【畢業(yè)學(xué)位論文】陶瓷過濾機(jī)在凡口礦精礦、尾砂脫水的應(yīng)用研究礦物加工

分類號(hào) 密級(jí) U D C 編號(hào) 士學(xué)位論文 論文題目陶瓷過濾機(jī)在凡口礦精礦、 尾砂脫水的應(yīng)用研究 學(xué)科、專業(yè) 礦 物 加 工 研究生姓名 羅 升 導(dǎo)師姓名及 專業(yè)技術(shù)職務(wù) 胡岳華 教授 中南大學(xué)碩士學(xué)位論文 摘要 - - 要 精礦脫水是幾乎所有選礦廠一道必不可少的工 序，隨著礦物嵌布粒度的日益細(xì)化，高效的脫水技術(shù)已經(jīng)受到選礦行業(yè)的日益重視。 凡口鉛鋅礦是我國(guó)大型鉛鋅礦山，由于方鉛礦、閃鋅礦的嵌布粒度很細(xì)，尤其是方鉛礦，鉛粗泡磨礦細(xì)度達(dá)到 米占 90%，導(dǎo)致鉛精礦的 米含量高達(dá) 加之鉛鋅分離采用高堿工藝，鉛、鋅精礦的粘度大，這兩個(gè)原因?qū)е铝司V過濾十分困難。 本研究在大量的文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，分析了各種過濾設(shè)備的原理、適用性，最終選擇芬蘭奧托昆普陶瓷過濾機(jī)作為解決鉛、鋅、硫精礦的脫水的主體設(shè)備，選擇國(guó)產(chǎn)陶瓷過濾機(jī)作為分級(jí)尾砂的脫水設(shè)備， 成功解決了凡口鉛鋅礦長(zhǎng)期存在的精礦脫水問題和分級(jí)尾砂的脫水問題。 研究工作主要包括三個(gè)方面的內(nèi)容： （ 1）進(jìn)口陶瓷過濾機(jī)的試驗(yàn)室試驗(yàn)和工業(yè)試驗(yàn)；（ 2）進(jìn)口陶瓷過濾機(jī)陶瓷板堵塞機(jī)理研究和清洗方法研究； （ 3）國(guó)產(chǎn)陶瓷過濾機(jī)過濾分級(jí)尾砂的試驗(yàn)室研究和工業(yè)試驗(yàn)研究。 研究的主要結(jié)論如下： 1、 小型試驗(yàn)表明，陶瓷過濾機(jī)可以得到水分含量 低的濾餅，對(duì)鉛精礦而言，水分由 降到 對(duì)鋅精礦而言，水分由 降到 對(duì)硫精礦而言，水分由 降到 給料濃度增大，處理量及濾餅水分亦隨之增加，如果以 10%作為合格濾餅水分含量，那么對(duì)應(yīng)的濃度不能高于 75%，如果以 9%作為合格濾餅水分含量，那么對(duì)應(yīng)的濃度不能高于 72%；隨著礦漿液位的升高，濾餅水分也逐漸提高，處理量增大。結(jié)合生產(chǎn)及產(chǎn) 品出廠水分要求，確定最佳礦漿液位為76%實(shí)際設(shè)定值為 80+5%。轉(zhuǎn)速率增加，處理量增加，當(dāng)轉(zhuǎn)速?gòu)?50%上升到80%時(shí)，處理量逐漸增大到最大值，轉(zhuǎn)速超過 80%，處理量反而略有下降，主要是濾餅形成時(shí)間縮短所致，確定 80%左右的轉(zhuǎn)速為最佳圓盤轉(zhuǎn)速。 2、 石灰 硝酸三種化學(xué)藥劑與超聲波結(jié)合使 用的新方法，解決了陶瓷板清洗難問題。該方法可以對(duì)鋅精、混精和鉛精陶瓷過濾機(jī)的清洗效果良好，微孔還原率分別達(dá)到 100%、 例外的是硫精，還原率只能達(dá)到 3、 用進(jìn)口陶瓷過濾機(jī)可以節(jié)約能耗、降低濾餅水 分，取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。真空過濾機(jī)精礦脫水的能耗為 t， 陶瓷過濾機(jī)的精礦脫水能耗為 Wh/t，后者的能耗是前者的 35%，下降 65%。按年處理原礦 120 萬噸計(jì)算，每年可節(jié)約電耗 千瓦小時(shí)，按每千瓦小時(shí) 計(jì)算，年節(jié)約成本 元。水分減少，運(yùn)輸過程中的途耗減少，按 13 萬噸金屬量計(jì)算，途耗每減低千分之一，金屬損中南大學(xué)碩士學(xué)位論文 摘要 - - 30 噸，增加利潤(rùn) 52 萬元。據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于水分下降，途耗下降了千分之二到三，因此增加利潤(rùn) 104 萬元到 156 萬元。