干堆反浮選磷尾礦的實踐
干堆反浮選磷尾礦的實踐
摘要 本文通過湖北三寧浮選裝置的尾礦脫水實踐，為浮選磷尾礦的處理尋找了一條新的途徑。尾礦壓濾干堆，節(jié)省了尾礦庫的投資，降低環(huán)境的污染，取得了較好的社會和經(jīng)濟效益。
關(guān)鍵詞 反浮選尾礦；尾礦脫水；立式壓濾機
0 引言
對于膠磷礦分選產(chǎn)生的尾礦傳統(tǒng)做法一直都是濃密后底流泵送到尾礦庫堆存，這種做法首選要在選廠周邊找到合適的尾礦壩筑壩地址，還需要建設(shè)大功率的泵站并架設(shè)長距離輸送管道。目前有些工程項目的建設(shè)地址找不到合適的建尾礦壩的地方，必須尋找新的尾礦處理方法。本文通過介紹具體的工程實踐，為尾礦干堆的做法提供了事實依據(jù)。
1項目簡介
2009年6月，中藍連海設(shè)計研究院承接湖北三寧化工股份有限公司100萬t/a磷礦選礦項目的建設(shè)工程。選礦廠地址在三寧公司磷肥廠以西的空地上。周邊500m外有部分分散居住的農(nóng)戶，其它為農(nóng)田和山地。由于難以找到合適的位置建尾礦庫，選廠的尾礦采用濃密壓濾兩段脫水流程，最終水分在12%以下，干堆在尾礦倉，然后由汽車外運。
2 工藝流程簡述
磨礦細度為-200目65%，浮選流程采用單一反浮選脫鎂，浮選藥劑主要為浮選中起抑制作用的磷酸和捕收劑PA-64。浮選尾礦泵送至一臺38m高效濃密機，濃密底流濃度35%。濃密底流泵送到兩臺壓濾機，經(jīng)過壓濾，尾礦水分在12%以下，由膠帶機運至尾礦堆場堆存，濾液去回水池。
3 浮選尾礦性質(zhì)
浮選尾礦性質(zhì)是決定能否干堆的主要因素。以往的實踐中也有用壓濾機或過濾機對尾礦進行脫水，但表現(xiàn)均不理想。原因可概括為兩點：其一，水分不達標；其二，濾布濾板磨損更換過快。影響過濾水分的因素主要是尾礦粒度太細，粘度大；影響濾布濾板磨損情況的因素除設(shè)備自身外，尾礦硅含量過高，易于結(jié)鈣也是重要的影響因素。因此首選需要考察尾礦的物化性質(zhì)。
該項目處理的原礦與先前我院做的宜化項目基本一樣，在分選上已是很成熟的工藝。2009年5月中藍連海設(shè)計研究院受宜昌三寧化工股份有限公司委托，對其所提供的磷礦樣進行實驗室小試驗，試驗的浮選尾礦性質(zhì)如下所示。
P2O5
（容量法，%） P2O5
（重量法，%） Fe2O3（%） Al2O3（%） CaO（%） MgO（%）
7.39 7.53 0.92 0.68 33.70 15.27
酸不溶物
（%） SiO2（%） F-（%） CO2（%） 燒失量（%） 密度
（g/cm3）
6.58 6.16 0.74 34.82 34.95 2.85
表1尾礦多項化學分析結(jié)果
從表1可以看出，由于采用的是反浮選脫鎂工藝，尾礦中碳酸鹽的含量還是比較高的，碳酸鹽含量過高會對濾布的使用產(chǎn)生不利影響，易于結(jié)鈣堵塞濾布的孔隙。在壓濾設(shè)備的選擇上，必須考察設(shè)備的濾布再生能力，有先進的濾布清洗系統(tǒng)。
粒級 產(chǎn) 率（%） 品 位（%） 回 收 率（%）
P2O5 MgO A.I P2O5 MgO A.I
-0.15 +0.074 23.11 7.4 14.84 8.87 22.18 23.19 29.70
-0.074 +0.038 17.66 5.55 16.11 7.62 12.70 19.23 19.49
