
一条镍钴湿法冶金工艺流程图上可能只标注了一个过滤工序,但随着不同生产批次的切换,该工序所面临的实际工况也会发生变化。
MHP(混合氢氧化物沉淀)以细颗粒氢氧化物沉淀的形式进入过滤工序;黑粉则来自浸出工序,残渣中还含有石墨和粘结剂。用于镍钴湿法冶金的压滤机必须能够适应这两种进料,而同一种滤布往往难以同时满足两者的要求。
滤饼特性决定了设备选型参数。 应从压滤机后续工序的要求入手,逆向推导选型条件:先确定浆料特性,再确定滤布、过滤周期和压力。按照这一顺序,才能明确供应商在签订合同前需要提供哪些验证数据。
在选择设备之前,先明确过滤工况
MHP 与黑粉对压滤机的要求各不相同
MHP 在离开工厂前需要经过洗涤和干燥,随后装袋运输。接收工厂会对每袋物料进行称重,因此,滤饼的一致性至关重要。氢氧化物颗粒较软,采用易于卸饼、脱饼性能良好的滤布,可以帮助滤饼快速形成。
黑粉则来自浸出工序,石墨和粘结剂会残留在固体残渣中。这些颗粒同样较软,不易形成滤饼。因此,在 MHP 工况下运行良好的过滤周期,处理黑粉时可能需要更长时间,操作人员通常会最先察觉到这种变化。
进料特性会影响三个关键因素:滤布、过滤周期和洗涤工序。必须根据实际工况综合确定这三项参数,不能仅凭设备型号来决定。
压滤机后续工序决定滤饼含水率目标
首先要了解滤饼在过滤后将如何处理。
- 进入冶炼炉: 通常需要较干燥的进料。
- 进入包装工序: 滤饼需要保持良好的形状和完整性。
- 作为尾矿堆存: 则需要关注滤饼是否会持续渗液、析液。
后续工序的要求决定了滤饼含水率目标。应将该目标明确写入技术规格书,并要求供应商使用实际物料进行测试,验证设备能否达到要求。
设备能够达到的最低滤饼含水率,往往需要更高的过滤压力和更长的过滤周期。工厂不仅要承担这两方面的成本,还需要在设备未来多年的每个生产周期中持续支付相应的运行成本。
哪些浆料数据会影响设备选型?
固含量、颗粒粒径和温度是影响选型的主要参数。pH 值决定了与浆料接触的材料能否耐受实际工况,残留试剂及其化学成分也应纳入评估范围。
应按不同工艺阶段分别采集和记录这些数据。仅使用一份混合样品,可能会掩盖进料波动。
大多数镍钴湿法冶金生产线都会随着生产批次的变化而改变进料条件。如果仅根据工况最理想的批次进行压滤机选型,设备在最不利的批次中就可能无法满足生产要求。
根据实际工况确定过滤压力与周期
过滤压力存在由实际工况决定的上限
HDLY 立式全自动压滤机的工作压力最高可达 1.6 MPa。在适宜的工况下,其滤饼含水率可控制在 10% 或以下。
但并非所有浆料都需要达到这一压力上限。实际允许的过滤压力还受到滤布和滤板密封性能的限制;对于颗粒较软的物料,可用压力甚至可能更低。
在将压力参数写入技术规格书之前,应先针对预期工况范围的上限开展测试。即使两种浆料具有相同的颗粒粒径,它们在过滤压力接近上限时的表现也可能截然不同。
过滤周期决定实际处理能力
全自动过滤周期包含六个主要工作阶段:
- 过滤。
- 压榨。
- 根据工艺要求进行滤饼洗涤。
- 二次压榨。
- 空气干燥。
- 卸饼。
每个阶段都需要相应的作业时间。其中,干燥阶段的最后几分钟往往最难缩短。
因此,应统计设备每个班次实际完成的过滤周期数,再用每日处理量除以实际完成的周期数,计算出所需的设备数量。仅依据产品样本中的理论处理能力进行估算,可能会得出不同的结果。
与相同过滤面积的板框压滤机相比,立式全自动压滤机能够实现更高的单位过滤面积处理能力。设备无需人工逐块开启滤板,也无需人工刮除滤饼。滤布水平布置,滤饼厚度最高可达 45 mm,有助于保持卸饼过程的均匀性。当后续工序需要对每批物料进行称重时,这一点尤为重要。
洗涤工序必须纳入技术规格书
如果工艺要求降低滤饼中的碱含量或氯离子含量,就需要将滤饼洗涤工序纳入压滤机设计。
洗涤液穿过滤饼后再排出,而滤布的特性会影响液体的通过与滞留情况。
图片:立式全自动压滤机内部滤饼洗涤工序的剖面示意图
应在设备设计阶段就确定洗涤工序。若在设备投运后再增加洗涤环节,就必须将其纳入原有过滤周期,而原周期设计时并未考虑这一工序。最终,工厂通常需要以延长过滤周期为代价来适应改造。

滤布、洗涤与回收循环
滤布属于易损件
滤饼的脱离性能、滤布使用寿命和清洗效果,都与滤布密切相关。该设备的设计可使滤布两侧依次得到清洗。水平布置的滤布则有助于使滤饼在整个滤板表面均匀分布。
滤布应根据实际工况选购。新宏大的全自动压滤机滤布系列涵盖织造、热定型、压光和检验等生产环节。
同一制造商还可为转台式真空过滤机、带式过滤机和转盘式过滤机提供滤布。这样有助于在同一工厂的不同设备之间保持滤布脱饼性能的一致性和可比性。
滤布寿命是一项持续发生的成本
滤布即使尚未损坏,也可能因堵塞而导致过滤周期延长。也就是说,滤布可能在真正失效之前,就已经开始拖慢生产节奏。
工厂的目标处理量不会因此降低。为了完成相同的产量,设备就需要额外运行更长时间。
因此,应根据累计过滤处理量比较滤布的更换周期,并进一步查明滤布失效的原因。磨损、化学腐蚀和堵塞分别指向不同的问题。
与直接更换整台设备相比,找到滤布失效的根本原因,往往能更快改善设备运行表现,而且成本通常更低。
供应商需要提供哪些验证数据?
