陶瓷真空过滤机在矾矿脱水上的应用.pdf

第3 2 卷 2 0 1 2 年0 8 月 矿冶 工 程 M I N I N GA N DM 哐T A L L U R G I C A LE N G I N E E R I N G V 0 1 ．3 2 A u g u s t2 0 1 2 陶瓷真空过滤机在矾矿脱水上的应用① 钱均新 江苏省宜兴非金属化工机械厂有限公司研究所，江苏宜兴2 1 4 2 2 1 摘要介绍了陶瓷过滤机的特点和结构，针对矾矿选矿特点，设计了新型陶瓷真空过滤机，大大提高了产品质量和生产效率。 关键词陶瓷真空过滤机；陶瓷滤板；喷淋；防腐 中图分类号T B 4 6 2文献标识码A文章编号0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 1 2 0 8 0 3 4 6 0 2 ’ 1 陶瓷真空过滤机特点 3 陶瓷真空过滤机在矾矿选矿厂的应用 陶瓷真空过滤机是一种新型高效的物料脱水设 备，它采用微孔陶瓷材料作为过滤介质，应用毛细效应 原理，水能通过而矿浆颗粒不能通过过滤介质，整个过 滤过程中元真空损失，只需较少的能源消耗就能保证 过滤机恒定在接近绝对真空状态下运行，设备过滤效 率大为提高。陶瓷过滤机的诞生是物料脱水设备的一 次革命，它有效地解决了使用滤布作过滤介质时过滤 设备生产能力低、滤饼水分高、能源消耗大的缺陷，其 主要特点为①真空度高，滤饼干燥性能好。②滤液 清澈透明，工作环境清洁无污染。③采用P L C 程序控 制，自动化程度高。④可连续操作，维修工作量少，设 备有效利用率高达9 0 ％以上。⑤元需昂贵的滤布，几 乎无备件消耗，运行费用低，与其他过滤设备相比能耗 节省约9 0 ％。⑥设备结构紧凑，安装费用低。 2 陶瓷过滤机结构 陶瓷真空过滤机主要由转子、陶瓷过滤板、分配 头、滤浆槽、刮刀、搅拌装置及超声清洗系统、自控系统 等组成。滤浆槽由不锈钢板焊接而成，起承载料浆的 作用，搅拌装置在滤浆槽内搅拌混和料浆，避免料浆沉 积，根据相应的平米数，陶瓷过滤机安装有相应的滤 盘，每组滤盘由1 2 块独立的陶瓷板组成 形状为扇 形，夹角3 0 。 ’滤板接口与设在转子上的滤液管接口 用胶管联接并用不锈钢夹箍锁紧，在减速机的带动下， 以0 ．5 ～2r ／m i n 旋转，料浆在真空的作用下，吸附在 陶瓷过滤板上，滤饼由刮刀刮下，滤液通过分配头到达 真空桶，一小部分清澈滤液由脱水泵经反冲洗系统对 陶瓷板进行反冲洗，其余排出以供它用。 3 ．1 小型过滤试验 矾矿选矿工艺流程一般为原矿一破碎磨矿_ 浸 出 一定条件下H s 0 4 浸出 _ 固液分离_ 滤饼洗涤。 对于工艺上的固液分离，传统的过滤方法是采用带式 真空过滤机、多级沉淀池这两种方法，但这两种处理方 法均存在占地面积大、过滤效率低、上清液浑浊、滤渣 含矾量高、对后道萃取工艺影响很大等缺点，固液分离 工序已成为矾矿选矿工艺中的一个瓶颈。为此，宜兴 公司和陕西五洲矾业选厂共同进行了陶瓷过滤机在矾 矿应用上的小型试验，根据现场的实际情况，确定了两 个试验方案①一次洗涤浓密机底流过滤试验；②最 后一级浸出槽排料试验。为取得比较真实的实验数 据，连续做了半个月的工业实验，得到了一系列的过滤 数据，经整理后两次试验方案的结果见表1 和表2 。 表1 过滤实验数据 矿渣一一 1 7 ，6 5 综合矿渣一一 1 4 ．