-0.038 59.23 8.48 14.38 5.92 65.12 57.58 50.80
合計 100.00 7.71 14.79 6.90 100.00 100.00 100.00
表2尾礦粒度篩析結(jié)果
反浮選尾礦為泡沫產(chǎn)品，粒度相對較細，由表2可以看出，-200目含量約為77%，-320目接近60%。為保證產(chǎn)品水分必須選擇有足夠擠壓力的脫水設(shè)備，且能適應(yīng)極細顆粒物料的脫水要求，濾布不易堵塞，易清洗。對于要求產(chǎn)品粒度粗，
沉降快的內(nèi)濾式過濾機是不能滿足要求的。
4 脫水設(shè)備的選擇及生產(chǎn)效果
根據(jù)以往工程的經(jīng)驗，膠磷礦精礦或尾礦濃密后的過濾脫水一般選擇帶式過濾機，陶瓷圓盤真空過濾機和壓濾機，老式的筒式過濾機由于過濾面積小等原因目前很少使用。帶式過濾機適用于粒度較粗，水分要求不高的場合；陶瓷圓盤過濾機相對普通圓盤造價要高，但真空度高，能耗低，可節(jié)能90%左右。對于極細顆粒的脫水，特別是尾礦脫水，往往選擇用壓濾機。一般來說，壓濾機的濾餅水分低，含水率可達9%~10%。
鑒于處理的尾礦粒度很細，且磷礦尾礦脫水一般都選擇壓濾機的經(jīng)驗（其他脫水設(shè)備均難以滿足水分要求），我們在此次設(shè)計中選擇立式壓濾機作為最終的脫水設(shè)備。立式壓濾機在磷礦選廠還沒有使用的先例，我們通過這次嘗試希望能為極細顆粒的尾礦過濾脫水尋找到一條可行的新途徑。
立式壓濾機造價高，配套設(shè)備多，但占地面積小，處理能力大，產(chǎn)品水分低，擠壓力可高達1.6MPa。工作過程大致如下：
1）過濾。板框閉合，料漿進入過濾腔，頂起隔膜。濾液透過濾布經(jīng)格子板派出。物料留在濾布成為濾餅；
2）擠壓1。打入高壓水到隔膜另一側(cè)，通過隔膜擠壓濾餅，進一步分離濾液；
3）洗滌。洗滌水進入濾腔，將隔膜頂起，使高壓水返回水站。洗滌水透過濾餅和濾布作為濾液排出；
4）擠壓2。同擠壓1，泵入高壓水，擠出洗滌水；
5）吹干。壓縮空氣進入濾腔，頂起隔膜，排出上方的水�？諝馔高^濾餅，帶走殘液，進一步降低濾餅水分；
6）卸餅。板框打開，濾餅驅(qū)動裝置啟動，濾布運行，濾餅卸除。
中藍連海設(shè)計研究院與三寧公司的技術(shù)人員對立式壓濾機進行了詳細的考察，壓濾機供貨商家也對尾礦樣品進行了試驗，最終決定采用兩臺96㎡的立式壓濾機對濃密后的尾礦進行最終的脫水處理。該設(shè)備在貴州和四川的部分礦山有應(yīng)用，效果良好。
2010年底，選廠過濾廠房建成試車。當尾礦料漿達到30%~35%的濃度時，濾餅處理量為：0.1m3/m2.h~0.12 m3/m2.h，（如料漿濃度達到50%左右時，濾餅產(chǎn)能會提高到0.16 m3/m2.h~0.2 m3/m2.h）。設(shè)計給入過濾機的尾礦濃度約35%，礦漿量約65t/h。經(jīng)過72小時滿負荷試車，設(shè)備運轉(zhuǎn)正常，產(chǎn)品水分在12%以下，
濾液含固量小于1%。符合工藝生產(chǎn)要求。需要說明的是，在最近的回訪中了解到，濾布及濾板等易損件的消耗依然是有待改進的。
參考文獻
[1]《中國選礦設(shè)備手冊》編委會.中國選礦設(shè)備手冊（下冊）[M].科學出版社，2006.
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