２．４．１
ｓ。
板框系统仍可保持良好的固液分离效果，每天压 滤出来的烧渣滤饼约２０ ｍ３，最高可达３５ ｍ３，滤 饼成形，无表面水分（如图４所示），运输出售都 比较方便，滤液基本清澈，为后续的石膏和中和处 理系统减轻了压力。板框压滤系统经试验可以运 用在硫铁矿制酸净化污酸的固液分离方面，且处 理量可调。 本公司在焙烧制酸烟气含尘净化在电除尘器 几乎失效的情况下，出电除尘器烟尘含量最高达 到１０ ｇ／ｍ３。电除尘器在工艺应用过程中，特别 是烟气中含ＳＯ，，粉尘细黏，形成硫酸盐状物质， 电除尘器难以长期高效运行，电除尘器壳体、极板 腐蚀，泄漏气体，极间搭桥短路，每次周期大修都 属重点维修设备，维修周期长，费用昂贵，其运行 除尘效果较差时，给湿式后续烟气净化带来灾难 性压力。 本公司通过对烟气湿法净化污酸固液分离系 统改造及运行经验，在烟气粉尘干法净化过程中 取消传统的电收尘器成为可能，笔者认为焙烧烟
一般通过进料时间的延时可以降低滤饼的含 水率，使滤饼干爽，易于成型。但是延时的时间过 长又会增加过滤的时间周期，降低系统的过滤效 率，这就我们需要寻找一个既能保证滤饼的干爽 成型，又不影响过滤周期的时间节点。目前我们 控制延时１
８００
ｓ。
２．３．５延长风干时间 滤饼在经过压榨后，往往需要通人压缩空气
・１０６・
２０１２年全国硫酸工业技术交流会论文集
对空腔内的滤饼进行进一步的吹干，适当延长风 干的时间，可以进一步减少滤饼中的含水量，ｊ亨便 滤饼的卸渣。目前我们将风干时间控制在１５０ ２．３．６加强工艺指标的控制 焙烧制酸过程中难免会产生单质硫，在设备 中发现升华硫，易造成设备的堵塞，特别是在．±ｌｔｔｄ， 的管道或孔眼中，其影响更大。在硫铁矿制酸系 统中，控制好焙烧过程中的烟气含氧量，抑制ｊ十华 硫的出现，减少系统中升华硫的存在，对于提高过 滤的通畅性、提高设备的过滤效率有着重要的影 响。 ２．３．７更换滤布 滤布使用一段时间后，一些细小的物料颗粒 会在滤布的表面堆积，堵塞滤布的孔隙。在浆液 浓度未发生明显变化时，当发现过滤时间偏长、滤 饼含水量、卸料困难时，则需要对滤布进行清洗， 若经清洗后过滤效率没有明显提高，则需要对滤 布进行更换，更换周期一般在２８ ｄ左右。 ２．４净化稀酸固液分离改造存在的问题及改进 措施
￡——板框压滤机空腔距离，在这里取４
１０～ｒｎ。
Ｘ
过滤的有效性，提高了滤布的自动清洗频率，平均 两个周期约４ ｈ，进行高压在线自动清洗１次，为 节省滤布，运行１周左右再拆下通过工业彻底洗 涤一次，延长滤布使用寿命。
２．３．４进料延时时间
则，由公式（１）得Ａ＝１５８．７３ ｍ２，故板框压滤 机面积应选１６０ ｍ２。考虑到设备的体积及现有空 间的位置，在实际生产中选用两台８０ ｍ２的设备。 滤布在过滤过程中起关键的作用，其性能的 好坏直接影响过滤的效果，因此滤布的选择也很 重要。为了达到比较理想的过滤效果和速度，我 们需要根据物料的颗粒大小、密度、黏度、化学成 分以及过滤工艺条件来选择合适的滤布。 ２．３影响板框压滤机过滤效果的因素 我们所选用的板框压滤机为增强聚丙烯厢式 压滤机，过滤面积为１６０ ｒｎ２，过滤压力为０．６
和工序 处理
滤饼