能耗下降和濾餅水分降低可以直接得到經(jīng)濟(jì)效益 元到 元，此外過濾車間實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，礦區(qū)污染減少，帶來一定的環(huán)境效益。 4、 分級(jí)尾砂可以采用國(guó)產(chǎn)陶瓷過濾機(jī)，小型試驗(yàn)表明 種國(guó)產(chǎn)陶瓷過濾機(jī)均可以用于分級(jí)尾砂的脫水。 陶瓷過濾機(jī)的最佳給料濃度為 57陶瓷過濾機(jī)的最佳給料濃度為 55在此條件下，它們都可以滿足處理能力和濾餅水分的要求，考慮到 中國(guó)有三家用戶正在運(yùn)行，工業(yè)生產(chǎn)采用了一臺(tái) 瓷過濾機(jī)用于分級(jí)尾砂的脫水， 過工業(yè)調(diào)試和穩(wěn)定運(yùn)行，處理能力達(dá)到 h，濾餅水分達(dá)到 基本滿足分級(jí)尾砂脫水的需要。 關(guān)鍵詞：過濾，脫水，精礦，陶瓷過濾機(jī)，毛細(xì)孔 中南大學(xué)碩士學(xué)位論文 - of on is a of is a is is its is 0% 0 to 0% 0 in is H in to of On of of of as in as of in 1) 2)on of 3)of in in as 1. of , 0% % is of be 5% 2% of 6of 0% of by of 00%,is 南大學(xué)碩士學(xué)位論文 - 3. be by of its t of as 30 4. be of TG,be 75ST TG,of in h,of of 南大學(xué)碩士學(xué)位論文 目錄 - - 摘 要 I 一章 前 言 1 水在選礦的重要性 1 題的來源和意義 2 第二章 文獻(xiàn)綜述 3 3 .過濾介質(zhì).濾餅特性. 5 .真空過濾.加壓過濾機(jī).離心脫水.0 工作原理 .過濾 機(jī)的選擇和計(jì)算.5 脫水設(shè)備 .陶瓷 過濾機(jī)工作原理與節(jié)能機(jī)理.1 2 3 中南大學(xué)碩士學(xué)位論文 目錄 - - 4 5 第三章 精礦過濾研究 26 6 .物料性質(zhì).陶瓷 過濾機(jī)小型試驗(yàn).等處 理量真空過濾機(jī)與陶瓷過濾機(jī)對(duì)比試驗(yàn).9 驗(yàn)流程 .陶瓷 過濾機(jī)給礦濃度試驗(yàn).陶瓷 過濾機(jī)礦漿液位試驗(yàn).陶瓷 過濾機(jī)最佳轉(zhuǎn)速試驗(yàn).3 礦水分.經(jīng)濟(jì) 效益指標(biāo) . 35 第四章 國(guó)產(chǎn)陶瓷過濾機(jī)過濾分級(jí)尾砂試驗(yàn)研究 36 器 36 6 7 . .1 1 濾機(jī)性能指標(biāo).南大學(xué)碩士學(xué)位論文 目錄 - - .國(guó)產(chǎn) 陶瓷過濾機(jī)存在的問題 .3 第五章 工業(yè)陶瓷過濾機(jī)的清洗試驗(yàn)研究 45 器、藥劑 45 5 6 .氧化酸洗.草酸清洗.物料 預(yù)先處理 .8 .清洗 周期試驗(yàn) .清洗效果. 49 第六章 結(jié) 論 50 參 考 文 獻(xiàn) 52 致 謝 54 在學(xué)期間主要研究成果 錯(cuò)誤！未定義書簽。 中南大學(xué)碩士學(xué)位論文 第一章 前言 第一章 前 言 固液分離技術(shù)廣泛用于冶金、礦山、化工、建材、石油等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)行業(yè)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，固液分離技術(shù)日益受到重視。 精礦脫水是固液分離技術(shù)在選礦行業(yè)的具體應(yīng)用，我國(guó)的有色、黑色、煤炭和非金屬四種礦物加工行業(yè)中，絕大部分采用濕式分選作業(yè)，因此，精礦脫水成為選廠不可或缺的工序。以我國(guó)的有色金屬礦山為例， 2002 年 10 種有色金屬精礦產(chǎn)量為 2000 萬噸，它們中的絕大部分需要脫水。如果以黑色金屬為例， 2002 年我國(guó)產(chǎn)鐵精礦 噸，精煤的年產(chǎn)量更高。所以精礦脫水技術(shù)面臨一個(gè)巨大的市場(chǎng)，降低脫水能耗、提高生產(chǎn)效率受到選礦行業(yè)的高度重視。 