賈英杰 徐興旺

(河鋼集團(tuán)礦業(yè)公司)

某雙真空盤式過濾機(jī)的改造

賈英杰 徐興旺

(河鋼集團(tuán)礦業(yè)公司)

某鐵選廠原使用ZPG96-8型單真空盤式過濾機(jī)對鐵精礦礦漿進(jìn)行脫水。由于鐵精礦-0.044 mm占93%以上，粒度較細(xì)，實(shí)際濾餅水分為12%～14%。通過對礦漿添加疏水藥劑可降低濾餅水分至10%左右，但藥劑成本較高。在分析雙真空盤式過濾機(jī)工作原理的基礎(chǔ)上，進(jìn)行過濾脫水試驗(yàn)。結(jié)果表明，雙真空盤式過濾機(jī)可將鐵精礦濾餅水分控制在10.2%以下。利用單真空盤式過濾機(jī)，通過增加、改進(jìn)部分零部件，進(jìn)行雙真空改造，增加了獨(dú)立卸礦反吹風(fēng)系統(tǒng)，分離吸附區(qū)和脫水區(qū)，形成雙真空系統(tǒng)，同時改造濾扇、錯氣盤、濾液管。改造后的盤式過濾機(jī)不僅降低了鐵精礦濾餅水分，使之滿足生產(chǎn)要求，還節(jié)約了能耗和疏水藥劑添加量，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。該雙真空盤式過濾機(jī)的成功改造，對于同類礦山設(shè)備的改造具有參考價值。

盤式真空過濾機(jī) 真空度 雙真空

盤式真空過濾機(jī)是利用盤內(nèi)外空氣的壓力差作為過濾動力，對漿體進(jìn)行固液分離的設(shè)備。由于盤式真空過濾機(jī)具有過濾面積大、處理能力高、維護(hù)及更換濾布方便等優(yōu)點(diǎn)，故被廣泛應(yīng)用于金屬和非金屬礦山、化工和環(huán)保等領(lǐng)域的脫水作業(yè)。盤式真空過濾機(jī)真空度在-0.07 MPa以上，適合粒度0.037～0.074 mm、礦漿濃度35%～65%(金屬礦物料)或20%～40%(煤和其他輕質(zhì)物料)漿體的固液分離。

某鐵精礦細(xì)度為-0.044 mm占93%以上，礦漿使用盤式真空過濾機(jī)脫水出現(xiàn)濾餅水分較大、脫落率偏低的現(xiàn)象，降低生產(chǎn)效率。實(shí)際生產(chǎn)中通過在礦漿中添加藥劑以降低濾餅水分，但成本較高，不具有工業(yè)應(yīng)用價值。目前國內(nèi)普遍采用板框壓濾機(jī)、陶瓷過濾機(jī)解決細(xì)粒物料脫水問題，有些單位采用圓盤加壓過濾機(jī)。但這些設(shè)備都不同程度地存在投資高、占用空間大的問題，且部分設(shè)備效率低、能耗高，在老礦山過濾脫水工藝改造中難以采用。

該鐵選廠通過分析對比，決定利用現(xiàn)有盤式真空過濾機(jī)，將單真空改造為雙真空對鐵精礦礦漿進(jìn)行過濾脫水，以期達(dá)到降低濾餅水分、提高脫效率的目的。

1 原過濾脫水工藝概況

該單位年產(chǎn)鐵精礦80萬t，鐵精礦細(xì)度-0.044 mm占93%以上，礦漿濃度為45%～55%?，F(xiàn)有ZPG96-8型盤式真空過濾機(jī)3臺，日常使用2臺過濾機(jī)作業(yè)。由于鐵精礦粒度較細(xì)，實(shí)際過濾脫水后，鐵精礦濾餅水分達(dá)到12%～14%，達(dá)不到生產(chǎn)要求。

通過在礦漿中添加疏水劑的方法，可使鐵精礦水分下降到10%左右。雖然能夠滿足生產(chǎn)需要，但運(yùn)行成本較高。為降低成本并獲得合格的鐵精礦濾餅，決定將ZPG96-8單真空盤式過濾機(jī)改造為雙真空盤式過濾機(jī)，以降低鐵精礦濾餅水分至合適范圍。

2 雙真空盤式過濾機(jī)工作原理及特點(diǎn)

雙真空盤式過濾機(jī)濾盤在一定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，介質(zhì)(濾布)在槽體液面下成餅區(qū)，獲得一個真空值，離開液面干燥區(qū)會變化為另一個真空值。兩個真空區(qū)分別獨(dú)立存在，并可根據(jù)物料條件進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，對規(guī)格較大的過濾機(jī)更為適用。