图３改造后石膏工艺流程 ２。２主要设备的选型 ２．２．１膜过滤器的选型 在正常的状态下，净化动力波的循环酸含尘 量约为４ ｇ／Ｌ，根据厂方提供的参数，含尘量在
３～５
ｇ／Ｌ范围内，膜的过滤系数为０．８ ｍ３／（ｈ・
ｍ２）。
沈涛等．
磁硫铁矿制酸净化污酸固液分离工艺改造实践
・１０５・
按照设计要求，动力波的循环酸量为１
Ｘ１０３ ｋｇ／ｍ３；
ｒｎ３。
则，所需板框压滤机的容积为Ｖ＝２．８６ 根据经验公式： Ｖ＝０．９‰论＝０．９ Ｘ｛（Ａ／２）×Ｌ｝ 式中：‰论——板框压滤机理论容积； Ａ——板框压滤机的面积；
２．３．３介质黏性 过滤介质的黏度的大小，也会影响到过滤的
（１）
效果。黏性越大，过滤时的阻力也就越大，而且容 易堵塞滤布的孔眼。我们的浆液中含有焙烧过程 中形成的细尘及土灰，脱水时的黏性大；为了保持
考虑到设备空间、场地及设备维护等方面的因 素，故采用２台过滤面积为６２．５ ｍ２的膜过滤器。 ２．２．２板框压滤机的选型 压滤机作为一种固液分离设备，应用于：工业 生产已有较长的历史，但在稀酸过滤中的使用尚 不多见。因此针对我们的工况，需要工业化试验 的验证。 据调查，国内常用压滤机的过滤面积为１～
电石渣
图２原设计中和工艺流程
１．２污水处理存在问题 在实际的生产过程中，大量使用低硫高铁精 砂与高硫精砂进行搭配，使得平均入炉伽（Ｓ）只 有约３０％，Ｗ（Ｆｅ）约４８％，原设计使用原料为 训（Ｓ）≥３６．５％，为保证硫酸生产负荷，需提高投 料量和焙烧强度。由于原料性质的影响，焙烧产 生的残渣量大，粉尘的粘性也大，致使电收尘器的 运行困难，收尘效果差，从而导致大量粉尘带人净 化系统，大大超过设计值２００ ｍｇ／ｍ３，最高可：达１０ ｇ／ｍ３。大量粉尘进入动力波循环酸内，ＣＮ过滤 器基本失效，排出废酸含尘量高达５０ ｇ／Ｌ，结果导 致石膏离心机堵塞频繁。废酸若直接打到中和调 节池，由于酸浓和含尘量远高于原设计值，致使污 水中和系统的压力大增，但在提高烧渣综合利用 率的前提下，不能改变原料配比和焙烧工艺，需要 从污酸的固液分离方面人手，设法减少污酸中的 含固量，提高环保设施的运行效率。
表１磁黄铁矿成分
全Ｓ
２２．７６
磁Ｓ
１９．１０
ＳＯｉ
０．１８
Ｓ２一
全Ｆｅ
５６．２２
Ｆｅ３０４
Ｆｅ２０３
３．０２
Ｆｅ。Ｓ。＋ｌ ２９．２
ＦｅＣ０３ ２．１５
ＦｅＳ２ ０．１ｌ
ＦｅＳｉ０３
Ｏ．５４
２１．９０
２１．５６
和工序 处理
滤饼
图１
原设计石膏工艺流程
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２０１２年全国硫酸工业技术交流会论文集
电石渣
焙烧炉烟气一余热锅炉Ｈ旋风除尘器Ｈ燃ｌ
卜雾器Ｈ除湿塔Ｈ曩嚣ｌ
图４烟气除尘净化工艺 将原三级电除尘器、动力波除尘洗涤工艺改
为多管除尘器、动力波洗涤，对净化污酸进行固液 分离，设备空间布置相对简洁，烟气净化效果也能 达到要求，烟气除尘净化系统可以避免传统电除 尘器的诸多问题及昂贵的周期性大修费用。对动 力波循环液进行固液分离（图５）：
４结束语
铜陵有色铜冠冶化分公司２０１２年３月完成 对磁硫铁矿烟气净化污酸固液分离工艺的改造， 经过采用膜过滤器、浓密机、板框压滤机的应用对 循环酸高固含量进行液固分离预处理，通过５个 月的运行实践证明，对处理硫铁矿制酸净化工序 较高含固量的污酸进行分离是可行的：