選礦是一種粗加工，受銷售價(jià)格的影響，一直十分注重每道工序的作業(yè)成本。精礦脫水是成本控制的重要工序，也是影響后續(xù)冶煉能耗的重要工序，因此它既影響選廠的成本，也影響冶煉能耗和中途運(yùn)輸?shù)膿p耗。 隨著礦山開采時(shí)間的增加，大部分礦山的礦物嵌布粒度向細(xì)的方向轉(zhuǎn)化，它既影響分離工序，也對(duì)精礦脫水工藝和設(shè)備產(chǎn)生了壞的作用。精礦粒度越細(xì)、粘度越大，脫水的難度越大、成本越高。因此尋找新的工藝和設(shè)備取代傳統(tǒng)的工藝和設(shè)備成為選礦技術(shù)重點(diǎn)發(fā)展方向之一。此外，尾砂充填工藝中同樣采用的是 上述問題依然存在，由于粒度粗，真空損失經(jīng)常使過濾機(jī)處理能力不足，甚至出現(xiàn)倒耙等問題。 水在選礦的重要性 脫水是選礦的最終工序，也是一道十分重要的工序，精礦含水率越低，冶煉消耗的能量越小。表 出了某鐵礦的生產(chǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)1，精礦水分對(duì)造球有重大的影響，從表 看出水份含量越高，烘干能力越差，從水份 升到 盡管只上升了 或者相對(duì)上升 烘干能力卻從 75t/h 下降到 36t/h，下降了 39t/h，相對(duì)下降的幅度達(dá)到 52%。 可以肯定烘干能力下降的速度遠(yuǎn)高于水份上升的速度。 因此，過濾水份的高低直接關(guān)系到后續(xù)冶煉的能耗。 表 精礦水分對(duì)球團(tuán)系統(tǒng)的影響 精礦 米含量/% 78 84 87 89 91 水分范圍 /% 干能力 t/h 75 68 60 52 36 另一方面運(yùn)輸中的途耗也與精礦水 分直接相關(guān)，以凡口鉛鋅礦為例， 1994 年以前，鉛精礦、 鋅精礦、 硫精礦的水分含量分別為 鉛、鋅精礦從凡口鉛鋅礦火車運(yùn)送到韶關(guān)，運(yùn)輸距離為 55耗分別為 中南大學(xué)碩士學(xué)位論文 第一章 前言 折合金屬量為 500 噸和 600 噸，總的經(jīng)濟(jì)損失約為 400 萬元，如果從凡口用火車運(yùn)送到株州冶煉廠，由于運(yùn)輸距離長(zhǎng)損失更大。因此脫水作業(yè)對(duì)精礦運(yùn)輸十分重要。此外，高含水量的精礦在北方的冬天容易結(jié)冰，造成卸車?yán)щy。 題的來源和意義 凡口鉛鋅礦是我國(guó)大型鉛鋅生產(chǎn)礦山，原礦中鉛、鋅、硫品位高，礦物在形成過程中相互沿晶粒間隙或裂隙解離充填溶蝕交代，嵌布粒度極細(xì)，共生關(guān)系密切。由于礦物的這種特性，采用細(xì)磨高堿（ 2）的選礦工藝，為了使礦物達(dá)到充分單體解離，原礦二段的磨礦細(xì)度為 88%粗泡再磨的磨礦細(xì)度為 90%于磨礦粒度細(xì)，使得三種產(chǎn)品的粒度很細(xì)，其中鉛精礦 級(jí)占 鋅精礦 級(jí)占 硫精礦 級(jí)占 級(jí)占 如此細(xì)的精礦粒度以及精礦的強(qiáng)堿性帶來的高粘度，給固液分離帶來了極大的困難。 舊的固液分離采用真空?qǐng)A盤式過濾機(jī)，過濾指標(biāo)較差。這主要表現(xiàn)在濾餅水分高，如鉛精礦的水分高達(dá) 13%，硫精礦高達(dá) 12%。如此高的水分使得精礦運(yùn)輸時(shí)損失嚴(yán)重，從選廠運(yùn)輸?shù)街曛菀睙拸S，約620耗達(dá)到2%，年損失金屬量為2000噸，經(jīng)濟(jì)損失巨大。另一方面，真空過濾機(jī)能耗高，每臺(tái)680理量約為 10t/h 臺(tái)，單位處理量的能耗高，因此生產(chǎn)成本高。 為了解決這一生產(chǎn)實(shí)際問題，90 年代初開始 著手過濾工藝和設(shè)備的引進(jìn)、研究、消化、吸收。首先引進(jìn)了芬蘭產(chǎn)運(yùn)行結(jié)果表明，該種壓濾機(jī)并不能解決水分、處理能力的問題，且生產(chǎn)中出現(xiàn)頻繁的機(jī)械故障，因此無法得到工業(yè)推廣。 基于上述原因，凡口鉛鋅礦從 1995 年起開始考慮用先進(jìn)的過濾設(shè)備取代真空過濾機(jī)。