xtlz多功能真空过滤机

㈠ DL-5C 240-120型盘式真空过滤机与XTLZ 260-200型盘式真空过滤机使用和价格上有何差别

专业实验复过滤设备厂家制《石城县恒诚选矿设备制造厂》如题所示，DL-5C与XTLZ滤盘直径上是有差别的：DL-5C滤盘直径是大盘240小盘120，而XTLZ滤盘直径是大盘260小盘240（单位：mm），DL-5C真空压力要比XTLZ略大，而XTLZ过滤样品要略多于DL-5C 100克左右。其它并无差别。价格上差别应该不大吧，详细可咨询恒诚矿山机械厂，目前江西实验选矿设备做的比较好的厂家。
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㈡ 粘土矿物功能材料的制备及在含重金属元素废水处理中的应用

龚文琪 韩沛 王湖坤 刘艳菊 饶波琼

（武汉理工大学资源与环境工程学院，湖北武汉 430070）

摘要 研究了累托石-水淬渣及累托石-粉煤灰颗粒吸附材料制备的工艺条件、再生方法及其去除铜冶炼工业废水中重金属的条件。试验结果表明：累托石与水淬渣的比例为1∶1，另加入10%的添加剂（IS）和50%的水，焙烧温度为400℃时，制成的颗粒吸附材料不仅吸附效果好，而且散失率较低。在不调节铜冶炼工业废水pH值的条件下，颗粒吸附材料用量为0.05g/cm³，反应时间为40 min，吸附温度为25℃（常温）时，Cu^2＋、Pb^2＋、Zn^2＋、Cd^2＋、Ni^2＋的去除率分别为98.2%、96.3%、78.6%、86.2%、64.2%。累托石与粉煤灰的比例为1∶1，另加入15%的添加剂（IS）和50%的水，焙烧温度为500℃时，制成的颗粒吸附材料不仅吸附效果好，而且散失率较低。在不调节铜冶炼工业废水pH值的条件下，颗粒吸附材料用量为0.07g/cm³，反应时间为60 min，吸附温度为25℃（常温）时，Cu^2＋、Pb^2＋、Zn^2＋、Cd^2＋、Ni^2＋的去除率分别为98.9%、97.5%、96.7%、90.2%、79.1%。处理后的水均符合国家污水综合排放标准（GB8978—1996 ）的一级标准。吸附饱和的颗粒吸附材料用1 mol/L氯化钠溶液再生效果好。该颗粒吸附材料具有分离容易、可重复使用、处理效果好、应用前景广阔等优点^［1～11］。

关键词 累托石；水淬渣；粉煤灰；颗粒吸附材料；再生；铜冶炼工业废水

第一作者简介：龚文琪（1948—），男，汉族，湖北省武汉市人，教授，博士生导师，矿物加工专业。电话：027-62574946，E-mail：[email protected]。

累托石是二八面体云母和二八面体蒙脱石按1∶1构成的规则间层粘土矿物，具有独特的结构、较强的吸附性和阳离子交换性^［1，2］。国内外学者研究了用累托石及其改性产物处理废水^［3～5］，已取得可喜的进展。但是，研究者们发现这些粉状吸附材料处理废水时存在的主要问题是：吸附材料粒度细，遇水后易分散粉化，造成后续固液分离十分困难，易形成新的工业污泥，这种工业污泥因吸附物质的富集对环境的二次污染危害性更大；吸附材料不能重复使用，所吸附的物质不能回收，处理成本大大增加^［6］。为了解决这些问题，本文探讨了累托石-水淬渣和累托石-粉煤灰颗粒吸附材料制备的工艺条件、再生方法及其在铜冶炼工业废水处理中的应用，为铜冶炼工业废水中Cu^2＋、Pb^2＋、Zn^2＋、Cd^2＋、Ni^2＋等重金属离子的去除提供一种价格低廉、去除效果好的吸附材料。

