黃旭東

(大冶有色金屬有限公司 豐山銅礦，湖北 陽新 435232)

TM-21陶瓷過濾機(jī)應(yīng)用與過濾效果探討

黃旭東

(大冶有色金屬有限公司 豐山銅礦，湖北 陽新 435232)

本文介紹了陶瓷過濾機(jī)的結(jié)構(gòu)，闡述了陶瓷過濾機(jī)的的工作原理，分析了影響陶瓷過濾機(jī)脫水效果的因素、陶瓷過濾機(jī)常見故障的原因，提出了提高陶瓷過濾機(jī)過濾效果的措施。

陶瓷過濾機(jī)； 過濾板； 精礦水份

TM系列陶瓷過濾機(jī)工作基于毛細(xì)作用原理。陶瓷板作為過濾介質(zhì)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)為中空骨架，外表面有0.3 mm的膜面，是大量、均勻的微顆粒堆積而成，形成具有毛細(xì)作用的微孔，其特點(diǎn)是只能讓水通過，空氣和礦物質(zhì)顆粒無法通過。陶瓷過濾機(jī)就是根據(jù)毛細(xì)吸附原理，利用微孔陶瓷板通水不透氣的特性，在負(fù)壓的作用下抽取陶瓷板內(nèi)腔的液體，礦物質(zhì)顆粒因不能通過微孔被吸附在陶瓷板表面，達(dá)到固液分離的目的。

1 結(jié)構(gòu)簡介

TM系列陶瓷過濾機(jī)由主機(jī)部分(機(jī)架、礦漿槽、主驅(qū)動(dòng)軸和陶瓷板)、攪拌裝置、清洗系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。

1.1 主機(jī)部分

1.1.1 機(jī)架及礦漿槽

機(jī)架由碳鋼結(jié)構(gòu)件制成，對(duì)礦漿槽、主軸、攪拌裝置等起連接和支撐作用。礦漿槽用不銹鋼板卷焊而成,表面光潔且不易腐蝕，槽體內(nèi)有溢流管口和放料口，槽體后側(cè)安裝有超聲波清洗裝置。

1.1.2 主驅(qū)動(dòng)軸

該部件是陶瓷過濾機(jī)的核心部件，采用不銹鋼制造，陶瓷濾板安裝在轉(zhuǎn)子上，轉(zhuǎn)子由兩軸承座支承。軸的一端安裝了分配閥與真空系統(tǒng)連接，工作時(shí)，料漿中的液體進(jìn)入瓷板內(nèi)部，在真空作用下通過管道引至分配閥流入濾液罐，反沖洗時(shí)，水由分配閥對(duì)應(yīng)的分配管道送入濾室。軸的另一端與減速電機(jī)連接，提供驅(qū)動(dòng)力。

1.1.3 陶瓷板

陶瓷過濾板外表為扇形，里面是骨架、溝槽形成液體流動(dòng)的通道，每塊陶瓷過濾板與軸中通道相連，在過濾過程中的毛細(xì)孔現(xiàn)象，使陶瓷過濾板微孔始終充滿液體，當(dāng)抽吸真空時(shí)，濾液通過軸中通道流入濾液桶，再由濾液泵排出。作為陶瓷過濾板必須是：材質(zhì)具有親水性；有足夠的強(qiáng)度耐壓反吹。陶瓷板一般有：1 m2/圈、2 m2/圈、3 m2/圈、4 m2/圈等規(guī)格尺寸；厚度為24.4～30 mm，使用壽命一般為1～2年。

1.2 攪拌機(jī)構(gòu)

攪拌器設(shè)在漿料槽的下方，在料漿槽內(nèi)攪拌混和料漿，避免料漿沉積。常用的擺耙式機(jī)構(gòu)靠耙齒擺動(dòng)攪拌。如果料漿濃度較低時(shí)，而且轉(zhuǎn)速高，濾盤回轉(zhuǎn)本身就能起到攪拌作用；如果物料沉降過快也可采用沖氣攪拌。

