铜精矿过滤预处理技术与滤布再生工艺研究

发布时间：2020-01-30 18:11

【摘要】：随着铜矿石的不断开采和利用,能够直接或分选后冶炼的铜矿石不断减少,品位逐渐降低。为了获得较高的回收率,铜矿分选磨矿粒度不断减小、浮选药剂用量不断加大,导致了铜精矿细粒度、高碱度及高粘度等特点,致使过滤脱水困难。为此,本文针对铜精矿加压过滤中存在的过滤效果差、过滤介质再生困难等问题进行研究,以期为解决工业生产中的实际问题提供技术支持和实验依据。针对铜精矿过滤困难的问题,本文通过过滤机理分析及铜精矿物性测定,得到了铜精矿粒度分布范围广是造成过滤困难的主要原因。对此,本文通过实验研究了不同过滤助剂对铜精矿过滤效果的影响,筛选出了效果较优的过滤助剂。在此基础上,采用分形理论分析了滤饼的微观结构,从机理上研究了不同药剂对过滤效果的影响。实验结果表明,聚合硫酸铁对铜精矿过滤性能的提高最为显著。当按铜精矿干矿量1%添加聚合硫酸铁时,能够使铜精矿的过滤速度相对于不加药时提高4.29倍,同时滤饼含水率降低3.81%,有效地解决了铜精矿过滤效果差的问题。通过对添加不同药剂所形成的滤饼结构进行分析,可将其结构分为三类。其中滤饼结构Ⅰ为分层结构,过滤性能较差;滤饼结构Ⅱ为通过降低颗粒间或颗粒与液体间作用力而形成的滤饼,过滤性能相对较好;滤饼结构Ⅲ为通过絮凝而形成的滤饼,过滤性能最好。通过分形理论对滤饼结构进行分析,得到对通过絮凝作用而形成的滤饼,其特征参数越大,过滤速度越快,滤饼含水率越低。对于通过降低颗粒间或颗粒与液体间作用力而形成的滤饼,分形理论并不适用。本文对铜精矿加压过滤所用滤布的再生清洗进行了实验研究,分别通过物理清洗和化学清洗得出了最优清洗条件:物理清洗中,超声对清洗效果有明显的提升作用,且低频大功率的超声清洗效果更好;改变清洗温度同样对清洗效果有影响,并且在60℃时清洗效果最好。对于化学清洗,单一酸洗中,醋酸的清洗效果最好。在化学单一酸洗基础上,通过正交实验设计,研究了不同清洗剂组合及配比的清洗效果,得到复合清洗剂的最优组合和浓度为2.0mol/L CH_3COOH+0.5mol/L HF+0.1%JFC-E。该复合清洗剂能够使过滤性能最差时的滤布的相对透过度从9%提高至63%,解决了滤布因堵塞而不得不更换的问题。本文的研究结果为铜精矿预处理工艺与滤布再生工艺选择提供了理论基础和实验依据。
【图文】：

选矿工艺流程

始终居高不下[2]。钼作为我国储量丰富的优势矿产资源之一，，在全球市场中占有重要地位。充分利用钼矿资源，对促进我国的工业及经济发展有着重要的现实和战略意义。以铜为主伴生有钼的铜钼矿床常以斑岩型矿床存在，因其储量大，是目前我国获取铜的重要资源。国内外学者也在铜钼矿的浮选及分离方面进行了大量的研究及实践。冯其明、陈基在国外学者研究的基础上结合我国矿产资源的特点，探讨了硫化矿物浮选电化学的机理[3]；刘炯天针对难选钼矿石，提出了粗细粒级分级分选新工艺，解决了微细粒级钼的回收问题[4]；Liao Xingjin、A. Bocharov V、郭灵敏等也在铜钼浮选药剂的选用上进行了相关研究[5-7]。斑岩型铜钼矿通常由铜、钼和硫三种矿物共生而成[8]。由于矿石中钼品味较低，一般采用抑铜浮钼工艺进行浮选分离，分别得到铜精矿和钼精矿[9]。内蒙古某矿业公司选矿厂针对斑岩型铜钼矿的特点，采用铜钼混合浮选-混合精矿分离浮选工艺流程，实现了低品位矿的高效开发，不仅回收了大量低品位铜资源，同时还增加了钼资源战略储备[10]。其选矿工艺流程如图 1-1 所示。采矿磨矿混合浮选分离浮选铜精矿过滤脱水

示意图,滤饼过滤,示意图,滤布

第一章绪论序工段的情况下提高铜精矿的过滤效率成为目前的浮选药剂的加入致使矿浆碱性较强，导致滤布易大，导致滤布易堵塞需经常更换，增加了生产成本。针对滤布因堵塞而更换频繁的问题，在分析滤布滤布的清洗再生工艺进行研究，为实际生产应用用中需要解决的问题。技术论分离一种常用方式，它利用过滤介质或多孔膜两侧或多孔膜截留悬浮液中的固体颗粒，来达到固液产中过滤操作多以滤饼过滤为主，其工作原理如图
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD952

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