一、试验部分

（一）试验材料

试验所用累托石产自湖北钟祥，由湖北名流累托石科技公司提供。其化学组成为：SiO₂43.82%，Al₂O₃34.25%，Fe₂O₃1.59%，CaO 3.76%，K₂O 0.93%，Na₂O 1.54%，MgO 0.36%，TiO₂2.97%；其矿物组成为：累托石85%；伊利石10%；高岭石5%。

试验所用高炉水淬渣取自武汉钢铁集团公司炼铁厂。其化学组成为：SiO₂32.98%，Al₂O₃16.67%，Fe₂O₃0.70%，CaO 35.99%，K₂O 0.44%，MgO 8.52%，TiO₂1.43%。X射线衍射物相分析表明其为非晶相。

试验所用粉煤灰是湖北华电集团黄石发电股份公司的干排粉煤灰。其化学组成为：SiO₂54.72%，Al₂O₃28.65%，Fe₂O₃4.14%，CaO 3.39%，K₂O 1.68%，MgO 0.78%，TiO₂1.22%。其矿物组成为：石英15%，莫来石15%，非晶相70%。

试验所用铜冶炼工业废水取自湖北省黄石市大冶有色金属公司铜冶炼厂的实际废水，水质分析结果为：Cu^2＋2.62 mg/dm³，Pb^2＋0.63 mg/dm³，Zn^2＋3.92 mg/dm³，Cd^2＋0.58 mg/dm³，Ni^2＋1.48 mg/dm³，pH 6.5。

（二）试验仪器

D/MAX-RB X射线衍射仪、ST-2000比表面积与孔径测定仪、XTLZ多用真空过滤机、F97-系列封闭化验制样粉碎机、XSB-70 B型ф200标准筛振筛机、20～400目标准检验筛、PHS-3C酸度计、SKFO-01电热干燥箱、SX2-4-13 马弗炉、THZ-82恒温水浴振荡器、AB204-N电子天平、JY38plus等离子体单道扫描直读光谱仪（ICP-AES）。

（三）试验方法

1.样品的制备

累托石样品采用反复分散-沉降的方法进行提纯，水淬渣和粉煤灰样品则直接使用。样品均经烘干及粉碎后筛分至小于240目备用。

2.累托石-水淬渣和累托石-粉煤灰颗粒吸附材料的制备

将经过制备的水淬渣或粉煤灰与累托石，另加添加剂（工业淀粉，简称IS）和水，按一定比例混合均匀，陈化24 h，制成粒径1～3mm的颗粒，送至马弗炉内焙烧2 h，自然冷却至室温即为所需颗粒吸附材料。

3.铜冶炼工业废水的处理

在250 mL锥形瓶中加入100 mL铜冶炼工业废水，加入一定量的颗粒吸附材料，放入恒温水浴振荡器中（振荡频率110 r/min）反应一定时间后，离心分离，取出上清液，测定重金属离子的浓度并计算其吸附去除率η（%）：η＝（C_o-C_e）/C_o×100%，式中C_o和C_e分别为吸附前后溶液中重金属离子的浓度（mg/dm³）。

4.颗粒吸附材料散失率的测定

准确称取一定量的颗粒吸附剂（记为G₁），置于250 mL具塞的锥形瓶中，加入100 mL去离子水，在恒温水浴振荡器中以110 r/min的振荡频率于一定温度条件下振荡一定时间后，用去离子水洗掉因粒状吸附材料破碎而产生的粉末，然后将湿颗粒吸附材料置于103～105℃烘箱中烘至恒重，冷却至室温后称重（记为G₂），则散失率P（%）的计算公式为^［7］：

P＝（G₁-G₂）/G₁×100%

二、试验结果与讨论

为了简化处理工艺，降低处理成本，本试验均在铜冶炼工业废水的自然pH（即不调节pH）的条件下进行，考查了颗粒吸附材料制备的工艺条件、废水处理工艺条件、颗粒吸附材料再生利用方法等对废水中重金属元素去除率的影响。

（一）颗粒吸附材料制备工艺条件的影响

1.焙烧温度的影响

由试验结果经过综合考虑Cu的去除率及颗粒吸附材料的散失率，确定累托石-水淬渣和累托石-粉煤灰颗粒吸附材料的焙烧温度分别为400℃和500℃，此时Cu的去除率较高而颗粒吸附材料的散失率较低。