先后引進(jìn) 4 臺(tái)由芬蘭奧托昆普明太克公司研制生產(chǎn)的陶瓷過濾機(jī)，分別用于過濾鋅精礦（ 、硫精礦（ 、鉛精礦（ 鉛鋅混合精礦（ ，從而完全取代了原有的 2002 年，由于分級(jí)尾砂充填試驗(yàn)的成功， 空過濾機(jī)不能解決分級(jí)尾砂過濾問題，因此尋找合適的過濾設(shè)備也變成急需解決的生產(chǎn)實(shí)際問題，國(guó)產(chǎn)陶瓷過濾機(jī)的應(yīng)用研究顯得十分重要，與進(jìn)口過濾機(jī)相比，它可能大幅度節(jié)約固定資產(chǎn)投資和運(yùn)行成本。 進(jìn)口陶瓷過濾機(jī)用于精礦脫水和國(guó)產(chǎn)陶瓷過濾 機(jī)用于分級(jí)尾砂脫水這一課題來源于凡口礦的生產(chǎn)實(shí)際，是凡口礦的重大研究課題，對(duì)凡口礦的節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。中南大學(xué)碩士學(xué)位論文 第二章 文獻(xiàn)綜述 第二章 文獻(xiàn)綜述 濾概述 過濾是從流體中分離固體顆粒的過程，基 本原理是：將液固兩相 的混合物給到多孔隙的介質(zhì)（即過濾介質(zhì)，一般用過濾布等）的表面，在壓力差的作用下，液體通過介質(zhì)，而固體顆粒殘留于介質(zhì)上，實(shí)現(xiàn)固液分離。殘 留在介質(zhì)上的固體顆粒稱為濾餅，通過濾餅層和介質(zhì)層的液體稱為濾液。 工業(yè)固液分離的目可能需要脫水后的濾餅 ，也可能是澄清的濾液 。礦山的精礦過濾的目的是得到水分合格的濾餅。污水處理的目 的是得到固體含量合格的澄清濾液。以濾液為產(chǎn)品的過濾機(jī)一般比以獲得濾餅為產(chǎn)品的 過濾機(jī)容易操作。對(duì)于經(jīng)過初步濃縮脫水的細(xì)粒物料進(jìn)一步脫水，目前最常用的方法就是過濾。與其他干燥等固液分離方法相比，過濾消耗能量是較低的。 濾方法 工業(yè)上應(yīng)用過濾的方法，按照過濾動(dòng)力的不同，可分為四大類型。 （ 1） 重力過濾 該類過濾屬于床層過濾， 其特點(diǎn)是固體顆粒的沉積發(fā)生在較厚的粒狀介質(zhì)床層內(nèi)部。懸浮液中的顆粒直徑小于床層孔直徑，當(dāng)顆粒墮流體在床層內(nèi)的曲折孔道中穿過時(shí)，便粘附在過濾介質(zhì)上。這種過濾適用于懸浮液中顆粒甚小而且含量甚微的場(chǎng)合。例如自來水廠里用石英砂層作為過濾介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)水的凈化。 最原始的布袋過濾也屬于重力過濾，它利用液體的重力和濾布對(duì)顆粒的阻礙實(shí)現(xiàn)固液分離。 （ 2） 真空過濾 利用真空泵造成過濾介質(zhì)兩側(cè)有一定的壓力差，在此推動(dòng)力作用下，懸浮液的液體通過濾布，而固體顆粒呈餅層狀沉積在濾布的上游一側(cè)。該法一般適于處理液固比較小而固體顆粒較細(xì)的懸浮液。 （ 3） 加壓過濾 過濾推動(dòng)力為正壓力的過濾方法稱為加壓過濾。 加壓的方法之一是利用壓縮空氣或高壓水充入裝在濾室一側(cè)或兩側(cè)的隔膜，借助于隔膜膨脹而均勻壓榨濾餅。另一中南大學(xué)碩士學(xué)位論文 第二章 文獻(xiàn)綜述 種加壓方法是直接對(duì)固液兩相體加壓，如帶式過濾機(jī)。加壓過濾的優(yōu)點(diǎn)是可以產(chǎn)生 1個(gè)大氣壓以上的過濾推動(dòng)力，與真空過濾機(jī)相比，推動(dòng)力沒有理論上的限制，加壓過濾一般適于處理細(xì)粒粘而難過濾的物料。近幾年又發(fā)展了加壓一真空組合式過濾。 （ 4） 離心過濾 利用離心力作用，使懸浮液中液體被甩出，而顆粒被截留在濾布表面，離心力場(chǎng)可以提供比重力場(chǎng)更強(qiáng)的過濾推動(dòng)力，分離因素可以達(dá)到 3000 以上。適于處理固相為微米級(jí)、亞微米級(jí)甚至納米級(jí)的固液兩相體。 濾介質(zhì) 過濾介質(zhì)是過濾過程中不可缺少的基本條件，常用過濾介質(zhì)的種類很多，主要的可分為三類： （ 1） 粒狀介質(zhì) 如細(xì)砂、石礫、玻璃渣、木炭、骨炭、酸性白堊等。