在濕法冶金領(lǐng)域，礦漿過濾和洗滌效果的好 壞，不僅影響溶液的質(zhì)量，還影響金屬的回收率。 目前，用于礦漿過濾的設(shè)備有圓盤過濾機(jī)、帶式過 濾機(jī)、廂式壓濾機(jī)等，其中廂式壓濾機(jī)因具有結(jié)構(gòu) 簡單，設(shè)備緊湊，過濾面積大，壓濾效果好，對(duì)各種 物料的適用能力強(qiáng)，濾餅含水率低，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng) 間歇操作等，已在礦山、輕工、化工等行業(yè)得以廣 泛應(yīng)用。

我國某鈾鉬礦水冶廠采用廂式隔膜壓濾機(jī)對(duì)浸出的酸性礦漿進(jìn)行固液分離，由于浸出礦漿存在含泥量多、有機(jī)物較多、溶液黏度大等問題，造 成廂式隔膜壓濾機(jī)生產(chǎn)能力滿足不了實(shí)際生產(chǎn)要 求，后通過中性礦漿絮凝沉降和酸性礦漿過濾試 驗(yàn)研究，使廂式隔膜壓濾機(jī)產(chǎn)能取得了重大突 破，經(jīng)研究固液分離工藝流程為：中性礦漿絮凝濃 密一浸出一電石渣漿調(diào)節(jié)改性一壓濾機(jī)過濾。 但在廂式隔膜壓濾機(jī)產(chǎn)能提升的同時(shí)，尾渣 中鈾和鉬洗滌效率偏低的問題一直沒有得到解 決，目前生產(chǎn)中采用一次中心洗滌方式對(duì)尾渣進(jìn) 行洗滌，鈾和鉬洗滌效率分別為70％和60％左 右，仍有大量可溶金屬夾帶在尾渣中。為進(jìn)一步 提高尾渣的洗滌效率，筆者根據(jù)鈾鉬礦生產(chǎn)中實(shí) 際情況，在不影響鈾鉬礦正常生產(chǎn)的情況下在現(xiàn) 場開展尾渣洗滌試驗(yàn)，對(duì)影響尾渣中鈾和鉬洗滌 效率的因素進(jìn)行了研究，最大程度上提高鈾鉬洗 滌效率，為優(yōu)化該廠生產(chǎn)工藝提供技術(shù)依據(jù)。

試驗(yàn)部分

主要設(shè)備廂式隔膜壓濾機(jī)：過濾面積800m2；渣漿泵：15 QNFB一 200—60—420，q。一200 m3／h，H=60 m，P一90 kW，太原凱博泵業(yè)；洗水泵：q。一100 m3／h，H一 80 m，P一75 kW，騰宇泵業(yè)；壓榨泵：50 GCL一 160一25×5，q，，一116 m3／h，H一130 m，P一90 kW，騰宇泵業(yè)；板式換熱器：S一20 m2；pH計(jì)： CNlll一A1A1，中核儀表廠。

洗滌工藝與步驟

1)過濾。改性浸出礦漿經(jīng)渣漿泵進(jìn)入廂式隔 膜壓濾機(jī)，記錄礦漿進(jìn)料時(shí)間、進(jìn)料結(jié)束壓力；

2)洗滌。礦漿進(jìn)料完成后，對(duì)濾餅進(jìn)行二級(jí)逆流洗滌，一洗水為二次洗滌液，二洗水為工業(yè) 水，記錄洗滌水量、洗滌進(jìn)料壓力和洗滌時(shí)間，其 中側(cè)邊洗滌首先對(duì)濾餅進(jìn)行預(yù)壓榨，預(yù)壓榨壓力 為0．3 MPa，待廂式隔膜壓濾機(jī)隔膜板內(nèi)充滿水 后再進(jìn)行洗滌；

3)壓榨。在洗滌結(jié)束后，對(duì)濾餅進(jìn)行壓榨，壓 力為1．0 MPa，時(shí)間10 rain，壓榨結(jié)束時(shí)分析流 出液中的鈾和鉬濃度，作為濾餅中夾帶的可溶鈾 和鉬濃度；