2.累托石和水淬渣或粉煤灰混合比例的影响

累托石和水淬渣或粉煤灰混合比例对废水中Cu的去除率的影响试验结果可知，当累托石含量从10%增加到20%时，Cu的去除率有所增加，以后随着累托石含量的增加，Cu的去除率呈下降的趋势，而散失率随累托石含量的增加一直呈下降趋势。当累托石含量大于50%时，散失率接近0。从有效利用水淬渣和粉煤灰的角度考虑，确定累托石含量为50%，即水淬渣或粉煤灰与累托石的配比为1∶1，Cu的去除率较高且散失率很低。

3.添加剂比例的影响

由添加剂比例对累托石-水淬渣或累托石-粉煤灰颗粒吸附材料去除废水中Cu的影响试验结果可知：这两种颗粒吸附材料中添加剂的含量分别为10%与15%时，Cu的去除率都很高，而散失率都很低，从去除效果及成本的角度考虑，确定这两种颗粒吸附材料中添加剂的含量分别为10%与15%。

（二）颗粒吸附材料去除铜冶炼工业废水中重金属元素的效果

按上述试验确定的制备条件：累托石与水淬渣的比例为1∶1，另加入10%的添加剂和50%的水，焙烧温度为400℃；累托石与粉煤灰的比例为1∶1，另加入15%的添加剂和50%的水，焙烧温度为500℃；分别制成颗粒吸附材料，用以进行去除铜冶炼工业废水中重金属元素的条件试验。

1.反应时间的影响

在常温（25℃）、颗粒吸附材料用量为0.03g/cm³的条件下，反应时间对去除铜冶炼工业废水中重金属元素的影响试验结果表明，随着反应时间的延长，重金属元素去除率有逐渐增加的趋势，使用累托石-水淬渣颗粒吸附材料40 min以后，或使用累托石-粉煤灰颗粒吸附材料60 min以后，去除率趋于平衡。因此，确定使用这两种颗粒吸附材料的反应时间分别为40 min 和60 min。

2.吸附温度的影响

在颗粒吸附剂用量为0.03g/cm³，累托石-水淬渣颗粒吸附材料反应时间为40 min，累托石-粉煤灰颗粒吸附材料反应时间为60 min的条件下，进行吸附温度对去除铜冶炼工业废水中重金属元素的影响试验。结果表明在25℃时，两种颗粒吸附剂对重金属元素的去除率均最高。因此，确定吸附温度为25℃。

3.颗粒吸附材料用量的影响

在常温（25℃）、累托石-水淬渣和累托石-粉煤灰颗粒吸附材料的反应时间分别为40 min和60 min的条件下，进行这两种颗粒吸附剂的用量对去除铜冶炼工业废水中重金属元素的影响试验，结果表明随着吸附剂用量的增加，重金属元素去除率逐渐增加。当累托石-水淬渣颗粒吸附剂用量大于0.03g/cm³，累托石-粉煤灰颗粒吸附剂用量大于0.05g/cm³时，重金属元素去除率增加缓慢。因此，从成本角度考虑，确定这两种颗粒吸附剂用量分别为0.03g/cm³和0.05g/cm³。

（三）正交试验结果

以上探讨了各个单因素（时间、温度、用量）条件对于累托石-水淬渣或累托石-粉煤灰颗粒吸附材料对铜冶炼工业废水中重金属元素的去除效果。为了探讨在各个单因素的交互作用下颗粒吸附材料对该废水中重金属元素的最佳去除效果，进行了三因素两水平的正交试验，结果如表1和表2所示。

，烘干后再对铜冶炼工业废水进行吸附处理，试验结果见表3和表4。由表中可以看出，1 mol/L NaCl解吸再生效果最好，处理后的废水中Cu^2＋、Pb^2＋、Zn^2＋、Cd^2＋、Ni^2＋的残留浓度仍低于国家污水综合排放标准（GB8978—1996 ）的一级标准，去除率同新制备的颗粒吸附材料的去除率很接近，在解吸再生6次后，去除率为新材料去除率的80%，说明所制备的颗粒吸附材料重复使用效果较好。