此類介質(zhì)，顆粒堅(jiān)硬，可以堆積成層，顆粒間的細(xì)微孔道足以將懸浮固體截留，而只允許液體通過。例如城市和工廠給水設(shè)備中的砂濾池就是應(yīng)用這類介質(zhì)構(gòu)成的。 （ 2） 織物介質(zhì)（或稱濾布介質(zhì)） 是用天然的或人造的纖維編織而成的濾布。所用材料有棉花、麻、羊毛以及各種人造纖維與金屬絲等。此類介質(zhì)應(yīng)用最廣，其中尤以棉織帆布、尼龍類人造纖維、毛織呢絨等在選礦廠使用最普遍。 （ 3） 多孔陶瓷或塑料介質(zhì) 試驗(yàn)室中的砂濾器及飲水用的特制濾缸就用此類介質(zhì) 餅特性 過濾的目的在于得到含水較低的濾餅或不含固體的濾液。按性質(zhì)差異，濾餅可分為兩類，即不可壓縮濾餅與可壓縮的濾餅。前者由不變形的顆粒所組成，礦物晶體就屬于此類。后者由無定形的顆粒所組成，主要的為膠體濾渣，如氫氧化鉛以及各種水化沉淀物等。不可壓縮的濾渣積聚在過濾介質(zhì)上形成濾餅時(shí)，各個(gè)顆粒的相互排列位置，粒子間的孔道，均不會(huì)因?yàn)閴毫Φ脑黾佣l(fā)生較大的變化。但在過濾可壓縮性濾渣時(shí)，粒子與粒子間的孔道壓力的增加而顯著地變小，因此對(duì)濾液的流動(dòng)發(fā)生阻礙作用。 選礦廠的精礦濾餅如不含有具備特殊回收價(jià)值的成分時(shí)， 一般很少洗滌。 但在水冶 （如電解銅、錳等）廠里濾餅要經(jīng)過洗滌，以便充分回收濾液，并使濾餅更加純潔，既可保證產(chǎn)品質(zhì)量又可得高對(duì)有用成份的回收率。 對(duì)于可壓縮的濾餅，當(dāng)過濾壓強(qiáng)增大時(shí)顆 粒的孔道變窄，有時(shí)也 因顆粒過于細(xì)密而將通道堵塞。遇此情況可將一些粒度較粗的物 料混入懸浮液中，改善料漿性質(zhì)，形成較中南大學(xué)碩士學(xué)位論文 第二章 文獻(xiàn)綜述 疏松的濾餅，提高過濾效率。這些混入的物質(zhì) 可以是同成份的物料，也可以是其他物料或藥劑，統(tǒng)稱為助濾劑。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng) 域，包括冶金礦山、化工、石油等領(lǐng)域，脫水是不可缺少的。金屬、非金屬礦山脫水作業(yè)相對(duì)于分離作業(yè)來說雖然不是主要作業(yè)，但是卻是絕對(duì)不能少的。尤其是當(dāng)?shù)V石的嵌布 粒度越來越細(xì)，磨礦、分離作業(yè)的礦石粒度相應(yīng)下降，分離出來的有用礦物越來越細(xì)， 那么過濾的難度在逐步增加，尤其是含有大量細(xì)泥的精礦，過濾作業(yè)變得越來越重要， 有時(shí)甚至達(dá)到了影響選礦廠生產(chǎn)能力的地步。因此，過濾技術(shù)受到了礦山的高度重視。 工業(yè)過濾機(jī)的出現(xiàn)及應(yīng)用比較早，種類也很多。按照過濾推動(dòng)力的來源不同，過濾機(jī)可以分為四大類型，即真空過濾機(jī)、壓濾機(jī)、磁性過濾機(jī)和離心過濾機(jī)。按照設(shè)備的形狀及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，又可細(xì)分為表 列的各種型式的過濾機(jī)。 隨著工業(yè)生產(chǎn)和技術(shù)的進(jìn)步，近幾年國(guó)外過濾機(jī)不斷向大型化方向發(fā)展，機(jī)體的結(jié)構(gòu)不斷地改進(jìn)和完善，新型的高效率、高產(chǎn)量的過濾機(jī)如自動(dòng)壓濾機(jī)、大型盤式過濾機(jī)和水平帶式過濾機(jī)等相繼出現(xiàn)和應(yīng)用， 促進(jìn)了過濾技術(shù)和設(shè)備以較快的速度向前發(fā)展。美國(guó)最大的盤式真空過濾機(jī)面積已達(dá) 4002，帶有蒸汽罩的盤式過濾機(jī)最大規(guī)格為 220 米2。近幾年還出現(xiàn)了水平盤式過濾機(jī)，其處理能力大，濾餅水份低，是較好的過濾設(shè)備之一。傳統(tǒng) 的圓筒型真空過濾機(jī)也向大 型發(fā)展，。 我國(guó)金屬礦山選礦廠目前使用的過濾設(shè)備大多為筒型真空過濾機(jī)。 近幾年已開始使用大型盤式、折帶式和繩帶式過濾機(jī)。