4)過磅。壓榨結(jié)束后卸料，尾渣過磅稱質(zhì)量， 取樣分析尾渣含水率。

洗滌效率計(jì)算方法

洗滌過程的經(jīng)濟(jì)性由洗滌效率或洗滌損失率 來評(píng)定。洗滌效率為洗滌液洗出的溶質(zhì)質(zhì)量與進(jìn) 入洗滌段的該溶質(zhì)質(zhì)量之比；洗滌損失率是尾棄在 礦渣中溶質(zhì)質(zhì)量與進(jìn)人洗滌段的該溶質(zhì)質(zhì)量之比。 假設(shè)洗滌過程無浸取作用，且洗滌水中又不 含鈾或鉬，經(jīng)洗滌后，礦渣中可溶性鈾或鉬的濃度 由po降為見，則洗滌效率(E)應(yīng)為： E一(1一V2102／Voloo)×100％，式中：V。為經(jīng)洗滌后渣中所帶的溶液體積L；見為洗滌后渣中洗水的鈾或鉬質(zhì)量濃度g／L；V。為 渣濾餅洗滌前所帶走浸出液體積，L；偽為浸出液 中鈾或鉬質(zhì)量濃度，g／L。 由此可推斷，增加洗滌級(jí)數(shù)和洗滌液體積均 可提高金屬的洗滌效率。

此次試驗(yàn)中，考慮到洗 滌前后濾餅中含水率變化不大，即假定V：一Vo， 因此，E可簡化為： E2(1–p2／po)×100％。

結(jié)果及討論

2．1 廂式隔膜壓濾機(jī)礦石進(jìn)料質(zhì)量對(duì)鈾鉬洗滌 效果的影響 試驗(yàn)方法：礦漿進(jìn)料完成后對(duì)濾餅進(jìn)行2次 中心逆流洗滌，洗滌水體積為10 m3，洗滌水進(jìn)料 壓力為0．55 MPa，洗滌水溫度為55℃。進(jìn)入廂 式隔膜壓濾機(jī)中礦石質(zhì)量(干礦計(jì))對(duì)鈾和鉬洗滌 效果的影響試驗(yàn)結(jié)果可以看出，通過控制進(jìn)入廂式隔膜壓 濾機(jī)中礦石質(zhì)量，可以改善鈾鉬洗滌效率，礦石進(jìn) 料質(zhì)量過少或過多都對(duì)鈾鉬洗滌效率產(chǎn)生不利影 響。當(dāng)?shù)V石進(jìn)料質(zhì)量過少時(shí)，會(huì)造成濾餅在壓濾 機(jī)內(nèi)分布極不均勻，濾餅主要分布在廂式隔膜濾板的下部，而上部濾餅較薄，濾餅和濾板間貼合不 緊密，在洗滌過程中洗水易短路，經(jīng)濾餅和濾板間 間隙流走，從而造成鈾鉬洗滌效率較差；當(dāng)進(jìn)入廂 式隔膜壓濾機(jī)中礦石質(zhì)量過多時(shí)，因受洗滌水量 的限制，單位質(zhì)量的濾餅洗滌水量相應(yīng)減少，也影 響到鈾和鉬的洗滌效率。綜上所述，控制礦石進(jìn) 料質(zhì)量每次在18 t(干礦計(jì)，下同)2E右，鈾鉬洗滌 效率最高，分別達(dá)到了90％和73％。 為了保證進(jìn)入廂式隔膜壓濾機(jī)的礦石質(zhì)量在 18 t左右，在相同的操作條件下，對(duì)礦漿進(jìn)料流量 及進(jìn)料壓力隨進(jìn)料時(shí)間變化情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，總結(jié) 出相應(yīng)規(guī)律。礦漿進(jìn)料流量及進(jìn)料壓力隨進(jìn)料時(shí) 間變化而變化。進(jìn)料開始后，由于壓濾機(jī)內(nèi)濾餅 尚未形成，故阻力低，礦漿流量迅速升高，隨著濾 餅變厚阻力增大，流量逐漸下降，而進(jìn)料壓力則增加緩慢，11 min后達(dá)到礦漿進(jìn)料壓力，并保持在 (O．45±0．05)MPa。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，在此壓力 下，礦漿瞬時(shí)流量降至20～22 m3／h，同時(shí)礦漿進(jìn) 料時(shí)間達(dá)到30 min左右時(shí)，可以保證進(jìn)入壓濾機(jī) 礦石質(zhì)量在18 t左右。

洗水溫度對(duì)鈾鉬洗滌效率及洗滌時(shí)間的影響

洗滌水溫度對(duì)廂式隔膜壓濾機(jī)尾渣的洗滌時(shí) 間和鈾鉬洗滌效率產(chǎn)生較大影響，通過試驗(yàn)確定 最佳的洗滌水溫度。試驗(yàn)條件為控制進(jìn)入廂式隔 膜壓濾機(jī)礦石質(zhì)量在18 t左右，進(jìn)料完成后對(duì)濾 餅進(jìn)行2次中心逆流洗滌，洗滌水體積用量為10 rn3，洗滌進(jìn)料壓力為0．55 MPa。洗滌水溫度對(duì) 鈾鉬洗滌效率和洗滌時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果.可以看出，洗滌水溫度的變化對(duì)鈾 和鉬洗滌效率影響相對(duì)較小，但對(duì)洗滌時(shí)間影響 較大，隨著洗水溫度升高洗滌時(shí)間明顯縮短，這是 因?yàn)樘岣呦礈焖疁囟仁沟萌芤旱臄U(kuò)散系數(shù)增大， 溶液黏度降低，從而使過濾速度加快，當(dāng)溫度超過 50℃后洗滌時(shí)間變化不大，結(jié)合生產(chǎn)的實(shí)際情 況，洗滌水溫度控制在50～60℃較為適宜。