三、结论

1）累托石-水淬渣和累托石-粉煤灰颗粒吸附材料制备的工艺条件为：累托石与水淬渣的比例为1∶1，另加入10%的添加剂（IS）和50%的水，焙烧温度为400℃；累托石与粉煤灰的比例为1∶1，另加入15%的添加剂（IS）和50%的水，焙烧温度为500℃。所制成的颗粒吸附材料不仅吸附效果好，而且散失率较低。

2）累托石-水淬渣颗粒吸附材料去除铜冶炼工业废水中重金属元素的适宜条件为：在自然pH值的条件下，颗粒吸附剂用量为0.05g/cm³，反应时间为40 min，温度为25℃（常温）。该条件下Cu^2＋、Pb^2＋、Zn^2＋、Cd^2＋、Ni^2＋的去除率分别为98.2%、96.3%、78.6%、86.2%、64.2%。累托石-粉煤灰颗粒吸附材料去除铜冶炼工业废水中重金属元素的适宜条件为：在自然pH值的条件下，颗粒吸附剂用量为0.07g/cm³，反应时间为60 min，温度为25℃（常温）。该条件下Cu^2＋、Pb^2＋、Zn^2＋、Cd^2＋、Ni^2＋的去除率分别为98.9%、97.5%、96.7%、90.2%、79.1%。处理后的废水中这些重金属元素的残留浓度均低于国家污水综合排放标准（GB8978—1996）的一级标准。

3）用1 mol/L NaCl对最佳吸附条件下吸附饱和的颗粒吸附材料进行解吸再生，然后用来处理铜冶炼工业废水，处理后的废水中Cu^2＋、Pb^2＋、Zn^2＋、Cd^2＋、Ni^2＋的残留浓度仍低于国家污水综合排放标准（GB8978—1996）的一级标准，去除率同用新制备的颗粒吸附材料时的去除率很接近。相对于其他吸附材料，颗粒吸附材料具有分离容易、可重复使用、成本低廉、处理效果好等优势，因而具有良好的应用前景。

参考文献

［1］江涛，刘源骏.累托石.武汉：湖北科学技术出版社，1989：1-48

［2］张小庆.累托石的改性及在废水处理中的应用.西北工业大学学报，2003

［3］孙家寿，张泽强，刘羽.累托石层孔材料处理含铬废水的研究.岩石矿物学杂志，2001，20（4）：555-558

［4］孙家寿，鲍世聪，李春领等.改性累托石处理含氰电镀废水研究.非金属矿，2001，（1）

［5］王湖坤，龚文琪.黏土矿物材料在重金属废水处理中的应用.工业水处理，2006，26（4）：4-7

［6］孙秀云，王连军，周学铁.凹凸棒土-粉煤灰颗粒吸附剂的制备及改性.江苏环境科技，2003，16（2）：1-3

［7］吴达华，吴永革，林蓉.高炉水淬矿渣结构特性及水化机理.石油钻探技术，1997，（1）

［8］许鹏举，岳钦艳，张艳娜等.PDMDAAC改性高炉渣处理印染废水的研究.工业水处理，2006，（5），62-64

［9］李亚峰，孙凤海，牛晚扬等.粉煤灰处理废水的机理及应用.矿业安全与环保，2001，（02）

［10］李春青，普红平.粉煤灰的改性及其在废水处理中的应用.中国资源综合利用，2006，（11）

［11］程爱华，王建东，姚改焕.粉煤灰在水处理中的应用.能源与环境，2006，（01）

Preparation of clay functional materials and their application in treatment of heavy metal-containing wastewater

Gong Wenqi，Han Pei，Wang Hukun，Liu Yanju，Rao Boqiong

（School of Resources and Environmental Engineering，Wuhan University of Technology，Wuhan 430070，Hubei，China）

