陶瓷過濾機過濾磷礦漿的性能試驗

周凌翔，曾志偉

(云南云天化股份有限公司紅磷分公司 云南開遠 661699)

陶瓷過濾機作為一種新型、高效、節能的液固分離設備，以其顯著的節能、高真空度、濾餅含水率低等優點已被礦山、環保等行業廣泛采用。云南云天化股份有限公司紅磷分公司(以下簡稱紅磷分公司)為了探索陶瓷過濾機在磷礦漿過濾中應用的可行性，采用某企業提供的小型陶瓷過濾機進行了磷礦漿脫水工業試驗，并對其性能、工藝適應性進行評估。

1 陶瓷過濾機的工作原理

陶瓷過濾機是基于毛細微孔作用原理，采用微孔陶瓷作為過濾介質，利用微孔陶瓷板獨特的通水不透氣的特性，抽取陶瓷板內腔真空產生與外部的壓差，使料槽內懸浮的物料在負壓作用下吸附在陶瓷板上，固體物料因無法通過微孔陶瓷板而被截留在陶瓷板表面，而液體因壓差的作用及陶瓷板的親水性順利通過陶瓷板，從而實現液固分離。

陶瓷過濾機運轉一周共完成4個工作過程，即在吸漿區完成吸料過程、在干燥區完成二次脫水干燥、在卸料區完成卸料過程以及在清洗區完成對微孔陶瓷過濾板的反沖洗。陶瓷過濾機工作時，反復循環，周而復始[1]。

2 陶瓷過濾機工業試驗方案

從生產現場取出磷礦漿并儲存于試驗攪拌槽中，然后用泵將磷礦漿輸送至陶瓷過濾機內，過濾后得到的濾餅及濾液返回生產系統中。試驗時，先從陶瓷過濾機轉速、礦漿含固量等方面進行探索，找出適宜的操作參數；然后以試驗數據為基礎，進行連續性生產試驗。

2.1 過濾礦漿的準備

過濾礦漿分別取自濃密前后的磷礦漿，其指標如表1所示。

表1 濃密前后磷礦漿指標

項目相對密度含固質量分數/%<350μm(40目)質量分數/%<165μm(100目)質量分數/%濃密前1．48446．4999．6987．83濃密后1．73663．8899．6689．91

2.2 磷礦漿含固量試驗

由于濃密前后的磷礦漿含固量存在一定的差異，故試驗時分別采用2種磷礦漿進行試驗，主軸頻率均按15 Hz控制，過濾真空度-0.082～-0.084 MPa。由表2可看出：隨著磷礦漿含固量的升高，過濾后的濾餅含水量呈上升趨勢；濃密前磷礦漿過濾后的指標優于濃密后的磷礦漿，平均含水質量分數13.7%。試驗結果表明，濃密前的磷礦漿更利于陶瓷過濾機生產。

表2 不同含固量磷礦漿對濾餅含水量的影響 %

2.3 磷礦漿細度試驗

通過調整磷礦漿細度進行不同細度下磷礦漿脫水試驗(表3)，發現<165 μm(100目)磷礦漿質量分數在76%～88%間變化時，濾餅含水量差異不大。試驗結果表明，磷礦漿細度對陶瓷過濾機性能影響較小。

表3 不同細度的磷礦漿對濾餅含水量的影響

磷礦漿含固質量分數/%<165μm(100目)質量分數/%濾餅含水質量分數/%45．888．114．545．982．314．345．378．214．346．687．214．947．681．314．846．177．614．245．387．815．345．882．814．645．276．914．7

2.4 陶瓷過濾機轉速試驗

以濃密前的磷礦漿作為試驗礦漿，通過調節陶瓷過濾機主軸頻率改變濾盤轉速進行試驗。在試驗過程中，主軸頻率按照10，15，20，25和30 Hz進行調節，每種頻率下運行8 h，真空度控制在-0.085 MPa，試驗結果如表4所示。

表4 不同陶瓷過濾機轉速對濾餅含水量的影響

主軸頻率/Hz轉速/(r·min-1)濾餅厚度/mm濾餅含水質量分數/%100．295～714．81150．504～615．60200．604～615．22250．674～515．47300．863～515．96

由表4可以看出，隨著陶瓷過濾機轉速的提高，濾餅厚度均呈下降趨勢，但是在主軸頻率高于20 Hz后，由于過濾吸干時間縮短，過濾后的濾餅含水量呈上升趨勢。因此，較適宜的主軸頻率為10～20 Hz(轉速0.29～0.60 r/min)。

2.5 連續生產試驗

連續生產試驗以濃密前磷礦漿作為試驗礦漿，主軸頻率控制在10～20 Hz，連續生產1個月。在連續生產試驗過程中，每隔8 h使用清洗液清洗陶瓷板1 h，以保證陶瓷片微孔暢通。過濾后的濾餅含水質量分數如圖1所示。

圖1 連續生產試驗中過濾后的濾餅含水質量分數

從圖1可看出：陶瓷過濾機運行相對平穩，過濾后的濾餅平均含水質量分數在14.75%，含水質量分數在13.00%～16.00%范圍內的占比達到94%。由于前半個月操作人員對設備操作不熟練、濾盤清洗不重視等因素，過濾后的濾餅含水質量分數大多在14.00%～16.00%范圍內波動；后半個月通過規范化操作，除少量異常情況影響外，濾餅含

水質量分數大多在14.00%～15.00%。

通過連續生產試驗，陶瓷過濾機轉速在0.29～0.60 r/min的條件下，過濾含固質量分數45.0%～50.0%的磷礦漿能夠獲得良好的效果，過濾后的濾餅含水質量分數可以穩定控制在13.00%～16.00%范圍內。

3 結語

通過工業試驗，磷礦漿含固量對陶瓷過濾機性能影響較大，而細度影響較小。在適宜的過濾速度下，過濾后的磷礦漿濾餅含水量較低，平均質量分數約為15%。試驗結果表明，陶瓷過濾機處理磷礦漿是可行的，具有良好的應用前景。

參考文獻

[1] 劉廣龍.陶瓷過濾機應用于浮選銅鎳精礦的研究[J].云南冶金，2002(6)：16- 21.