在沉淀的过程中，矿粒遵守固体在介质中运动的规律而沉降。正如在重选一章内所介绍的那样，开始沉降的一段极短时间内，矿粒是以加速度向下沉降的，之后由于介质的阻力逐渐与矿粒重力平衡，矿粒则逐渐以恒速运动，这个速度称为沉降末速。在矿浆中，矿粒群的大小并不一致，而沉降的目的希望所有的矿粒全部都沉降下来，以获得澄清的液体，所以矿粒的沉降末速必须按照最小颗粒的沉降末速计算。一般按斯托克斯公式计算，即 、 由上式可以看出影响矿粒的沉降速度主要与下列因素有关矿粒的大小d，密度δ，形状x。介质黏度μ（与矿浆温度有关），介质密度△（与矿浆浓度和密度有关）等等，此外，矿浆中可溶性盐的存在对V0亦有影响。 由上式可知矿粒的粒度对沉降末速影响最大，因为其与粒度的平方成正比，所以矿粒愈细，沉降速度愈慢。因此，在沉降过程中，最难沉降的是微细的矿泥，矿浆中含泥愈多，澄清愈困难，往往在矿浆中呈悬浮状态，其主要原因是在微细泥的表面存在着双电层，带有同性电荷，互相排斥作用。由于布郎运动，致使微细矿粒沉浆趋向受到平衡。在生产实践中，为了加速微细矿粒的沉降，可向矿浆中添加某种凝聚剂，以提高微细矿粒的沉淀浓缩效果。 矿浆的黏度也明显地影响着微粒的沉降速度。由上式可见v0与Ч成正比关系。而矿浆的黏度是随温度的增加而减小的。因此，加热矿浆可以加速微细粒的沉降。但是，加热矿浆要消耗能量，应用于生产时需要考虑经济效果的问题。 此外，矿浆浓度愈低时，介质密度也越小，矿粒群彼此间的互相干扰作用也小，所以有利于微粒的沉降。可见，矿浆浓度越低，越有利于沉降。 [8]过滤的基本原理是什么过滤的方法有哪几种 过滤是一种使固---液分离较为有效的方法。其本质是利用压差使矿浆通过一透水而不透固体颗粒的多孔介质层 （间隔层）。所以过滤的基本原理就是利用一种具有许多毛细孔的物质（如滤布等等）作为介质（称为过滤介质），使矿浆中的液体通过毛细小孔，而矿浆中的固体颗粒则被截留积聚与过滤介质上的固体粒子称为滤渣获滤饼。透过滤饼与过滤介质的液体称为滤液，如图-6所示。 由图7-6可见，矿浆过滤时要有一个推动力来克服滤饼的阻力与过滤介质的阻力。过滤的推动力就是透过滤饼与过滤介质的压力差。所以，根据推动力的不同，过滤方法大体可以分为如下几类 ⑴ 重力过滤 即滤液是在本身重力作用下透过过滤介质面被排出。 ⑵ 加压过滤 即利用矿浆泵或真空压缩机对矿浆施加压力，迫使液体透过过滤介质。 ⑶ 真空过滤 利用真空泵造成的真空吸力，使滤液透过过滤介质而被吸出。 ⑷ 离心过滤 利用离心力作用排出矿浆中的液体。 ⑸ 磁过滤与真空过滤相结合 主要用与磁性产品的过滤。 [9] 浮选厂俩段脱水的流程配置杂样过滤系统的配置有哪几种 图7--7为浮选厂俩段脱水的一种配置图。在俩段脱水流程中除了浓密机、过滤机外，还需要有许多辅助设备。其脱水过程是自选浮选机1得到的精矿，首先进入浓密机2进行第一段脱水，经浓密机浓缩的矿浆由砂泵3直接送到真空过滤机4。真空泵11经滤液桶6与过滤机相连，在滤液桶与真空泵之间有汽水分离器12，汽水分离器的下面有长达10.5米的气压管，其下端侵入实际哦封池中。过滤时，滤液受真空吸力作用而进入滤液桶，滤液即从滤液桶底部的管子7而流入水泵9被泵走。空气则由滤液桶上部经管子进入汽水分离器，这时空气所含的水分被分离出来，并沿压气管流下，空气则由真空泵抽出。在滤液桶的上部装有安全阀，以防止滤液桶装满水，防止水被吸入干式真空泵（往复式真空泵）。