國(guó)產(chǎn) 1000 毫米寬的帶式壓濾機(jī)的研制成功，為解決我國(guó)細(xì)粘物料的脫水問題提供了新的途徑。近幾年我國(guó)除了發(fā)展新產(chǎn)品外，對(duì)原有的筒式真空過濾機(jī)規(guī)格進(jìn)行了系列化整理 ，增補(bǔ)了新的規(guī)格；目前又生產(chǎn)了 30米2的和 40 米2的無格折帶過濾機(jī)。磁濾機(jī)也有發(fā)展，除 整頓了原有的 12 米2機(jī)型外，新添了 8 和 20 米2兩種規(guī)格。 ） 濾設(shè)備 過濾設(shè)備是一個(gè)很大的家族，設(shè)備的型號(hào)十分繁多，但是，依據(jù)過濾推動(dòng)力來劃分有四大類， 即重力過濾、 真空過濾、 壓力過濾和離心過濾， 各種典型的設(shè)備列于表 。 表 過濾設(shè)備的劃分 1重力過濾 砂層過濾 袋式過濾 壓濾機(jī) 板框式 箱 式 加壓葉片 靜止葉片 旋轉(zhuǎn)葉片 間歇式 微孔板 新式過濾機(jī) 中南大學(xué)碩士學(xué)位論文 第二章 文獻(xiàn)綜述 微孔管 轉(zhuǎn)鼓式 葉片式 旋轉(zhuǎn)壓濾機(jī) 2加壓過濾 連續(xù)式 壓榨脫水機(jī) 輥帶式 旋轉(zhuǎn)式 V 型盤式 間歇式 葉片過濾機(jī)等 轉(zhuǎn)鼓式 有格 無格 刮刀卸料 輥卸料 繩索卸料 帶卸料 頂部卸料 底部卸料 3真空過濾機(jī)連續(xù)式 垂直旋轉(zhuǎn)葉片 水平旋轉(zhuǎn)園盤 水平移動(dòng)帶式 水平傾覆盤 立式 4離心力過濾臥式 自動(dòng)推料 刮刀卸料 各種過濾機(jī)，由于過濾原理不同，結(jié)構(gòu)形式和工作方式不一，因此不同的過濾機(jī)有不同的特點(diǎn)，其用途也不盡相同。針對(duì)不同的過濾設(shè)備，對(duì)它們的用途和適應(yīng)范圍分述如下。 力過濾 重力過濾有袋式過濾和床層過濾 袋式重力過濾常用于生產(chǎn)率低、容許時(shí)間很長(zhǎng)的場(chǎng)合，它的操作方式十分簡(jiǎn)單，將固液兩相體裝入布袋做成過濾裝置，在重力的作用下液相穿過濾布，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的固液分離。這種方法簡(jiǎn)單，但是生產(chǎn)效率低，不適合大規(guī)模工業(yè)，很多時(shí)候適合于手工作坊式場(chǎng)合。 床層過濾主要用于固液兩相流中固含量較低的場(chǎng)合。 過濾介質(zhì)有可能是砂石、 活性炭、甚至粉煤灰。采用床層過濾一般是濾液要求澄清度高，如飲用水的過濾。床層過濾介質(zhì)的作用不僅僅阻礙固體顆粒的通過，很多時(shí)候由于介質(zhì)強(qiáng)的物理吸附作用，將固體顆粒吸附在介質(zhì)上，如活性炭作為過濾介質(zhì)，由于它具有高的空隙率，可以吸附微細(xì)粒顆粒，因此廣泛用于廢水的處理。 中南大學(xué)碩士學(xué)位論文 第二章 文獻(xiàn)綜述 空過濾 真空過濾機(jī)有間斷式和連續(xù)式兩種。 間斷式真空過濾機(jī)其實(shí)是某些 具有真空設(shè)施的過濾裝置， 如真空過濾槽和真空抽濾槽，它們適合于回收濾液的場(chǎng)合。其特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少。不足之處是工作強(qiáng)度大，自動(dòng)化程度低3。 連續(xù)真空過濾機(jī)主要有外濾式真空過濾機(jī)、內(nèi)濾式真空過濾機(jī)、圓盤式真空過濾機(jī)和傾覆盤式過濾機(jī)。連續(xù)真空過濾機(jī)是冶金礦山的常用設(shè)備，廣泛用于有色金屬、黑色金屬等行業(yè)的精礦過濾。 圖 別是外濾式真空過濾機(jī)、內(nèi)濾式真空過濾機(jī)、圓盤式真空過濾機(jī)和傾覆盤式過濾機(jī)的簡(jiǎn)圖。 