洗水進(jìn)料方式對(duì)鈾鉬洗滌效果的影響

洗水進(jìn)料方式試驗(yàn)分別進(jìn)行了2次中心逆流 洗滌、中心+側(cè)邊組合逆流洗滌、2次側(cè)邊逆流洗 滌試驗(yàn)等，通過洗水進(jìn)料方式試驗(yàn)，找出一種適宜 于該濾餅較佳的洗滌方式，為下一步其他廂式隔 膜壓濾機(jī)改造升級(jí)提供技術(shù)參考。

試驗(yàn)條件：控制進(jìn)入廂式隔膜壓濾機(jī)礦石質(zhì) 量在18 t(干礦計(jì))左右，進(jìn)料完成后對(duì)濾餅進(jìn)行 2次逆流洗滌，洗滌水體積用量為10 rn3，洗水溫 度為55℃，洗滌進(jìn)料壓力為0．55 MPa。不同洗 滌方式鈾鉬洗滌效率試驗(yàn)結(jié)果.洗滌方式對(duì)鈾和鉬洗滌率有較 大影響，其中濾餅經(jīng)2次側(cè)邊洗滌洗滌率最高，鈾和 鉬洗滌效率分別達(dá)到93．8％和79．5％，2次中心洗 滌鈾和鉬洗滌效率偏低，分別達(dá)到90．6％和76．1％， 中心+側(cè)邊洗滌效率居中。但洗滌總時(shí)間是2次側(cè) 邊洗滌最長，達(dá)到88．9 min，2次中心洗最短，僅為 30．3 min，而中心+側(cè)邊組合洗滌為50．5 min。

結(jié)合濾餅在廂式隔膜壓濾機(jī)中厚度分布和不同洗滌方式中洗水走向?qū)υ斐?洗滌效率差別的原因進(jìn)行分析。 廂式隔膜壓濾機(jī)上部濾餅較薄， 下部濾餅較厚，同時(shí)從生產(chǎn)實(shí)際中也觀察到濾餅 的上部和下部為三角形，而中間為長方體狀。從 濾餅的厚度分布來說，濾餅不均勻，這種濾餅分布 結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)水洗短路現(xiàn)象，造成水洗時(shí)間長，且 水洗不易徹底。 中心洗滌過程中洗水從中 心孔穿過濾餅向四周擴(kuò)散，后經(jīng)分布在濾板四周 出液孔流出，中心洗滌洗水橫穿濾餅流程較短，洗 水易從流動(dòng)阻力小的地方流走，再加上濾餅厚度 不均，更容易造成短路，從而使得濾餅洗滌效率變 差。側(cè)邊洗滌洗水從右上和右下2個(gè)進(jìn)液口進(jìn) 人，經(jīng)濾板透過濾布對(duì)濾餅進(jìn)行洗滌，洗滌過程中 洗水橫穿整個(gè)濾餅，后洗水穿過濾布流入洗液出 口，側(cè)邊洗滌在洗滌前對(duì)濾餅進(jìn)行預(yù)壓榨，濾餅和 濾布間更密實(shí)，這種洗滌方式不會(huì)有短路現(xiàn)象，故 濾餅洗滌效率較高，因洗水橫穿整個(gè)濾餅，造成流 動(dòng)阻力較大，洗滌時(shí)間會(huì)較中心洗滌有所增加。

結(jié)論

1)合理控制進(jìn)入廂式隔膜壓濾機(jī)中酸浸尾渣 質(zhì)量可以有效提高鈾和鉬洗滌效率，且有利于設(shè) 備安全穩(wěn)定運(yùn)行，過高或過低進(jìn)料質(zhì)量對(duì)鈾和鉬 洗滌效率及設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行均造成不利影響。

2)提高洗滌水溫度可以縮短洗滌時(shí)間，也有 助于提高鈾和鉬洗滌效率，保持洗滌水溫度和礦 漿溫度相同即50～60℃即可。

3)不同的洗水進(jìn)料方式對(duì)鈾和鉬洗滌效率及 洗滌時(shí)間有較大影響，2次側(cè)邊逆流洗滌鈾和鉬 洗滌效率最高，分別達(dá)到93．8％和79．5％，但洗 滌時(shí)間較長，建議在不影響正常生產(chǎn)的情況采用。