０００
ＭＰａ。根据其实际运行情况，对影响板框压滤机 过滤效果的以下因素进行了控制：
２．３．１
ｍ３／ｈ，引Ｗ（Ｈ：ＳＯ。）１０％的稀酸进膜过滤器过滤 后回净化系统，则需要处理的酸量为１００ 通过计算可得需要的膜过滤面积１２５
ｎ１３／ｈ。 ｍ２。
浆液浓度
在设备状况稳定的条件下，滤饼产量主要取决 于浆液浓度的大小。随着浆液浓度的提高滤饼形 成速度加快，因为压滤机的空腔体积是一定的，浆 液浓度越高，所需的进料时间越短，而且浆液浓度 的提高，有利于滤饼在滤布上的生成，提高了设备 的生产率，将固含量（训）控制在１０％一１５％比较合 适。 膜过滤器初步浓缩过程中需选用超高分子量 阳离子型絮凝剂进行絮凝，以克服超细粉尘难以 过滤的影响，选择合适孔径的膜及防堵措施，稳定 膜过滤器正常运行。 ２．３．２滤布性能 压滤机的过滤过程主要靠滤布的过滤形成 的，滤布性能的好坏直接影响到过滤的效果和效 率，因此要根据过滤物料的ｐＨ值或酸浓度、固体 粒径等因素选用合适的滤布，以保证过滤的效率。 通过与滤布厂家的团结协作，不断试验摸索，我们 最终选择了黑达斯较为致密耐蚀滤布。
３烟气除尘可以不使用电除尘器
铜冠冶化公司的２台板框压滤系统于２０１１ 年底投入试用，运行至今已有半年多时间，目前２ 套硫酸系统每天通过膜过滤器排放含固污酸量约
５００
干滤渣
ｍ３，将其全部通过浓密机和板框压滤机处理，
图５净化循环酸分离工艺
洗涛等
醋硫铁矿制酸净化污酸固液分离工艺改造实践
・１０７
率有适度提高，有利于环保治理。 ｂ循环酸应用膜过滤器进行初步浓缩需选 用合适的絮凝剂，选择合适孔径的膜，在运行过程 中需有膜防堵措施，可以达到初步浓缩长周期运 行的ＩＩ标。 Ｃ从硫酸净化循环酸固液分离工艺改造实 践中受到启发，电除尘器运行不适应的除尘烟气， 图６压滤出来的烧渣滤饼 完全可以取消电除尘器，在电除尘器的位置改设 冶金行业普遍使用的高效低阻耐磨多管除尘器，
滤布故障
气粉尘分离采用以下工艺流程（图４）可能更适用 更经济：
在改造装置的试运行中，最常见的问题是滤布 堵塞和破损的问题，滤布小孔堵塞也影响了过滤效 率和滤饼的成型，曾出现过最长６ ｈ才完成一个周 期的运行，且滤饼黏结，不易卸料。经过分析对比 多种滤布使用周期、过滤效果等数据，最终确定适 合于我们物料的滤布型号，该型号滤布过滤效果 好，不易破损，且效率较高（平均周期为２ ｈ）。 ２．４．２管道堵塞 通过调节浓密机底流泵频率控制回流量，回 流量低，管道容易堵塞，影响生产，回流量大，没有 浓密效果，经多次摸索确定了泵的高速进液转速 和低速回流转速，管道没有再出现堵塞的情况。
Ｗ，％
１．１原料及生产概况 铜陵有色铜冠冶化分公司目前有２套生产能 力为４００ ｋｔ／ａ的硫酸生产线，焙烧制酸所采用的 原料为铜尾矿磁黄铁矿精砂。原料矿性质较为特 殊（见表１），粒度细（精矿粒度为３２５目的约占 ７５．３％，见表２）、磁硫铁矿含量高（黄铁矿中ｓ 与磁黄铁矿中的Ｓ质量比为５１．７１：４８．２９）、发热 量大，对装置及设备的要求较高。根据浮选后原 料矿中Ｓ、Ｆｅ的品位和性质不同，可将原料矿分为 两２种：一种为高硫精砂，含有效硫Ｗ（ｓ）约４４ ％，铁Ｗ（Ｆｅ）约４２％；一种为低硫高铁精砂，含有