礦山的精礦脫水廣泛采用真空過(guò)濾機(jī)。目前,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的真空過(guò)濾機(jī)主要采用以濾布為過(guò)濾介質(zhì),普遍存在著耗氣大、耗能高、真空低、濾餅含水高、產(chǎn)量低、濾布易磨損、維修工作量大等缺點(diǎn)。1994年,國(guó)內(nèi)某礦引進(jìn)了新型真空過(guò)濾機(jī)--陶瓷真空過(guò)濾機(jī),應(yīng)用于鋅精礦脫水。由于該機(jī)效率高、耗能低等優(yōu)點(diǎn),所以很受歡迎。但由于設(shè)備費(fèi)用大及備品備件高,許多礦山只能望機(jī)興嘆,陶瓷真空過(guò)濾機(jī)。其機(jī)理與盤(pán)式真空過(guò)濾機(jī)的工作原理相類(lèi)似,即在壓強(qiáng)差的作用下,懸浮液通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)時(shí),顆粒被截留在介質(zhì)表面形成濾餅,而液體則通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)流出,達(dá)到了固液分離的目的。其不同處在于陶瓷過(guò)濾板具有產(chǎn)生毛細(xì)效應(yīng)的微孔,使微孔中的毛細(xì)作用力大于真空所施加的力。
陶瓷真空過(guò)濾機(jī)的開(kāi)發(fā)
陶瓷真空過(guò)濾機(jī)的組成陶瓷真空過(guò)濾機(jī)外形與盤(pán)式真空過(guò)濾機(jī)相類(lèi)似,主要由轉(zhuǎn)子、攪拌器、刮刀組件、料漿槽、分配器、陶瓷過(guò)濾板、水路系統(tǒng)、清洗設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)等組成。
料漿槽由不銹鋼板而成,起承載料漿的作用,攪拌器在料漿槽內(nèi)攪拌混和料漿,避免料漿沉積;陶瓷濾板安裝在轉(zhuǎn)子上,轉(zhuǎn)子由兩軸承座支承。在減速機(jī)的帶動(dòng)下,以0.5~2轉(zhuǎn)/min旋轉(zhuǎn),料漿在真空的作用下,吸附在陶瓷過(guò)濾板上,濾餅由刮刀刮下,由輸送機(jī)帶走,濾液通過(guò)分配器到達(dá)真空桶,并由濾泵通過(guò)水路系統(tǒng)反沖洗陶瓷過(guò)濾板,濾泵安裝在真空桶下大于3m處,這樣可保證從真空桶內(nèi)抽出濾液。
陶瓷真空過(guò)濾機(jī)配套了計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)采用pc總線模塊化工業(yè)控制機(jī)并配以各種變送器、變頻器、多路氣動(dòng)閥門(mén)、液位器等儀器。開(kāi)機(jī)時(shí),料漿閥門(mén)由料位儀監(jiān)控,控制料漿料位高低,真空桶濾液由液位儀檢測(cè),當(dāng)至高位液,工控機(jī)便迅速打開(kāi)濾泵出口的旁路閥門(mén),快速排水。水路系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)壓力由各種壓力變送器監(jiān)測(cè)。主軸減速機(jī)轉(zhuǎn)速,攪拌減速機(jī)轉(zhuǎn)速均通過(guò)變頻器調(diào)速,達(dá)到無(wú)極變速。
陶瓷過(guò)濾板的研制陶瓷真空過(guò)濾機(jī)所選用的過(guò)濾介質(zhì)為陶瓷過(guò)濾板,不用濾布,刮泥時(shí)刮刀與陶瓷之間留有0.4mm~0.8mm間隙,以防止機(jī)械磨損,延長(zhǎng)使用壽命。作為陶瓷過(guò)濾板滿(mǎn)足三個(gè)條件:一,微孔孔徑不大于2μm;二,陶瓷材質(zhì)具有親水性;三,材質(zhì)有足夠的強(qiáng)度。目前,我們選用具有親水性的氧化鋁陶瓷材質(zhì),空隙率在35左右。因此,在過(guò)濾過(guò)程中,水和親水的陶瓷間產(chǎn)生表面張力,這就產(chǎn)生毛細(xì)孔現(xiàn)象,使微孔內(nèi)始終充滿(mǎn)液體,當(dāng)抽吸真空時(shí),濾液通過(guò)微孔,而空氣卻不能通過(guò)。
陶瓷過(guò)濾板外表為扇形,采用氧化鋁與其它材質(zhì)通過(guò)練泥、成型、干燥、燒成、加工而成。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)一代產(chǎn)品為中空填球和二代產(chǎn)品為梯度形。后一種成本略高,但過(guò)濾阻力小,強(qiáng)度高。
陶瓷過(guò)濾板在工作過(guò)程中,微小顆粒易于堵塞陶瓷微孔,影響生產(chǎn)效率。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,我們采用每一循環(huán)反清洗方法,即通過(guò)分配器由陶瓷過(guò)濾板內(nèi)部反沖液至過(guò)濾板表面,達(dá)到清洗微孔。反沖洗一般設(shè)置在卸料區(qū)的后一區(qū),設(shè)置角度與陶瓷過(guò)濾板扇形角相同。這樣保證在每一循環(huán)過(guò)程中每一塊陶瓷板都清洗一次。工作一定時(shí)間后,我們采用了超聲清洗或化學(xué)清洗兩者混合清洗,目前我們超聲清洗主要采用先進(jìn)的混頻超聲清洗以達(dá)到過(guò)濾板清洗得更徹底,過(guò)濾始終保持效率。