脱水干燥

从选矿产品中除去水分的过程

脱水干燥是从选矿产品中除去水分的过程。选择脱水方法时应根据物料的性质（粒度、比重、磁性等）和脱水前后产品的水分来决定。

简介

从选矿产品中除去水分的过程。选矿产品通常含有大量水分，如浮选精矿矿浆一般含水达70～85%。精矿经脱水可符合冶炼和其他加工部门的要求；减少运输困难和费用;将脱出的水返回选矿厂再用,可节省水耗。有时为了满足下一步选别作业的要求，也需将选矿的中间产品进行脱水。

脱水方法

脱水的方法有：重力泄水、浓缩、过滤和干燥。选择脱水方法时应根据物料的性质（粒度、比重、磁性等）和脱水前后产品的水分来决定。

重力泄水

利用水自身的重力作用泄水，适于处理粗粒选矿产品，如经重介质选、跳汰选或粗砂摇床选的精矿。本法费用低，但产品的水分随粒度的减小而急剧增大。设备有脱水筛、脱水斗式提升机、脱水仓和螺旋分级机等。过滤型离心脱水机利用离心力代替重力，可加速泄水速度，降低产品水分。70年代出现的旋流脱水筛，可用于煤末的脱水，效果很好。

细粒选矿产品的脱水通常分阶段进行。如浮选精矿先经浓缩得出含水率为50～60%的浓缩产品；再经过滤，得含水率为10～20%滤饼。还可将滤饼干燥，得出含水3～5%以下的干产品。

浓缩

矿浆中矿粒依靠重力作用沉降而脱水。常用设备为连续排矿的耙式浓缩机（图1）,圆形槽内装有缓慢转动的耙架，浓缩产品（沉砂）被耙架上的叶片刮到中心，用泥浆泵从底部抽出，澄清水从顶部溢出。有些选矿厂采用变速泵排出沉砂，由放射线密度计自动控制沉砂的排出速度，保证沉砂浓度稳定。传动方式有中心传动式和周边传动式两种。　浓缩机的澄清能力（单位时间内所能澄清的水量）与槽的沉降面积成正比；而沉砂所能达到的浓度则取决于矿浆在槽中的停留时间；后者与槽的深度有关。为增大浓缩机处理能力，节省占地面积，有时将浓缩机重叠成2～5层的多层浓缩机。此外，还有普遍应用倾斜板浓密箱。在方形角锥箱中置入两组平行排列的倾斜板。给入的矿浆在倾斜板间上升，矿粒沉降在板上，大大缩短了沉降距离，并扩大了沉降面积。

当浓缩极细物料的矿浆时，可利用离心力代替重力以加速矿粒的沉降。常用设备有水力旋流器和沉淀式离心机。前者的工作原理和构造与分级设备相同。由于旋流器不易得到澄清的溢流,故通常仅用于第一段浓缩,得到浓度高且易于过滤的沉砂。浑浊的溢流送至浓缩机再浓缩。这样可减少浓缩机所需沉降面积。沉淀式离心机是一种具有螺旋卸料装置的连续工作的卧式离心机，脱水效率比水力旋流器高,溢流中的细粒粒度小于2μm,沉砂浓度可高达80～95%，不需再经过滤，能简化脱水流程，但设备结构较复杂。当处理磁性物料时（如磁铁矿精矿）可用磁力脱水槽浓缩。

浓缩时添加凝聚剂或絮凝剂可大大加速细粒物料的沉降。凝聚剂可使颗粒互相凝聚，常用的有硫酸和石灰等。絮凝剂可使细颗粒形成絮团，效果比一般凝聚剂更好。最常用的是聚丙烯酰胺,用量为2～50g/m3时就能使矿浆的浓缩和过滤速度大为增加。

过滤

在压差的作用下使矿浆通过多孔的过滤介质进行固液分离。通过的液体为滤液，阻留的固体为滤饼。常用过滤介质是各种纤维（棉花、羊毛、人造纤维、玻璃纤维等）和金属丝编织成的滤布，有时也采用砂砾、木炭等粒状物和多孔陶瓷、多孔橡胶等。对过滤介质的基本要求是能阻留固体又不易堵塞、机械强度大、耐腐蚀、滤液通过阻力小等。粒状物料较易过滤；粒度过细或颗粒易于变形的胶体颗粒或泥质物料，容易堵塞滤孔，降低过滤效率。可在过滤前将不易变形的粒状硅藻土、活性炭、纸粕等助滤剂涂在滤布上或添加到矿浆中，过滤后，助滤剂与滤饼混在一起。添加絮凝剂能改善矿泥的过滤效率；用表面活性剂及高分子化合物助滤剂提高过滤效率的方法也取得了进展。

选矿厂常用的过滤设备是真空过滤机，有圆筒式和圆盘式两种。前者是一个浸在矿浆槽中的旋转圆筒，借装在中空轴端的分配活门和许多支管将圆筒上的过滤面与真空泵和压气机连通，在圆筒旋转一周中可连续完成过滤、洗涤(当过滤浸出溶液时)、吸干、吹落和排出滤饼等过程。过滤机根据过滤面的安装位置又分外滤式和内滤式两种。外滤式优点是易于洗涤和排出滤饼，适于过滤粒度均匀的细粒矿浆。内滤式矿浆槽在滤鼓里，粗粒最先沉淀在滤布上，适用于过滤具有磁性团聚现象和磁铁矿精矿。圆盘式真空过滤机用装在中空轴上的2～12个圆盘代替圆筒，过滤面积大，占地面积小。本机还可将矿浆槽分隔成若干部分，适于处理多种物料。

压滤机的过滤压力差大于真空过滤机，可提高滤液通过过滤介质的能力，适于处理难滤的矿浆和稀矿浆。过去采用间歇工作的压滤机，滤饼的排出麻烦。70年代研制成连续自动操作的压滤机（图2）,处理量大，滤饼水分比真空过滤机低2%以上,应用范围正逐渐扩大。此外，还有各种新型的真空过滤机，如适于粒状物料的水平带式真空过滤机、适于细粒粘性物料的折带式真空过滤机和适于磁性物料的磁力真空过滤机等。对极细物料还有加热（蒸汽）过滤的。

干燥

用加热蒸发的方法除去水分。消耗热量大，费用高，只在对精矿产品的水分要求特别严格的情况下才采用。选矿厂最常用的干燥设备是圆筒干燥机，它是一个用托辊支撑的倾斜回转长圆筒，湿物料从高端给入，沿圆筒向下移动,受烟道气等干燥介质作用加热干燥,干燥后的物料从圆筒尾端排出。按传热方式分直接传热式、间接传热式和复式传热三种。直接传热式热效率高，干燥速度快；间接传热式物料不受干燥介质污染。圆筒干燥机热效率高，生产能力大，操作方便，但干燥时有部分细粒物料被热风带出，需设集尘装置回收。选煤厂的末精煤及浮选精煤，采用流态化床层干燥机及管式干燥机进行干燥。在这类干燥机中，物料与干燥介质接触好，干燥速度快，适于不耐高温的物料，包括化学选精矿的干燥。

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