1.3 清洗裝置

1.3.1 反沖洗裝置

陶瓷過濾板在工作過程中，微小顆粒易于堵塞陶瓷微孔，影響生產(chǎn)效率。反沖洗一般設(shè)置在卸料區(qū)的后一區(qū)，設(shè)置角度與陶瓷過濾板扇形角相同。這樣保證在每一循環(huán)過程中每一塊陶瓷板都得到清洗一次。工作一定時(shí)間后，采用超聲波清洗或化學(xué)清洗兩者混合清洗。

1.3.2 超聲波清洗裝置及化學(xué)清洗

超聲波在液體中傳播，在能量密度大于0.1 W/cm2時(shí)把液體分子拉裂成空洞(空化核)，此現(xiàn)象稱為空化效應(yīng)，物體上的雜質(zhì)剝離下來，達(dá)到清洗的目的。由于超聲波在液體中衰減很小，所以對(duì)液體的物體的表面，包括狹縫微孔內(nèi)均有很好的清洗效果。

化學(xué)清洗利用反沖洗管路系統(tǒng)，將40%左右濃度的稀硝酸由計(jì)量泵送入反沖洗管路中，與水混合成1%的酸液，對(duì)濾板的結(jié)鈣現(xiàn)象進(jìn)行消除，保證濾板使用效率。

一般在每班結(jié)束停止進(jìn)料后，先加清水清洗20 min左右排空，再加清水于槽內(nèi)，進(jìn)行超聲波和化學(xué)清洗聯(lián)合清洗40 min左右。

1.4 真空系統(tǒng)

真空系統(tǒng)主要是將濾液引入排液罐后，通過濾液泵或自動(dòng)排液裝置將其排出。真空泵一般采用單級(jí)液環(huán)式真空泵，無需單獨(dú)加潤滑油，工作時(shí)必須保持提供冷卻水。

1.5 控制系統(tǒng)

系統(tǒng)包括PLC、觸摸屏、液位計(jì)、轉(zhuǎn)換器、電磁閥、氣動(dòng)閥等電氣元件。設(shè)備上的檢測儀表把模擬量變換為標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)送到可編程內(nèi)部，滿足數(shù)據(jù)采集和控制需求。以計(jì)算機(jī)(或觸摸屏)為核心完成監(jiān)控、圖形化界面、運(yùn)行參數(shù)顯示、狀態(tài)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)等功能。根據(jù)礦漿的性質(zhì)和用戶要求，實(shí)現(xiàn)陶瓷過濾機(jī)的自動(dòng)化功能。

2 影響陶瓷過濾機(jī)產(chǎn)能及脫水效果的因素

2.1 濃度

應(yīng)根據(jù)礦漿性質(zhì)，摸索出最佳濃度。礦漿濃度高，有利于濾餅的形成。但有些藥劑對(duì)脫水效果有較大影響，如銅鉬分離中的水玻璃等，礦漿在濃密機(jī)中加水稀釋充分脫藥，可以減少藥劑對(duì)脫水效果的影響。

2.2 料位及轉(zhuǎn)速

料位高、主軸轉(zhuǎn)速慢，吸漿時(shí)間長，濾餅會(huì)加厚；相反的，則干燥時(shí)間短，影響精礦水分。所以應(yīng)根據(jù)礦漿的性質(zhì)，摸索出最佳料位及轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)最佳過濾效果。

2.3 真空度

真空度高、吸水負(fù)壓大、濾餅脫水效果就好。國內(nèi)生產(chǎn)的陶瓷真空過濾機(jī)真空度達(dá)到-0.095～-0.098 MPa。

2.4 陶瓷過濾板

陶瓷過濾機(jī)的核心技術(shù)是陶瓷過濾板，陶瓷過濾板微孔應(yīng)選擇與礦漿物料細(xì)度相匹配。應(yīng)選擇透水率高的、吸漿性能強(qiáng)的陶瓷過濾板，能有效提高精礦過濾效果。