气压管的作用在与使空气分离器中的水能自动流下，不受真空吸力的影响，保证了水不进入真空泵内，以防止损坏真空泵。 过滤系统的配置大致有三种方案图7--8a中，滤液和空气先被真空泵抽出汽水分离器，空气由上部被抽走，滤液从下部自动流入水池内。因为汽水分离器中是负压，为了防止滤液进到真空泵内，并能自动排出，汽水分离器下底与水池的落差不小与910米。这种配置方式的最大缺点是过滤机要安装在较高的位置上，优点是滤液能自动排出，不消耗动力。图7--7过滤体统的配置属于这种形式。图7---8b中，进入汽水分离器的滤液是用离心泵强制抽出。其优点是过滤机安装位置可以较低，缺点是需要专用离心泵，要耗动力。图７－８c用自动排液装置取代了汽水分离器和离心泵。这种过滤系统滤液既能自动排出，又不需要把过滤机安装在较高的位置上。排出的滤液中含有一定量的固体。不能废弃，应返回至浓密机中，为了保证过滤机工作的稳定性，过滤机有一部分溢流，也亦返回浓密机中。 选厂一般使用水环式真空泵（湿式）与往复式真空泵（干式）俩种。水环式真空泵允许滤液进入泵中做短期运转。它还可以当压风机用，当真空泵的能力有余时往往将压气管与排气阀接通，借真空泵排出的空气来吹落过滤机的滤饼，这样可以节省设备投资，不过也会因此而降低真空泵的热工效率。水环式真空泵的维护比较简单，但其动力消耗大。往复式真空泵为干式泵，所以不允许滤液进入泵内，维护要求较精细，但功耗较少，并能得到较高的真空度。目前选矿厂水环式真空泵还是用的较多。 ［１０］外滤式圆筒真空过滤机的基本构造及其工作原理是什么样的 图７－９为外滤式圆通真空过滤机示意图。 外滤式圆筒真空过滤机是由铁制或木制的中空大圆筒，筒面上有许许多多小水沟，其表面覆盖以滤布。整个圆筒大致可以分为三个区间，在１、３区间的小水沟通过管道和抽气机（即真空泵）连接，再区间的小水沟通过管道和压风机（即压气机）连接。当圆筒在第三区时，由于抽气机（即真空泵）的抽气，矿浆中的矿粒被吸到圆筒的滤布上，形成初步的滤饼，此区叫做过滤区。圆筒继续运转到第一区时，由于真空泵的继续抽气，滤饼的水分进一步吸干，此区称为吸干区。当圆筒转到第２区时，由于管道连接在压风机上，把粘在圆筒滤布上的滤饼进行吹落，并被刮板从滤布刮下。这样完成了一个过滤循环。 上述过滤过程中各个区的真空和压气的分配都要通过错气盘来进行的，所以错气盘是过滤机中最主要的部件之一。 过滤机的错气盘由三部件组成，见图７－１０所示。在外的板a是错棋盘的固定部件，其中孔１和孔２与真空泵连接在一起。在图中右边是固定板的反面。在它上面有环形沟槽。并由隔片３把沟槽分为俩部分，其用途是必要时可以将滤液与洗涤液分开。在图中的板b为错棋盘的可动部件，它与圆筒一起转动，圆筒的真空室用管子连接与板b的孔眼上。板c为可更换的转动板，在它的上面的螺栓４穿入板a的孔５中。借弹簧使这俩快板压紧。当板b与板c随过滤机圆筒一起转动时，与管子连接的板b的孔可以和板a的环形槽沟相吻合，这个环形沟又是经孔１和孔２直接与真空泵相连接。因此这些管的孔眼正对着板a的环形槽沟时，即被抽成真空。 板a除了有孔除了有孔１与孔２之外，还有孔６、孔７、孔８、压缩空气即经过这三个孔吹入，使滤饼吹落，就是在圆筒某部分的管子正好对着板a的孔６、孔７、孔８时，该部分滤布面上的滤饼即被吹落。 图７－１１为错棋盘的装配图。 