6 4 注矿浆粒径分布D l o 1 ．9 2 卜“，D 2 5 3 ．5 0 斗m ，D ，o 8 ，5 3 斗m ， D 7 5 3 6 ，4 3 恤m ，D 9 0 6 7 ．6 2 弘m 。 ①收稿日期2 0 1 2 - 0 5 - 2 1 作者简介钱均新 1 9 6 9 一 ，男，江苏宜兴人，高级工程师，主要从事液固、气固分离设备的研究与设计工作。 万方数据 2 0 1 2 年0 8 月 钱均新陶瓷真空过滤机在矾矿脱水上的应用 3 4 7 通过本次连续试验，说明陶瓷过滤机在处理五洲 矾业选厂的矿石是可行的。从试验过程和试验结果 看，矿浆的液固比对陶瓷过滤机的处理比较敏感，保持 较高而稳定的液固比，对将来的整机过滤是很重要的。 3 ．2 过滤机设计 经过对矾矿浸出液的化学成分及整体工艺充分考 虑后，在过滤机的整机设计上主要作如下考虑 1 浸出液对设备的整体腐蚀很严重需要防腐。 2 滤渣中含矾量较高，需要在陶瓷过滤机上增加 喷淋装置进行洗涤，确保滤渣中含有较少的矾，提高回 收率。 3 提高过滤效率，增加滤后液的产量，故反冲不 直接使用滤液，而采用气顶液反冲。 根据如上的设计原则，在设计上作如下改进 1 整体设计采用防腐蚀型，槽体衬复合橡胶，主轴 过流部件采用9 0 4 L 材料制作。超声波清洗系统采用外 挂式结构，且增加频率自动跟踪系统，提高清洗效果。 2 在陶板两侧增加雾状喷淋装置，相当于对滤渣 进行四次洗涤，大幅度提高回收率。 3 采用压缩空气加滤液反冲，节省滤液。分配头 采用S i C 陶瓷和碳纤维填充阳F E 作摩擦副，提高密 封效果，确保反冲不漏气。陶瓷过滤板是过滤的核心， 为此，在陶板的制作上作如下改进首先，在材质的选 用上，由原来的氧化铝改成刚玉砂，经高温烧结 烧成 温度13 5 0 ℃ ，耐腐蚀性能得到了更进一步的提高， 能经得起强酸的腐蚀。其次，在结构上由原来的注浆 成型骨架式单一微孔结构，改成模压成型梯度微孔结 构，并经二次烧成，不仅降低了陶瓷板的过滤阻力，而 且陶瓷板的强度和耐磨性能也得到了大幅度提高，具 有强度高、耐蚀性好、易清洗再生等优点，从而延长了 陶瓷板的使用寿命，该种陶瓷板特别适合于高粘度物 料的过滤。 4 结论 根据矾矿选矿厂特点设计生产的过滤机于2 0 0 7 年5 月安置调试成功后，在现场进行了3 个月考察，滤 液中的V O ，含量达到用户要求，滤液无杂质清澈透 明，萃取质量大幅度提高，选矿作业实现了连续运转， 极大地提高了生产率和产品质量。通过工业考验表 明，此陶瓷过滤机的设计是先进的，运转是可靠的，取 得了预期的效果，针对于矾矿设计的真空陶瓷过滤机 是成功的。使用陶瓷过滤机后，与原先的沉淀池相比， 生产效率大幅度提高，产品质量明显上升。 参考文献 [ 1 ] 毛星蕴，姜立新，梁金龙．国外脱水设备的研究与进展[ J ] ．过 滤与分离，1 9 9 7 2 ． [ 2 ]周竹发，钦征骑，王卫君．真空陶瓷过滤机高效节能机理的探讨 [ J ] ．江苏陶瓷，1 9 9 8 1 ． [ 3 ] 吴伯明，张爱明，何卫平．高效节能陶瓷过滤机的研制及其应用 [ J ] ．江苏陶瓷，2 0 0 0 2 ． [ 4 ]吴伯明．国产H T G 型陶瓷真空过滤机的开发应用[ J ] ．有色设 备，2 0 0 1 6 ． [ 5 ] 金琅，马卫兵．过滤器选型设计制造[ M ] ．北京中国机械出版 社，2 0 0 6 ． 万方数据