陶瓷過濾機的應用在某鉛鋅選礦廠的應用

趙偉

摘要：本文介紹了陶瓷過濾機在某鉛鋅礦脫水方面的應用，對陶瓷過濾機應用所產生的環保和經濟效益做了較為詳細的闡述。

關鍵詞：陶瓷過濾機；鉛精礦；水分；經濟效益

1 緒論

該鉛鋅礦建于2006年，目前生產能力為日處理礦石1000噸，精礦脫水系統一直用濃縮、過濾兩段流程，脫水設備一直使用的GW10m2外濾式真空過濾機，鉛精礦水分一般在17%上下波動，水分過大致使精礦流失較為嚴重，環保工作壓力較大。針對以上情況該鉛鋅礦為進一步降低公司的生產成本、減少精礦流失和做好環境保護工作，選廠于2017年在鉛脫水作業用新型陶瓷過濾機代替現有設備，設備投入生產后運行情況良好，在選廠取得了較好的經濟環保效益。

2 陶瓷過濾機的原理及工作過程

2.1 工作原理

陶瓷過濾機是一種較為成熟的脫水設備，主要原理基于毛細效應技術，關鍵部件是陶瓷濾盤。濾盤獨特之處是由獲得專利的氧化鋁燒結材料制作的，它能產生均勻的微孔形成毛細作用的效果。即通過透水不透氣的作用原理，利用抽取過濾介質內腔真空產生與外部的壓差，使料漿槽內懸浮的物料在負壓作用下吸附在過濾介質（微孔陶瓷濾板）上，固體物料因不能通過過濾介質上的細小微孔被截留在過濾介質表面，而液體因真空壓差的作用以及濾板的親水性順利通過過濾介質進入氣液分配裝置（真空桶）外排或利用，達到固液分離的目的。

陶瓷濾盤特殊的微孔形成了毛細作用的效果，毛細管的毛細水柱，具有自動封閉作用，阻止空氣通過，避免了真空損失，從而產生只允許液體通過的近乎絕對的真空。當濾盤浸沒到礦漿槽中時，在沒有外力的情況下，毛細作用立即開始了脫水過程。礦漿中的固體顆粒堆積在濾盤表面上，脫水連續進行，濾液不斷地排出，直至排完為止。

陶瓷過濾機具有處理能力大、結構簡單、消耗能源低、濾餅水分低、濾液清澈、自動化程度高、維修費用低等優點，尤其是在處理某些具有過濾脫水難、過濾效率低、濾餅含水高的細、泥、黏等特點物料，陶瓷過濾機具有顯著的優勢。

2.2 工作過程

陶瓷過濾機工作大致分為四個過程：形成濾餅、濾餅干燥、刮卸濾餅、沖洗陶瓷片。

形成濾餅，當微孔結構陶瓷片在料漿中旋轉時，毛細虹吸效應立即產生作用，固態物質及氣體不能透過微孔進入陶瓷片內部從而滯留在盤面上，液餅初步形成。

濾餅干燥，由于微孔結構陶瓷片的連續旋轉，初步形成的濾餅在離開礦漿面后，毛細虹吸效應連續地作用在陶瓷片上，除去濾餅中的絕大部分水份，直至卸餅。

刮卸濾餅，微孔結構陶瓷片的連續旋轉，經過干燥的濾餅到達卸餅刮刀位置被強行卸落。

沖洗陶瓷片，卸掉濾餅的陶瓷片在進入下一循環工作之前，被高位水池流下的濾液水反沖洗，以清除卸濾餅時殘留的濾餅，保持過濾效率。

3 更換陶瓷過濾機產生的經濟效益

根據測算更換陶瓷過濾機后，對企業產生了較好的經濟效益，鉛精礦水分的降低減少了礦產品稅費的支出，陶瓷過濾機運行成本也較原有設備有明顯的降低。

3.1 降低鉛精礦水分，節約礦產品稅費

外濾式真空過濾機脫出濾餅平均水分為17.26%，采用陶瓷過濾機后脫出濾餅平均水分為15.31%；按照選廠生產能力30萬t/年計算，鉛原礦品位為1.5%，鉛精礦品位為57%，鉛回收率為91%，原設備產出的鉛精礦粉為8682.84噸，采用新設備產出的鉛精礦粉為8483噸，鉛礦粉稅費為51.7元/t，則每年可節約稅費效益為：（8682.848483）t×51.7元/t=1033173元。

3.2 降低運行成本

外濾式真空過濾機運行成本主要有：①電費：25.7KW×24×330×0.583元/度=118666元/年；②濾布費用：246元/套×11套/年=2706元/年；③人工：另計；④其他損耗：另計。

陶瓷過濾機運行成本主要有：①電費：10.75KW×24×330×0.583元/度=49636元/年；②濾板：60片×500元/片=30000元/年；③人工：采用全自動化控制，人工肯定會減少。運行成本在不計減少的人工成本和其他損耗的前提下，每年節約費用為：118666+27064963630000元/年=41736元/年。

設備更新后產生的經濟效益合計為：19812.47+41736 =61548.47元/年。

4 更換陶瓷過濾機產生的環境保護效益

環境保護一直是我國的一項重要工作，多年來環境治理從未停止過，加之這幾年國家對環保工作越來越重視，每個企業都有環保的責任，在這一背景下，企業通過技術設備的改造從而降低環境污染。

4.1 減少金屬流失

由于鉛精礦中水分含量過高，鉛精品庫日常會不斷有鉛精礦水滲出，造成部分鉛金屬流失，同時在銷售時，又有一部分精礦流失。過濾機更換后，鉛精礦水分明顯下降，有效防止鉛精礦外滲，降低金屬流失，減少環境污染。

4.2 減少環境污染

由于外濾式真空過濾機脫出鉛精礦粉含水比高達17.26%，鉛精礦粉裝袋后仍然不斷滲出水分，致使鉛精品庫不斷有帶有微量鉛精礦粉的水分流出，進入選廠大院，院內的鉛精礦不可避免的被人員走動和車輛行駛時帶到各個地方，造成環境污染，鉛精礦銷售外運過程中，由于鉛精礦水分高，致使鉛金屬隨水分不斷外滲，沿途污染嚴重。陶瓷過濾機投入使用以后，鉛精礦粉含水降低到15%，水分的降低可有效減少對環境污染。

5 小結

（1）從陶瓷過濾機使用情況上來看，鉛精礦綜合水分已從17.26%降低到15%左右，水分降低較為明顯。

（2）陶瓷過濾機運行成本較外濾式真空過濾機有了明顯的降低。

（3）在不計人工成本減少、金屬流失和其他損耗的前提下，將鉛精礦脫水設備更換為陶瓷過濾機，每年產生經濟效益6萬余元。

（4）陶瓷過濾機的使用同時減少了金屬流失，減少了環境污染取得了較好的環境效益，有效降低環保壓力。

參考文獻：

[1]吳伯明，徐志良.HTG型陶瓷過濾機在鐵精礦脫水應用中存在問題及其改進辦法[J].礦冶工程，2010（8）.

[2]耿瑞君，吳伯明.陶瓷過濾機在興澄特鋼球團中的應用[J].礦業快報，2011，24（8）.