选矿厂常用的圆筒真空过滤机主要有内滤式、外滤式俩种。此外还有盘式真空过滤机等，以适应不同精矿的过滤。 ［１１］过滤速度与过滤机的生产率各表示什么意义在先厂杂样用简便方法求得到过滤机的生产率 过滤机速度是表示单位时间内通过每平方米过滤面积的滤液流量。用公式表示为 式中 －－－过滤速度， ； Ｖ－－－滤液面积， ； Ｆ－－－过滤面积， ； T－－－过滤面积， 秒。 过滤机的生产率根据不同的目的有不同的表示方法，在选矿厂则表示每小时每平方米过滤面积所得到的干滤饼公斤数。用公式表示为 式中 Ｑ－－过滤机的生产率，； Ｃ－－湿滤饼重量与干滤饼重量之比； Ｔ－－过滤时间，小时； q------t时间内所得到的湿滤饼重量，公斤。 在实际生产中接上式来求得过滤机的生产率很不方便。应用下式则比较简便，即 式中 Q------过滤机的生产率，； -----干滤饼的密度，克/厘米3； H-------滤饼厚度，毫米； T--------过滤机每一转的时间，分。 在现厂应用上式时，由于原矿成分变化不十分大，干滤饼密度δ以及过滤机每一转的时间都可取为常数。因此只要测定滤饼厚度就能求得生产率。 例如 某选厂用规格为20米2外滤史圆筒过滤机过滤铜精矿，已知过滤机每一转的时间为6分钟，铜精矿密度为1。5克/厘米3，并测得过滤饼厚度为20毫米，求过滤机的生产率 已知 δ1.5克/厘米2;铜精矿密度即为干滤饼密度。 H20克/厘米3 t6分钟 所以 故 20米过滤机生产率为6吨/台。时。 附 关于 的来源； 公式是由公式演变而来的。 若命T小时内过滤机的转数为n,过滤机每一转时间为t分； 那末 在T小时内所得到的湿滤饼的重量q为 Qnδ1HS*104 克 式中 δ1-----湿滤饼的密度，克/平方厘米； H-------过滤机滤饼的厚度，厘米； S--------过滤面积，平方米。 若已知滤饼水分为B（），则干滤饼的重量为 所以公式（7-2）中的 将上述T、q、C值代入公式（7-1）中，得 （7-3） 因为即是干滤饼密度，如果滤饼厚度以毫米计，吗末公式（7-3）为 [215]如何提高过滤作业的技术经济指标 评定过滤作业工作指标有如下四项滤饼水分、滤液的清洁度、过滤机的生产率、电耗。这四项指标为过滤作业的技术经济指标。 提高过滤作业的技术经经济指标主要与过滤机的面积、过滤介质两面的压力差、过滤浆的性质以及过滤介质本身的性质有关。现将这些因素对于过滤过程的影响分析如下 1、 过滤矿浆性质 矿浆性质包括矿浆浓度、矿浆温度、矿浆中固体物料的粒度组成以及矿浆中所含浮选药挤的影响。 矿浆浓度大，对过滤有利，在一定的范围内过滤机的生产率是随矿浆浓度增大而提高。试验表明当矿浆浓度由20增大到60时，过滤机的生产率将提高20倍，滤饼水分大约降低二分之一。因此，在生产中应尽量提高过滤矿浆浓度大于40。 矿浆温度的升高，其粘度即随之下降。从而可以加快过滤速度，提高过滤机的生产率。为了改善粒物料的过滤，近年来国外有的选矿厂已采用了蒸汽高温过滤的方法。 矿浆中固体物料的粒度对过滤的影响很大。粗粒物料由于其形成滤饼的孔隙度大，滤饼 阻力小，有利于滤液的通过，过滤机的生产效率高，并且滤饼水分低。微细粒矿浆过滤时，往往容易堵塞滤孔，造成过滤困难，降低过滤机的生产率。 矿浆的粒度组成对过滤的影响也是很大的，若细粒级多，则可滤性差。为了改善可滤性，在可能的条件下加入粗物料来改变粒度特性，可以提高过滤机的生产率。 