圖 外濾式真空過濾機(jī)示意圖，真空轉(zhuǎn)鼓 1 在驅(qū)動(dòng)部件 3 的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，真空分配頭 5 與轉(zhuǎn)鼓的抽濾、洗滌、抽干、反吹室相通，存于儲(chǔ)液槽的固液兩相體與轉(zhuǎn)鼓的抽濾室相通，固體顆粒被吸附在轉(zhuǎn)鼓的過濾介質(zhì)上，隨著轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)動(dòng)，吸附在介質(zhì)上的顆粒被帶到抽干室，該室依然處于真空狀態(tài)，殘余水分繼續(xù)穿越濾餅、介質(zhì)達(dá)到降低水分的目的， 轉(zhuǎn)鼓繼續(xù)旋轉(zhuǎn)， 濾餅被帶到反吹卸餅區(qū)， 濾餅在正壓作用下得到疏松，被刮刀或其它裝置卸下，完成卸料后的介質(zhì)進(jìn)入洗滌區(qū)，反沖洗水清洗介質(zhì)，重新進(jìn)入抽干區(qū)，如此循環(huán)，達(dá)到連續(xù)分離固液的目的。 外濾式真空過濾機(jī)一般實(shí)用于顆粒沉降速度較慢的物料， 且濾餅與濾布容易分離的場(chǎng)合。顆粒沉降速度過大且容易沉淀的物料、濾餅透氣性好的物料不宜采用此種過濾方法，前者容易壓槽，后者真空損失大且濾餅容易脫落。 圖 濾式真空過濾機(jī) 1 真空轉(zhuǎn)鼓； 2 單元濾室； 3 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)； 4 真空轉(zhuǎn)鼓； 5 真空分配頭； 6 礦漿槽； 7 刮刀； 圖 內(nèi)濾式真空過濾機(jī)示意圖，工作原理與外濾式真空過濾機(jī)相似，不同之中南大學(xué)碩士學(xué)位論文 第二章 文獻(xiàn)綜述 處是在濾餅形成于轉(zhuǎn)鼓內(nèi)側(cè)，料漿直接給到過濾介質(zhì)上，經(jīng)過抽濾室、抽干室后濾餅運(yùn)動(dòng)到頂布，在重力和刮刀的聯(lián)合作用下，濾餅脫落，由相應(yīng)的輸送裝置將濾餅送出過濾機(jī)。 內(nèi)濾式過濾機(jī)用于顆粒粒度較粗的場(chǎng)合，不必?fù)?dān)心顆粒沉降速度太快而產(chǎn)生壓槽的現(xiàn)象。其缺點(diǎn)是有效過濾面積小，對(duì)物料的疏松性由嚴(yán)格的要求，既不能太容易疏散掉入料漿中，也不能與濾布結(jié)合太緊密而導(dǎo)致無法卸料。 圖 濾式真空過濾機(jī) 圖 盤式真空過濾機(jī) 1 料槽； 2 過濾葉片； 3 真空分配頭； 4 真空管； 5 濾液抽出管； 6 刮刀 圖 圓盤式真空過濾機(jī)示意圖，過濾原理與外濾式真空過濾機(jī)相似，不同之處是轉(zhuǎn)鼓由圓盤取代，一個(gè)圓盤相當(dāng)于一個(gè)轉(zhuǎn)鼓。真空分配頭 3 與每個(gè)葉片上的抽濾室、抽干室、反吹室和洗滌室相通，介質(zhì)吸附礦漿抽濾成餅抽干反吹卸料濾布清洗，其工作程序與外濾式真空過濾機(jī)一致。與之不同的是軸向分布的圓盤的占地面積遠(yuǎn)小于外濾式真空過濾機(jī)， 因此相同過濾面積的圓盤式真空過濾機(jī)的面中南大學(xué)碩士學(xué)位論文 第二章 文獻(xiàn)綜述 積是外濾式真空過濾機(jī)的 1/3 甚至更小。 1997 年以來，由于 式真空過濾機(jī)的研制成功，我國(guó)的大型鐵礦如承德、鞍山、酒泉等相繼采用，使鐵精礦的水分下降了 2%4、 5。 真空?qǐng)A盤式過濾機(jī)的適用范圍與外濾式真空過濾機(jī)相同，實(shí)用于粒度細(xì)、不易沉降的顆粒。 真空過濾機(jī)的另一種設(shè)備是水平膠帶式真空過濾機(jī)6，它利用了重力和真空吸力作為過濾推動(dòng)力。由于物料垂直自由給入，因此適合的粒度范圍很寬。 壓過濾機(jī) 真空過濾機(jī)最大的局限在于它的真空度最大也只能是 101就是說濾餅兩側(cè)最大的壓差為一個(gè)大氣壓，因此過濾的推動(dòng)力受到了限制。如何提高過濾推動(dòng)力？方法之一是在真空過濾機(jī)濾餅正壓面施加壓力，使得壓差大于一個(gè)大氣壓，如盤式真空壓濾機(jī)；方法之二是利用密封容器對(duì)固液兩相流不斷地?cái)D壓，濾餅兩側(cè)的壓差可以達(dá)到數(shù) 體被強(qiáng)制排放到介質(zhì)的另一側(cè)，實(shí)現(xiàn)固液分離，如板框壓濾機(jī)7；第三種方法是機(jī)械壓榨，即對(duì)袋式過濾裝置從機(jī)械上實(shí)現(xiàn)連續(xù)壓榨，如帶式壓濾機(jī)。 板框式壓濾機(jī) 圖 框式壓濾機(jī)的示意圖8。