Abstract：The preparation technological conditions and regeneration method of two novel granulated adsorbing materials of rectorite/fly ash composite（Material 1）and rectorite/water quenched-slag composite（Material 2 ） and the use of them to remove heavy metals from copper smelting plant wastewater have been studied.The experimental results showed that under the preparation conditions with the ratio of rectorite to fly ash or water quenched slag of 1∶1，the amount of the additive（Instrial Starch，IS） of 15%（Material 1） or 10%（Material 2），the addition of 50%water，and the calcination temperature of 500℃（Material 1） or 400℃（Material 2），the efficiency of heavy metal removal with the granulated materials was the best，whereas the ra tio of disintegration loss was low.Under the treatment conditions of natural pH，and with the addition of the granulated materials of 0.07g/cm³（Material 1） or 0.05g/cm³（Material 2），a reaction time of 60 minutes（Material 1 ） or 40 minutes（Material 2 ），and the adsorption temperature of 25℃，the efficiency for the gran ulated materials to remove Cu^2＋，Pb^2＋，Zn^2＋，Cd^2＋and Ni^2＋from copper smelting plant wastewater was 98.9%，97.5%，96.7%，90.2%and 79.1%（Material 1 ） or 98.2%，96.3%，78.6%，86.2%and 64.2%（Material 2），respectively，and the quality indexes of the wastewater after treatment conformed with the first level of integrated wastewater discharge standard（GB8978—1996 ） .The granulated materials saturat ed with heavy metal ions on the surface could be regenerated with quite good efficiency by washing with 1 mol/L sodium chloride（NaCl） solution.The granulated adsorbing materials had the advantages of high efficiency in wastewater treatment，easy method of solid-liquid separation and regeneration，and have a broad prospect of applications.

Key words：Rectorite，water quenched-slag，fly ash；granulated adsorbing material，regeneration，copper smelting plant wastewater.

㈢ 实验三 磨矿细度实验

一、实验目的

1.了解磨矿细度实验在整个可选性条件试验中的重要性。

2.掌握通过分析磨矿细度与浮选指标的关系，确定浮选最适宜的磨矿细度。

二、实验原理

1.磨矿是浮选前的磨矿作业，目的是使矿石中的矿物得到解离，并将矿石磨到适于浮选的粒度，根据矿物嵌布粒度特性的鉴定结果，可以初步确定磨矿的大致细度，但最终必须通过实验加以确定。矿石中矿物的解离，是任何选矿方法在迭别之前必须解决的最关键的问题，因此条件实验一般都从磨矿细度实验开始。

2.浮选是细粒和极细粒矿样的最有效的分离方法之一，可应用于有色金属、黑色金属、稀有金属、非金属和可溶性盐类等矿石的分选。

三、实验设备

1.实验室小型球磨机，规格φ240×90。

2.XFD1.5L单槽浮选机，真空过滤机XTLZφ260mm，鼓风干燥箱DGF-4A。

3.托盘天平1架，500mL量筒1个，配制药剂的各种玻璃器皿，小量筒，注射器，试样盆(大小各5个)，洗耳球，秒表，选矿药剂，分样工具。

四、实验步骤

1.磨矿

(1)磨矿浓度的选择:通常采用的磨矿浓度有50%、67%和75%三种，此时的液固比分别为1∶1、1∶2、1∶3，如果采用其他浓度值，则可按下式计算磨矿水量:

L=(1/C-1)Q (8-3-1)

式中:L——磨矿时所需添加的水量，mL;

C——要求的磨矿浓度，%;

Q——矿石质量，g。

(2)具体磨矿操作同前实验。

2.药剂的配制与添加

浮选前，应把要添加的药剂数量准备好。水溶性药剂配成水溶液添加。水溶液的浓度，示药剂用量多少来定，一般用量在200g/t范围内的药剂，可配成0.5%～1.0%的浓度，用量大于200g/t的药剂，可配成5%的浓度。添加药剂的数量可按下式进行计算:

矿物加工工程专业实验教程

式中:V——添加药剂溶液体积，mL;

q——单位药剂用量，g/t;

Q——实验的矿石质量，kg;

