立式压滤机在钨冶炼碱分解工艺中的应用实践

2015-07-21李俊荣李毅鹏

江西化工 2015年5期

关键词：钠溶液滤板钨酸

李俊荣李毅鹏

(1.赣州华兴钨制品有限公司，江西赣州 341000；2.江西盘古山钨业有限公司，江西于都 342311)

立式压滤机在钨冶炼碱分解工艺中的应用实践

李俊荣1李毅鹏2

(1.赣州华兴钨制品有限公司，江西赣州 341000；2.江西盘古山钨业有限公司，江西于都 342311)

对钨冶炼碱分解工艺过程中压滤环节进行了研究，分析了目前采用的卧式压滤机压滤存在的问题，针对工厂具体工作环境，提出了在压滤环节采用立式压滤机压滤，实验表明立式压滤机能有效提高压滤效率，降低使用成本，减少环境污染，提高产品质量。

钨冶炼压滤应用研究

引言

钨冶炼碱分解工艺中需将经碱分解后的粗钨酸钠溶液进行提纯，但是由于钨精矿中杂质与钨酸钠溶液相互交融，难以通过自然沉降分离，需采用压滤机多次将含有杂质的溶液进行压实过滤。目前一般采用卧式压滤机进行压滤，但是由于钨酸钠溶液浓度高，过滤后的滤饼主要为：

1.碱分解反应中的固体不溶物。如氢氧化铁、含水氧化锰(MnO2·H2O)、氢氧化钙等。

2.碱分解反应不完全的剩余物料。如钨酸亚铁(FeWO4)、钨酸锰(MnWO4)等。

3.未被分解的物料。如二氧化硅(也叫石英，SiO2)、二氧化锡(SiO2)等。

因此，若滤饼中水份过多则粘度较大易粘结，而采用该种压滤机难以获得含水率很低的滤饼，进而导致除渣难、工人劳动强度大，且存占地面积大、自动化程度低等问题，为此，本文提出采用立式压滤机进行压滤。

1 钨冶炼厂现有的卧式压滤机

1.1 钨冶炼厂压滤机的工作过程

目前，钨冶炼厂提纯和利用粗钨酸钠溶液的工艺过程如图1，将经碱分解后的粗钨酸钠溶液稀释，打入卧式压滤机，通过压紧的多层滤板和滤布，之后经管道进入钨酸钠桶，其中难溶或不溶于水的杂质留在滤布上，形成滤饼。然后，将干净的水打入卧式压滤机，洗涤滤饼中粘附的钨酸钠，洗涤水也进入钨酸钠桶。接着，对滤布和滤饼吹风，使滤饼松动干燥。再次，对钨酸钠桶溶液进行二次压滤，之后进行离子交换。另外，滤饼由人工卸下，收集在滤板下方的扁形槽内，等待化验后处理，可能返回稀释桶重新过滤或排掉。

图1 提纯和利用粗钨酸钠溶液的工艺过程

图2 卧式压滤机处理粗钨酸钠溶液的工作原理

图3 溶液和压缩空气在滤板内通道的流通方向

卧式压滤机处理粗钨酸钠溶液的工作原理如图2。溶液和压缩空气在滤板内通道的流通方向如图3，滤板外形如图4，滤布外形如图5。粗钨酸钠溶液和干净的洗涤用水、压缩空气，都能从止推板的中央进口进入内部通道，根据需要从止推板的四个出口，或滤板侧边下方的明流出液孔流出。

图4 卧式压滤机的滤板

图5 卧式压滤机的滤布

1.2 卧式压滤机的现状及问题

目前，钨冶炼厂的卧式压滤机，在碱分解反应后溶液的过滤、离子交换前溶液的过滤、生产废水的过滤等工序广泛应用了多年，存在一些问题：

(1)自动化程度低，占用大量人工和时间，劳动强度大。

从液压站开启、进料、洗涤、吹风，到卸渣、排(返)渣，整个过程需要至少150分钟。劳动强度尤其大的，卸渣时，需要2名工人站在横梁两侧，用塑料铲费力地铲紧紧粘附在滤布上的滤饼，重复多次铲才能铲得比较干净。就2名熟练工对1台机器来卸渣，需要大约30分钟时间，一个班(8小时)里，可能有3-5次，这样还要轮换作业和休息，定点大，时间多。

(2)滤布不能多次重复利用，浪费材料。

从图5中可以看到，卧式压滤机的滤布外形比较特别，尺寸也有一定要求，需要专门找织布厂订制。一组滤布，可能30-50块，使用了一个月左右，用旧了要丢掉，有点浪费。需要新的清洗和重复利用滤布的方式。

(3)过滤后的渣饼不够干，含较多残余钨酸钠。

(4)滤板多，体积大，占用空间。

(5)滤饼有时含钨量高，要重新利用，浪费能源和时间。

2 立式自动板框压滤机介绍及过滤试验

2.1 立式自动板框压滤机介绍

立式压滤机具有自动化程度高，滤饼含水率低，能耗低及安全、健康、环保等特点，是一种高效、节能、自动化程度高的固液分离设备，它已经被广泛应用在矿山、冶金、化工、医药、食品等行业。跟卧式压滤机一样，它也是利用泵的压力、物料的重力以及液压的作用，在滤布两侧形成压差，从而实现固液分离。它应用于粗钨酸钠溶液过滤的基本结构和原理，如图6。其技术特点有：

(1)滤板采用立式导向装置，能使运行更平稳；

(2)除了完成原有的过滤、挤压、洗涤、吹干等工作，还能进行卸渣、洗滤布、装滤布、下滤布等工作，而且整个运行过程可连续自动完成；

(3)对滤板和滤布材质进行了改进，对提升滤饼的干燥程度的作用显著；

(4)立式压滤机结构紧凑，占地面积小，使用压力大，工作效率高。