在生产实践中，为了解决细粒物料过滤的困难，可以添加助滤剂,或凝聚剂,以提高过滤效率.添加凝聚剂能增加滤饼厚度,提高生产率,但不能降低滤饼水分. 至于浮选药剂对过滤的影响复杂一些,一般来说浮药剂往往会降低矿浆的可滤性,但也有可改善可滤性的.所以,药剂对过滤的影响，应根据具体情况来判断。 2、 滤饼的性质 滤饼的孔隙度愈大，则滤饼的水分愈低。滤饼的孔隙度与过滤物料的粒度大小及粒度组成有关。 滤饼的阻力影响过滤速度。而滤饼的孔隙度、厚度及矿浆粘度决定了滤饼的阻力。过滤机的过滤速度与滤饼的阻力成反比。所以在过滤操作中，要注意有利于过滤过程的进行。 另外，过滤时要妨止滤饼产生龟裂现象，它会降低过滤室的真空度，减少进滤介质两面的压力差，从而降低过滤机的生产率。龟裂现象的产生是由于滤饼收缩时产生皱纹收、引想的。 解决的办法很多，例如可以加快过滤机转速，这样所得到的滤饼较薄，水分也较低。 滤饼的厚薄决定于矿浆浓度、圆筒过滤区在矿浆中浸没的时候 （与转速有关）以及过滤机真空度的大小。 在过滤操作中，为了达到较高的生产率，应使过滤的矿浆浓度大些。总的过滤时间（过滤周期）愈长，浸没深度愈大，则生成滤饼的时间愈长，滤饼的厚度也愈厚，但是滤饼增长的速度则愈慢。所以过分延长过滤时间，反而会降低生产率。在生产中，过滤周期要适当，各个过滤阶段 即生成滤饼、吸干滤饼、卸除滤饼、清洗滤布等时间分配的比例要选择合理。 3、 压力差和真空度 一般来说，矿浆中物料的粒度愈细，真空度也应愈大。但是真空度过高时，将会增加电能及滤布的消耗，甚至还可降低过滤效果。在生产实践中，对于过滤细粒的重选精矿。过滤机的真空度是由33320。5pa（250毫米水银柱）开始。对于含泥质较高的浮选精矿，真空度有时可高达700毫米水银柱。 在一般情况下，过滤速度是与压力差成正比的。但是如果含有可塑性胶体物质时（如氢氧化铁），增加压力差会降低滤饼的孔隙度，反而使过滤速度下降。对于含微细泥矿浆的过滤，增加压力差易使滤布的纤维孔堵塞，也会降低过滤速度。因 此，对于微细泥矿浆的过滤最好采用较小的真空度，只要这一真空度能保证滤液得到必需的速度和有助于达到这一定的含小量，同时还可以采用薄层饼过滤和适当延找过滤时间的办法。 4、 过滤介质 过滤介质是影响过滤效果的重要因素之一。为提高过滤机的生产率，过滤介质要符合以下要求（1）能保证对被过滤的物料有较高的回收率；（2）过滤阻力较力；（3）符合一定的机械强度要求，经久耐用；（4）不易堵塞，易于清洗；（5）安装与拆卸方便，并且在过滤时，滤饼增厚而能牢固附着，滤饼排除时容易卸落；（6）成本低廉。 过滤介质可以是粒状固体物料做成的水平的、松散床层，也可以用于然生成的多孔板，如硅藻土，或是用人造物料做成的多孔板。一般在选矿厂用得最多的是棉布与人造纤维布。 在过滤过程中，滤布的堵塞会影响生产率的提高。滤布堵塞的原因一方面是微细的固体颗粒机械堵塞滤布的小孔；另一方面是由于化学反应生成的沉淀物（通常是碳酸化合物及硫酸化合物）堆积在滤布的绒头上。当滤布严重堵塞而影响生产率的提高时，要清洗或更换滤布。碳酸化合物的沉淀可以酸液，常用浓度为12的盐酸溶液洗涤，使碳酸物溶解。对于重金属的硫酸盐及微细颗粒堵塞滤布，一般用机械方法清洗。 [216]怎样选择过滤机及其辅助设备并举例说明。 