湿法炼锌过程中过滤设备的选择

过滤设备
前言
 从硫化锌精矿中提取金属锌的工艺有火法炼锌和湿法炼锌两种流程。湿法炼锌流程有焙烧、浸出、浓密、过滤、净液、电积、熔铸等主要工序(氧压浸出流程可省去硫化锌精矿的焙烧工序)。过滤设备主要用于其中的浸出矿浆和中浸上清液的液固分离。过滤效果的好坏，不仅影响溶液的质量，而且影响锌的回收率。所以，过滤设备的选择至关重要。本文重点介绍设计中过滤设备的选择。
 2浸出矿浆过滤设备的选择
 过滤过程是一个液固分离过程，过滤后的滤液返回系统，过滤得到的滤渣视浸出工艺的不同或成为弃渣，或成为中间渣待再处理回收其中未被浸出的锌。滤渣含水高，则渣中所夹带的水溶锌也高，由此可见，降低渣含水，即可降低渣含水溶锌，从而提高锌的总回收率。这是选择过滤设备应首先考虑的问题。操作方便、故障少是选择过滤设备时应考虑的另一因素。
 过滤过程处理的是锌焙烧矿的浸出矿浆，这种矿浆的特点是含固量大，一般液固比为5-6:1，为厂尽可能降低渣含水溶锌，焙烧矿浸出矿浆通常采用两段过滤，即将一段过滤后的滤渣进行浆化、洗涤，再进行二段过滤。用于矿浆过滤的设备主要有木耳过滤机、圆盘过滤机、带式过滤机、厢式压滤机等。
 随着技术的进步，生产能力的扩大，过滤设备在技术应用、处理能力和设备性能等方面都有了较大的改进，木耳过滤机、圆盘过滤机、带式过滤机等都是采用真空抽滤，必须选用真空泵，配套系统复杂，且过滤能力受真空度的限制(真空度一般为50~70 kPa)。因此，新建的湿法炼锌厂其浸出矿浆过滤大多采用厢式压滤机，原来采用真空过滤机的也大多改为厢式压滤机压滤。带隔膜挤压的压滤机其过滤压榨力可达到2 MPa，可使滤渣含水降到20. 96 ~ 25，从而大大降低了渣含水溶锌。生产实践中，如株洲冶炼厂新建的10万t/a电锌工程、西部矿业6万t/a电锌技改工程等，都选用压榨力为0. 6 ~0. 8 Mpa的厢式压滤机，其渣含水为30%左右。由于其压榨力较低，因而对滤板材质的要求不如高压厢式压滤机高，设备固障较少，对节能也很有利。
 3  中浸上清液净化过程中过滤设备的选择
 中浸上清液的净化是为了满足锌电积的要求，将浸出液中的铜、福、钻、镍等有害杂质净化到允许含量之下。通常采用加入大量的锌粉置换加以去除。由于钻、镍这两种杂质比较难除，为了降低锌粉消耗，常加入砷盐或锑盐作为活化剂。净化液经过滤后其滤液送往电积提锌，滤液质量的高低直接影响电流效率和锌锭的质量。为一r保证滤液质量，一般采用2一3段净化和过滤，即一段净化除铜、锡，二段净化除镍、钻，因而一段净化过滤产生铜锡渣，:’.段净化过滤产生镍钻渣。铜福渣一般送福[i1收车间，渣中夹带的锌在镐回收工段进入贫镐液，贫福液返回锌焙烧矿的浸出，锌得到回收，因而其含湿量可稍高。而镍钻渣一般外卖，因而其含湿量越低则越有利于提高锌的总Ip1收率。但由于镍钻渣渣缺比较少，所以其含湿f也可稍高二般为30%~35%。
 为了提高产品的等级，新建的大、中型电锌厂一般采用3段净化，从而进一步降低杂质特别是铜、锡的含量。第3段净化的过滤则要尽可能除去滤液中的悬浮物，以保电积的电流效率和锌锭的质量。第3段净化液的过滤产生的渣大部分为过量的锌粉，一般均返回第1段净化。
 净化液含固量少，可采用连续过滤。
 老的湿法炼锌厂常用的净化作业过滤设备有板框压滤机和管式过滤器。板框压滤机过滤劳动强度大，滤布消耗高，而管式过滤器则存在着由于锅的复溶而影响溶液质量的问题，因而新的电锌厂的净化液过滤设备大多采用厢式压滤机。厢式压滤机可实现操作过程的全自动操作，从而降低劳动强度，渣含水也比采用板框压滤机低。此外，还可通过在机上自动冲洗或简单地在机下用高压水冲洗滤布来解决锅复溶的问题。
 另外，由美国戈尔过滤产品公司生产的戈尔过滤器能实现进料、过滤、放渣、反洗整个过程的连续、全自动，劳动强度小，动力消耗少。戈尔过滤器是用戈尔过滤薄膜来进行表面过滤，过滤能力大，固液分离效果好，用于含固量小的第3段净化，可提高了滤液的质量，得到很清的新液，从而提高电积的电流效率和锌锭的质量。戈尔过滤器的放渣过程时间间隔短，反洗彻底，能避免镐的复溶。西部矿业股份有限公司新建6万:/a电锌厂的设计就是采用戈尔过滤器进行第3段净化后液的过滤
 4  结语
 (1)厢式压滤机能实现操作过程的全自动，劳动强度低，操作环境较好，且过滤压力高，效果好，降低了滤渣含水，提高了锌的回收率。因而逐步取代了采用真空抽滤的木耳过滤机、圆盘过滤机等过滤设备.生产过程中运行良好。
 (2)第1、第2段净化液的过滤设备采用厢式压滤机可降低劳动强度，改善了操作环境。第3段净化液的过滤设备采用戈尔过滤器可保证滤液的质量，提高电积的电流效率和锌锭的质量。