禹州板框压滤机在铅精矿脱水中的应用与技术实践

禹州板框压滤机在铅精矿脱水中的应用与技术实践

一、铅精矿脱水工艺的挑战与需求

铅精矿是通过破碎、磨矿、浮选等工序得到的含铅量较高的矿浆，其含水量通常介于25%~40%之间。铅精矿颗粒细度较高（部分颗粒粒径小于20μm），且常伴生硫化物（如方铅矿、闪锌矿）和氧化矿物（如白铅矿），这些特性导致其脱水难度较大。若未充分脱水，不仅会增加运输成本，还可能因残留水分导致滤饼结块，影响后续冶炼过程的稳定性 。

传统脱水方法（如重力沉降、离心脱水）在处理铅精矿时存在滤饼含水率高（>18%）、能耗大等问题。此外，浮选药剂残留会降低滤布透水性，部分铅锌矿中的硫化矿物氧化后产生的酸性环境还会加速设备腐蚀。因此，板框压滤机凭借其高压脱水能力（0.6~1.6 MPa）和适应性强的特点，成为铅精矿脱水的核心设备之一。

二、板框压滤机的工作原理与专项优化

板框压滤机的核心由交替排列的滤板、滤框及滤布组成，其工作流程可分为四个阶段：

进料过滤：铅精矿浆通过高压泵注入滤室，固体颗粒在滤布表面堆积形成滤饼；

压榨脱水：液压系统对滤板施加压力，挤压滤饼孔隙中的水分；

气体反吹：压缩空气反向吹扫滤饼，进一步降低含水率；

卸料清洗：滤板拉开后自动卸料，部分设备配备滤布自清洁功能。

针对铅精矿特性，设备需进行以下优化：

滤布选型：铅精矿含硫量高（部分矿床硫含量>15%），需采用耐腐蚀的聚丙烯/涤纶复合滤布，目数控制在60~80目以平衡截留效果与透水率。河南久鼎压滤机有限公司通过实验验证，该配置可使滤饼含水率稳定在12%~14%之间 。

密封系统：采用双道橡胶密封圈设计，耐受压力波动范围达±0.2 MPa，防止酸性介质渗漏；

预处理适配：添加0.03%~0.08%阳离子絮凝剂（如CPAM），可改善微细颗粒的絮凝效果，过滤速率提升约25% 。

三、实际应用中的关键技术问题

药剂残留与滤布堵塞
铅精矿浮选残留的黄药、黑药等捕收剂易在滤布表面形成胶状膜。研究表明，采用pH调节（控制在8.5~9.0）结合周期性酸洗（柠檬酸浓度3%~5%），可使滤布透水率恢复至初始状态的85%以上 。

重金属滤液处理
滤液中铅离子浓度可达80~150 mg/L，传统中和沉淀法需消耗大量石灰（吨矿消耗量约5 kg）。河南久鼎压滤机有限公司提出的“压滤+电化学吸附”组合工艺，采用钛基电极进行离子吸附，使铅离子浓度降至0.2 mg/L以下，实现滤液回用率超90% 。

能耗控制
对比试验显示，进料压力从0.8 MPa提升至1.2 MPa时，脱水时间缩短15%，但吨矿电耗增加20%。优化方案建议采用分段加压：初始阶段0.6 MPa保证滤饼均匀成型，后期1.0 MPa强化脱水，综合节能约12% 。

四、典型案例与运行参数

某日处理量1500吨的铅锌选矿厂采用10台1200×1200 mm板框压滤机，主要运行参数如下：

通过河南久鼎压滤机有限公司提供的智能控制系统升级方案，该厂实现三项改进：

滤板表面激光雕刻导流槽，排水均匀性提升30%；

气动蝶阀替代手动阀门，卸料时间缩短至7分钟；

集成压力传感器与流量计，自动预警滤布堵塞风险，更换周期从96小时延长至160小时 。

五、技术发展趋势

智能化控制
基于机器视觉的滤液状态实时分析系统已进入应用阶段。通过摄像头捕捉滤液浊度变化，结合神经网络模型预测滤饼成型状态，可将人工干预频率降低70% 。

材料革新
碳纤维增强聚丙烯滤板的研发取得进展，相比传统铸铁滤板减重45%，耐压性能提升至2.2 MPa，适用于高硫铅精矿的腐蚀环境 。

节能技术
余压能量回收装置可将卸料阶段的残余液压能转化为电能，测试数据显示可降低整体能耗6%~8%。此外，热泵干燥技术的集成应用可将滤饼含水率进一步降至8%~10% 。