大多数金黄属矿选厂比较常用的过滤机是直空过滤机，它又分为外滤式圆筒过滤机、内滤式圆筒过滤机及圆筒式过滤机三种。此外还有磙性过滤机、折带式进滤机及压滤机等。选用什么样的过滤机为好主要应根据过滤物料的性质（如粒度特性、密度等等）、精矿量、矿浆性质以及对产品水分的要求等到因素来确定。内滤式过滤机主要用来过滤既含有粗粒，又含有细粒的精矿，尤其是对于沉降速度较快的粗粒精矿，在过滤时能够使粗粒优先积聚在滤饼的最下层，使滤布表面形成一种粗粒“床层”，减小滤布的孔眼堵，提高滤液通过速度，从而要以提高过滤机的生产率。由于磁铁矿精矿的“磁团聚”现象比较普遍，因此内滤式过滤机对于铁精矿的过滤获得比较普遍地应用，真空磁力过滤机用于处理磁矿精矿，过滤效果更高，滤饼水分也低。过滤没有预先浓缩的精矿时，也采用内滤式真空过滤机，但必须考虑备用。内滤机的缸点是操作看管不便。滤布更换也比较麻烦。外滤式真空过滤机比较适宜于处理细粒精矿，并且对产品水分要求较低时应用它是合适的。圆盘过滤机也适宜于过滤细粒物料及含泥质较多的物料。但是滤饼的水分比外滤式过滤机略高些。再就是折带式过滤机与压滤机，对于含泥质较多，粘度较大的细粒精矿，其过滤效率较其分型式过滤机高，精矿产品的水分也较低。 此外，应该引起我们重视的是离心过滤机，它是一种高效的脱水设备，国内外都在注重研究之中。 关于过滤机的计算是确定必须的过滤面积，再根据这一面积确定过滤机的台数及其相应的辅助设备真空泵、鼓风机等。计算方法较多，这里只介绍按单位面积生产能力的计算方法，举例说明如下 例 某硫化铜矿选厂需过滤的铜精矿量为500吨/日，计算需要的过滤机台数及其相应的真空泵与鼓风机的台数。 必须的过滤机总面貌一新积为 式中 F-------需要的过滤机总面积，； Q-------需要过滤的精矿量，吨/日； q-------过滤机单位面积的生产能力，,吨/时。一般参照类似厂矿生产指标选取，本例题参照类似硫化铜矿选厂的生产率，选取0.18吨/时。 所以 选用40外滤式圆筒过滤机，它的过滤面积为f40.那末需要过滤机的台数为 相应的真空泵和鼓风机，一般在过滤机的技术规格中都注明了必须的真空泵和鼓风杨的生产率，如果需要计算，则可用表7-1中的数字选取。 过滤机型式 真 空 泵 鼓 风 机 真空度 吸风量 风压 风量 帕 /*分 帕 /*分 圆盘过滤机 （6.6667.999 0.40.8 0.981.96 0.10.2 圆筒过滤机 （6.6667.999 0.51.2 1.962.94 0.20.4 在选取表7-1中数字时,如果过滤的物料粘性大,粒度细,或是铁精矿时,应取大值.本例题计算真空泵的风景为0.6/*分即36/*时,鼓风机的风量为0.30/*分即18/*时. 因此,本例题计算真空泵的生产率为 403364320/时 大多数选矿厂采用水环式真空泵,现选用型号为SZ-4型水环式真空泵,在真空度为 6.066帕时,其生产为660/时,所需要真空泵的台数为 43206606.57台 所需要的鼓风机的风景为 403182160/时 在过滤系统中,一般采用叶式或罗茨鼓风机集中供给鼓风卸料和滤布清洗.选用叶氏鼓风机,风量为3600/时. 所以需要鼓风机台数 最后,对选用设备型号与规格,数量是否全理,必须通过技术经济比较. 值得注意的是目前正在推广使用水喷射泵,它可以取代水环式真空泵.因为水喷射泵具有能耗低大约可降低能耗40左右、维修方便、工作性能良好等特点。