C——所配药剂浓度，%。

非水溶性药剂，如油酸、松醇油、中性油等，采用注射器直接添加，但需预先测定注射器每滴药剂的实际质量。

3.浮选(流程见图8-3-1)

(1)将磨好的矿浆从容器中移入浮选槽后，把浮选槽固紧到机架上(注意:在固紧浮选槽时，槽内的回流孔一定要与轴套上的回流管对好)。

(2)接通浮选机电源，搅拌矿浆。浮选流程见图8-3-1。按药方先调整剂，后捕收剂，最后起泡剂的顺序把药剂加入浮选槽内搅拌，计时。药剂加完并搅拌到规定时间后，准备充气、刮泡。

图8-3-1 条件实验流程

(3)从小到大逐渐打开充气调节阀门，待槽内形成一定厚度的矿化泡沫后，打开自动刮泡器把手，使刮板自动刮泡。在刮泡过程中，由于泡沫的刮出，浮选槽内液面会下降，这时需向浮选槽内补加一定水量，一是保持槽内液面稳定，二可用补加水冲洗轴套上和槽壁上粘附的矿化泡沫。

(4)浮选时间达到后，停止刮泡，断电。从机架上取下浮选槽，用水冲洗干净轴套、叶轮、矿浆循环孔等。

(5)分别将泡沫产品和槽内产品过滤、烘干、称量，记入表8-3-1中。然后用四分法或网格法分别取泡沫产品和槽内产品化验样品做化验用。

表8-3-1 磨矿细度实验结果

注:各产品之质量和与原矿质量之差，不得超过原矿质量的±1%。

五、数据处理

按下式分别计算出各产品的回收率:

矿物加工工程专业实验教程

式中:ε——产率回收率，%;

γ——产品产率，%;

β——产品品位，%。

六、思考题

1.如何绘制试验结果曲线图(以品位或回收率为纵坐标，磨矿细度为横坐标)?

2.根据曲线图对实验结果进行综合分析，确定最佳磨矿细度。

㈣ 求实验室DL-5C和XTLZ盘式真空过滤机技术参数以及操作说明

石城县恒诚选矿设备制造厂，专业制造实验室三辊四筒棒磨机，XMQ锥形球磨机，制样粉碎机，三头研磨机，多用真空过滤机，恒温干燥箱，磁选管，小摇床，螺旋溜槽，跳汰机，圆盘粉碎机，密封颚式破碎机，实验室摇床,实验室螺旋溜槽,实验室浮选机,实验室球磨机,实验室破碎机,实验室磁选机,实验室调浆桶,实验室振动筛，实验室砂泵,实验室研磨机,实验室过滤机，制样粉碎机等

实验室DL-5C和XTLZ盘式真空过滤机操作说明

设备开箱后，检查各紧固件、仪表、开关和接线头等是否松动或脱落。接通电源和接地保护，同时分别接上进水管，出水管，排水阀，排水管。

开车前，先关闭排水阀，打开进水阀，连续供水给真空泵，使泵内既保证形成抽真空所必须的水环，又能达到冷却的目的。然后打开大、小滤盘或外吸盘其中的一个阀门，其余的两个关闭。

试开车，若有尖叫声发出，应即刻调水补加水，真至无尖叫声后，关闭所开启的阀门，观察真空表指针，达到标定值之后，本机即可正常使用。

当使用固定过滤盘过滤物料时，应先将滤盘锁紧，用少量清水将置于滤板上的滤布、滤纸打湿，然后将矿浆倒入过滤盘，开启该过滤盘的阀门，即可进行正常过滤。过滤结束后，应用盖子将其盖好，以免杂物掉进滤盘内堵塞滤板和真空泵。若用吸盘抽吸，应将滤布、滤纸附着于外吸盘面上，再放入矿浆上部（注意吸盘不要贴靠矿浆面），开启该阀门，即能抽出澄清水。工作完成后，将吸盘洗净，然后用干净布包好放回原处。

工作结束后，若在1-2天内暂不使用，必须将排水阀打开，将泵内积水放净，然后停车。

本机在移动情况下使用时，一定要将电源和接地线安放好，以确保人身和设备的安全。