壓緊機(jī)構(gòu)向右滑動(dòng)，濾板和濾板相互壓緊，濾板之間形成濾腔，料漿由壓力泵通過進(jìn)料管進(jìn)入布置有濾布的濾腔，過濾推動(dòng)力由泵提供，在壓力的作用下，液相穿越濾布從溢流管排出。當(dāng)過濾腔被固體顆粒填滿，壓力泵停止給料，閥門關(guān)閉，壓緊機(jī)構(gòu)向左移動(dòng)，濾板打開，濾餅在重力的作用下掉下。如果要降低水分，壓力泵停止工作后可以吹入壓縮空氣進(jìn)一步壓榨，當(dāng)重力不能使濾餅順利脫落可以采用振打裝置幫助濾餅脫落。 圖 框式壓濾機(jī) 1 螺桿 2機(jī)頭板 3濾框 4濾板 5機(jī)尾板 6壓力表 7接管 8蝶閥 9支撐主梁 10 機(jī)架 11手輪 板框式壓濾機(jī)是間斷式過濾機(jī)，優(yōu)點(diǎn)是可以提供 1過濾推動(dòng)力，因此適合于難濾的微細(xì)粒級(jí)物料的過濾，尤其是濃度不高的粘性物料過濾，如污水處理、鉛鋅精礦過濾。 帶式壓榨過濾機(jī) 圖 預(yù)濃縮帶式壓榨過濾機(jī)9，其結(jié)構(gòu)上分為預(yù)濃縮脫水和過濾壓榨兩部分 ,過濾中南大學(xué)碩士學(xué)位論文 第二章 文獻(xiàn)綜述 壓榨部分結(jié)構(gòu)與帶式壓榨過濾機(jī)的結(jié)構(gòu)基本相同 ,主要由機(jī)架、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、上下兩條無端濾布、壓榨輥、濾帶張緊裝置、自動(dòng)防止濾布跑偏裝置以及濾布洗滌裝置等組成的。預(yù)濃縮脫水部分是由一個(gè)大直徑 ,低轉(zhuǎn)速的預(yù)脫水轉(zhuǎn)筒組成。其工作過程為 :混凝給料轉(zhuǎn)筒濃縮重力脫水段預(yù)壓脫水段低壓脫水段高壓脫水段濾餅卸出?？梢?,比帶式壓榨過濾機(jī)的性能更穩(wěn)定 ,更具有其優(yōu)勢(shì) ,機(jī)械裝置性能可靠 ,這樣可以對(duì)污泥進(jìn)行有效的預(yù)脫水 ,減輕壓榨區(qū)的負(fù)擔(dān) ,避免物料由于污泥濃度低而造成壓溢現(xiàn)象 ,大大提高處理能力。 圖 式壓榨過濾機(jī) 1濃縮轉(zhuǎn)筒 2濾帶張緊裝置 3機(jī)架 4濾帶清洗裝置 5濾帶調(diào)偏裝置 6壓榨輥系 7濾帶驅(qū)動(dòng)裝置 8卸料裝置 心脫水 圖 臥式螺旋離心沉降機(jī)的示意圖10，料漿進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓中，顆粒在離心力的作用下向轉(zhuǎn)鼓的器壁運(yùn)動(dòng)，液相與固相交換位置時(shí)被迫向中心運(yùn)動(dòng)，沉降在器壁的顆粒由差速螺旋向左推動(dòng)從排渣口排出，液相則從另一頭的清液口排出。實(shí)際上液相中可能含有固體顆粒， 這主要取決于轉(zhuǎn)鼓的旋轉(zhuǎn)速度或分離因素11， 分離因素越大，液相中顆粒含量越小。 目前德國(guó) 司生產(chǎn)的離心沉降機(jī)的分離因素已經(jīng)達(dá)到5000。篩網(wǎng)式離心機(jī)能有效地進(jìn)行中細(xì)粒級(jí)的脫水。離心沉降機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于占地面積小，缺點(diǎn)是機(jī)械復(fù)雜，維護(hù)工作量大12。 圖 式離心螺旋沉降機(jī) 濾機(jī)過濾原理 工業(yè)用的過濾機(jī)主要有負(fù)壓工作的真空過濾機(jī)，正壓工作的壓濾機(jī)，常壓工作的滲透中南大學(xué)碩士學(xué)位論文 第二章 文獻(xiàn)綜述 式過濾機(jī)。 對(duì)于液固兩相構(gòu)成的流態(tài)物質(zhì)通過有孔隙的物質(zhì)進(jìn)行過濾的理論研究始于 19 世紀(jì)后期。工業(yè)生產(chǎn)中的真空過濾的理論研究?jī)H僅在本世紀(jì)初葉才開始，隨著工業(yè)生產(chǎn)和技術(shù)的發(fā)展，精確地計(jì)算和選擇過濾設(shè)備的要求更加迫切，近年來過濾理論的研究有一些發(fā)展，但是發(fā)展仍是很慢的。 過濾理論的研究所涉及的問題比較復(fù)雜。 例如，僅就過濾的阻力 而言