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        膜分離系統在冶金行業濃縮富集的應用
        萊特萊德公司 / 時間:2020-09-30 21:19:20

        冶金就是從礦物中提取金屬或金屬化合物,用各種加工方法將金屬制成具有一定性能的金屬材料的過程和工藝。冶金的技術主要包括火法冶金、濕法冶金以及電冶金,其中常用濕法冶金提取金屬或金屬化合物。濕法冶金是在溶液中進行的冶金過程。濕法冶金溫度不高,一般低于100℃,現代濕法冶金中的高溫高壓過程,溫度也不過200℃,個別情況溫度可達300℃。濕法冶金包括:浸出、凈化、制備金屬等過程。膜分離系統在濃縮富集時能對溶液中有價金屬離子進行濃縮,對經過磨礦、浮選出來的礦漿進行濃縮,應用如下:

        1、離子型稀土礦稀土離子的濃縮

        隨著離子型稀土礦品位越來越貧化,浸出液中稀土離子的濃度也越來越低,如果直接從稀土浸出液中采用沉淀法提取稀土離子,會導致需要處理的浸出液量增大,設備體積龐大,消耗大量除雜沉淀藥劑,消耗浸出液運輸成本,成本升高。對稀土浸出液進行預濃縮處理可以解決以上問題。

        萊特萊德進行了大量驗證性實驗,結果表明使用膜分離系統濃縮稀土浸出液效果更好。低品位稀土礦經過原地浸礦后,在稀土浸取液出口對浸出液先經過陶瓷膜澄清除雜,再經納濾膜濃縮得到較高濃度稀土離子浸出液,高濃度浸出液再通過除雜、沉淀等后續工藝可得到碳酸稀土。經過濃縮浸取液體積縮小至少10倍以上,節省大量輸送能耗,清液可稍加處理后直接就地返回滲浸工藝。

        2、低濃度礦漿的濃縮

        濕法冶金中經過磨礦、浮選出的礦漿濃度較低約為10%~15%,直接浸出會造成成本上升,處理量增大。現行方法采用濃密機濃縮,濃密機具有可濃縮礦漿濃度高,處理量大,投資小,壽命長等優點,同時具有體積龐大、占地面積大、效率低下、工作時間長、維修不方便以及大量使用絮凝劑等缺點。

        陶瓷膜是比高效濃密機效率更高的固液分離設備。陶瓷膜以壓力為推動力的固液分離設備,設備處理量可以通過陶瓷膜有效處理面積控制,也可以通過有效操作壓力大小控制,由于其過濾方式與傳統終端過濾不同,錯流過濾能使其在處理過程中一直保持較高通量。分離機理以孔徑篩分為基礎,孔徑選擇合適就可以達到固液分離效果,其透過液品質好,澄清度高。固體礦漿濃度被濃縮到較高程度,不存在因顆粒太小而無法沉降的問題,無需大量使用絮凝劑,節省了藥劑費用的同時避免了使用絮凝劑帶來的后續工藝問題。

        除了以上優點外,陶瓷膜系統還具有體積小、占地面積小、操作方便、可自動化控制、強度高、壽命長、耐酸堿性等優點。

        3、低含量酸性銅浸出液的濃縮

        堆浸過程中金屬離子含量的濃度受降水影響變小,低含量酸性銅浸出液(0.6-0.8g/L)無法正常來用溶劑萃取電積工藝(SX/EW)提取其中的銅。而另一方面,長期老礦坑的累積和堆放,儲存了大量體積的低含量酸性銅廢水,用石灰法處理需要消耗大量藥劑,且不能回收到有價值的銅。

        采用納濾膜系統進行濃縮,可使酸性銅浸出液中高價硫酸透過并回用前段工藝、硫酸銅濃縮富集,而高濃度酸性銅浸出液則可以采用SX/EW工藝提取其中的銅,取得很好的經濟效益。

        4、鎢冶金固液分離

        鎢濕法冶金過程中涉及多個固液分離操作。現行的黑白鎢礦堿浸出—離子交換工藝中,一般需要將鎢金礦進行球磨,隨后通過堿分解、稀釋、過濾、洗渣等工藝段得到鎢酸鈉溶液,在經過濾后才通過離子交換。目前國內固液分離多采用板框壓濾及與其他過濾器組合使用。通常情況下,這種工藝過濾精度不高,板框易堵塞,不易清洗,自動化程度較低,特別是涉及到有毒有害物料時,若不能實現自動化處理會對操作人員造成傷害。陶瓷膜過濾精度高、強度好、耐腐蝕、化學性質穩定、設備自動化程度高,已廣泛用于食品發酵、生物醫藥、石油化工和環保水處理等行業。

        鎢濕法冶金過程中離子交換前溶液的過濾可以采用陶瓷膜過濾技術。一些案例表明使用微濾陶瓷膜元件可以得到較好的過濾效果,經處理后鎢溶液濁度降至1 NTU以下,傳統的板框加精密過濾器處理,濁度在5NTU左右。另外陶瓷膜再生性能良好,使用酸堿清洗后,通量恢復至98%以上。使用陶瓷膜技術可以縮短生產工藝,并且能夠實現全自動化的生產。在實際應用上,應考察膜通道、膜孔徑、膜面流速、反沖周期及添加活性炭等因素,大程度上降低運行成本,同時提高過濾效果與效率。

         


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