1. 订购前进行中试测试
使用实验室漏斗对少量浆料进行过滤,无法直接预测一台过滤面积达 180 m² 的压滤机在实际生产中的表现。
应要求供应商使用具有代表性的实际进料开展中试,并采用工厂计划在正式生产中使用的过滤周期。
测试结束后,应重点记录三个指标:
- 滤饼含水率。
- 滤液澄清度。
- 过滤周期时间。
对于适用于冶炼及化工工况的立式全自动压滤机,应依据这些测试数据确定技术规格。实际工况、滤布和过滤周期需要一并评估。仅凭产品目录,无法完成这些参数的验证。
2. 参考案例必须与实际工况相匹配
NHD 曾为印度尼西亚镍钴冶炼项目提供 CCD(连续逆流洗涤)浓密机,设备直径分别为 32 米、36 米和 42 米,采用双相不锈钢制造。
同一公司还为巴布亚新几内亚的红土镍矿项目提供了工艺设备,并参与设备调试。
这两个案例都体现了 NHD 在此类工业项目中的设备供应经验,但它们本身并不能证明某台压滤机在新的工艺流程中一定能够满足要求。
评估任何参考案例时,都应关注以下问题:
- 设备处理的是什么物料?
- 最终得到的滤饼具有哪些特性?
- 随着生产负荷提升,设备能否持续保持既定的过滤周期?
3. 提交询价时,应同时提供工况数据
提供以下五项信息,有助于将普通设备询价转化为具体的技术选型评审:
- 进料分析数据: 包括浆料组成及相关物理、化学特性。
- 目标滤饼含水率: 明确后续工序对滤饼干燥程度的要求。
- 每日处理量: 用于核算设备数量和生产能力。
- 滤液化学性质: 包括相关化学成分及腐蚀性。
- 洗涤目标: 明确需要控制或去除的成分及相应要求。
此外,还应说明生产线允许的检修时间窗口。该时间窗口会限制生产线能够同时停机检修的压滤机数量。
供应商的最终方案应明确给出设备配置、滤布方案和过滤周期。只有这些内容都得到确认,才能真正确定设备是否适用于实际工况。
如果您的生产线已经投入运行,还应补充现有压滤机的运行表现、当前滤布使用寿命,以及生产线开始降速的具体环节。
请将进料数据、滤饼目标和处理量发送至邮箱:nhd@chinanhd.com 或致电+86 523-83781169
新宏大 将结合上述数据、自有压力过滤设备系列及滤布生产能力进行评估,并提出相应的设备配置方案。
结论
明确压滤机技术规格,应遵循从后续工序向前追溯的思路。
首先,根据压滤机后续工序确定目标滤饼含水率,再逐步分析浆料特性、过滤周期和滤布要求。将过滤压力与洗涤工序作为实际工况下的关键选型参数,最后通过具有代表性的物料开展中试验证。
这样,设备选型就能从单纯比较采购价格,转向比较实际运行性能,帮助工厂持续实现既定的生产处理量目标。
常见问题解答(FAQs)
Q1:为什么 MHP 与黑粉的过滤表现不同?
A: MHP 是细颗粒氢氧化物沉淀,出厂前需要经过洗涤和干燥,因此滤饼必须具有良好的一致性,以满足运输要求。黑粉则是浸出工序产生的残渣,其中含有石墨和粘结剂。这些较软的颗粒不易形成滤饼,即使采用相同的过滤压力,其过滤表现也可能有所不同。
Q2:镍钴压滤机应采用怎样的滤饼含水率目标?
A: 应根据后续工序确定目标。运输和冶炼工序对滤饼含水率的要求可能不同。在适宜的工况下,HDLY 立式压滤机的工作压力最高可达 1.6 MPa,滤饼含水率可控制在 10% 或以下。但追求尽可能低的含水率也可能延长过滤周期,因此需要在脱水效果与生产效率之间取得平衡。
Q3:订购压滤机之前应进行哪些测试?
A: 应使用具有代表性的实际进料开展中试,并采用计划用于正式生产的过滤周期。记录滤饼含水率、滤液澄清度和过滤周期时间,同时开展滤布试验。滤布的脱饼性能和堵塞情况都会影响过滤周期,因此应将滤布评估纳入同一轮测试。