另外，溫度、pH值、攪拌轉(zhuǎn)速、刮刀間隙等等因素對(duì)陶瓷過濾機(jī)的產(chǎn)能和精礦水份也有一定影響。

3 陶瓷過濾機(jī)常見的故障及發(fā)生原因

(1)真空度低,不能滿足生產(chǎn)要求

主要原因是真空管路泄漏、真空泵循環(huán)水不夠、真空泵葉輪磨損、分配頭磨損、陶瓷板破損、濾液桶排水閥未關(guān)緊。

(2)超聲波清洗時(shí)陶瓷板清洗不干凈

主要原因是電源箱有故障、電源保險(xiǎn)燒壞、線路老化、換能頭燒壞、超聲盒擊穿、礦漿槽水位過低。

(3)反沖洗水倒回酸桶

主要原因是酸管和反沖洗水管連接的單向閥磨損。

4 提高陶瓷過濾機(jī)過濾效果的措施

陶瓷過濾機(jī)的產(chǎn)能及過濾后精礦水份與陶瓷板的選型和礦漿濃細(xì)度、礦漿性質(zhì)、含藥成分等諸多因素有關(guān)。為了提高陶瓷過濾機(jī)的過濾效果和陶瓷板的使用壽命，應(yīng)做好以下幾個(gè)方面：

4.1 保持陶瓷板的清潔

陶瓷過濾機(jī)在工作時(shí)需用壓力水反沖洗，一般不用風(fēng)反吹，由于陶瓷板的過水不過氣特點(diǎn)。風(fēng)吹易造成從內(nèi)向外堵塞，且因空氣易壓縮導(dǎo)致真空度不穩(wěn)定；化學(xué)清洗時(shí)，先用清水清洗20 min左右，再將槽體內(nèi)液體排出，這樣可將部分殘留藥劑清洗出來，(因?yàn)橛行┧巹┤邕x鉬用的水玻璃等，遇酸后產(chǎn)生膠狀物)，再加稀硝酸清洗，每班進(jìn)行超聲波和化學(xué)清洗聯(lián)合清洗40 min左右，這樣使陶瓷板清洗更徹底；過濾機(jī)使用一定時(shí)間后，堵塞的陶瓷板可拆下用稀酸浸泡8 h左右，再用清潔溫水浸泡不低于3h方可沖淋、濾出水分備用，清洗后的陶瓷板應(yīng)做好標(biāo)記，不宜用風(fēng)吹已清洗干凈的陶瓷板。

4.2 及時(shí)更換破損的陶瓷板

因?yàn)槠茡p陶瓷板會(huì)將礦漿吸入內(nèi)腔，導(dǎo)致反沖洗時(shí)礦漿從內(nèi)向外堵塞同一組別的其化陶瓷板，這一點(diǎn)非常重要。

4.3 杜絕過濾機(jī)有跑、冒、滴、漏現(xiàn)象

只有杜絕過濾機(jī)有跑、冒、滴、漏，才能提高過濾效果，否則會(huì)影響到過濾機(jī)的真空度；新安裝分配盤時(shí)彈簧不宜壓得過緊，應(yīng)在摩擦片表面涂油，讓其磨合為鏡面，使用一段時(shí)間后再慢慢加緊，無泄漏即可，這樣可以延長使用壽命；刮刀間隙也應(yīng)適時(shí)調(diào)整，一般每年應(yīng)更換一次錯(cuò)氣頭和刮刀。

[1] 陳松.影響陶瓷過濾機(jī)產(chǎn)能的因素[J].新疆有色金屬，2012，(3):95-96.

[2] 朱臘梅，梁飛豹.國產(chǎn)陶瓷過濾機(jī)的應(yīng)用[J].銅業(yè)工程，2004，(4).

Application and Filtering Effectiveness of TM-21 Ceramic Filter

HUANG Xu-dong

(Fengshan Copper Mine, China Daye Non-ferrous Metals Co., Ltd. Yangxin 435232, China)

This paper introduces structure of ceramic filter, expounds working principle of ceramic filter, analyses reasons of influence factors for the ceramic filter dewatering effect and common faults, and proposes measures how to improve the filtering effect.

ceramic filter； filtering plate； concentrate moisture

2013-08-26

黃旭東(1965-)，男，湖北黃梅人，高級(jí)工程師，大學(xué)本科，主要從事采選設(shè)備的應(yīng)用與研究。

TD462.2

B

1003-8884(2014)01-0048-03