由于吸附真空系統(tǒng)在礦漿液面下工作，不受液面上濾扇漏氣的影響，因此在很短的開機(jī)時間內(nèi)介質(zhì)即形成一定厚度的濾餅，過濾機(jī)即達(dá)到正常工作狀態(tài)。這個時間僅需單真空過濾機(jī)的1/10，大大降低了過濾機(jī)更換濾布時初始濾餅的水分含量。同時，雙真空盤式過濾機(jī)的雙真空系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)高真空，并可在高真空(表值-0.08 MPa)下作業(yè)，因此能有效降低濾餅水分。另外，雙真空盤式過濾機(jī)濾扇咀位置設(shè)計在液面之下(平均深度為液面100 mm以下)，濾扇厚度比同規(guī)格傳統(tǒng)濾扇減少30%，為提高系統(tǒng)真空度創(chuàng)造了條件。

3 盤式過濾機(jī)雙真空改造方案

為降低投資費(fèi)用，在原有設(shè)備、設(shè)施的基礎(chǔ)上進(jìn)行盤式過濾機(jī)雙真空改造。具體改造措施如下：

(1)需增加或改進(jìn)的零部件：分配盤、摩擦盤、分配頭、濾液管、濾扇及濾布袋、濾扇螺桿、槽鋼壓塊、吸附系統(tǒng)真空管路。

(2)增加一套功率30 kW的SK-15系列真空泵，增加一套PYQ型1 000 mm×1 200 mm強(qiáng)排自動排液灌和自動換氣閥，強(qiáng)制排液罐與分配頭吸附區(qū)管路相連，構(gòu)成獨(dú)立的吸附區(qū)，使之與脫水區(qū)分離開來，形成雙真空系統(tǒng)，提高真空度、吸附能力及脫水能力，達(dá)到降低濾餅水分目的。

(3)由原來靠真空泵反吹風(fēng)卸礦，改為獨(dú)立的反吹風(fēng)卸礦系統(tǒng)。增加兩臺功率為55 kW的MFSR200型羅茨風(fēng)機(jī)，1用1備，作為反吹風(fēng)卸礦系統(tǒng)動力源。此系統(tǒng)可以供其他兩臺盤式過濾機(jī)一起使用，能有效提高濾餅脫落率和過濾機(jī)利用系數(shù)。

4 雙真空盤式過濾機(jī)參數(shù)及脫水試驗(yàn)

為考察雙真空盤式過濾機(jī)相比單真空盤式過濾機(jī)對于降低濾餅水分的優(yōu)勢，對該鐵精礦礦漿樣品采用1.5 m2雙真空盤式過濾機(jī)進(jìn)行脫水試驗(yàn)。過濾機(jī)參數(shù)見表1，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表1 雙真空盤式過濾機(jī)參數(shù)

由表2可知，采用雙真空盤式過濾機(jī)脫水，鐵精礦濾餅水分可以控制在10.2%以下，說明盤式過濾機(jī)雙真空改造方案是可行的。

表2 雙真空盤式過濾機(jī)脫水試驗(yàn)結(jié)果

5 改造效果與經(jīng)濟(jì)效益

5.1 技術(shù)效果

(1)通過增加反吹風(fēng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立卸礦。

(2)改造后的過濾機(jī)濾扇和錯氣盤結(jié)構(gòu)，配合脫水區(qū)和吸附區(qū)雙真空系統(tǒng)，使過濾機(jī)充分發(fā)揮了本身的性能。

(3)真空度增加。脫水區(qū)真空度在-0.075 MPa以上，吸附區(qū)真空度在-0.068 MPa以上，提高了過濾機(jī)的吸附和脫水效果，提高濾餅脫落率。

(4)過濾機(jī)單位面積處理量增加10%，濾餅水分降低0.5%。

5.2 經(jīng)濟(jì)效益

全年鐵精粉產(chǎn)量按80萬t計算，雖然盤式過濾機(jī)單臺功率增加85 kW，但由于處理能力的提高，減少了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)，實(shí)際總運(yùn)行功率減少60.75 kW，每年可節(jié)約電費(fèi)約30萬元，年可節(jié)約疏水藥劑費(fèi)用270萬元。

6 結(jié) 論

對單真空盤式過濾機(jī)進(jìn)行雙真空改造，首先在結(jié)構(gòu)上增加獨(dú)立卸礦反吹風(fēng)系統(tǒng)，分離吸附區(qū)和脫水區(qū)，形成雙真空系統(tǒng)，同時對濾扇、錯氣盤、濾液管改造，使過濾機(jī)充分發(fā)揮了自身潛能，降低了鐵精礦的濾餅水分，提高脫落率。雙真空盤式過濾機(jī)可降低能耗、減少疏水劑的使用，每年預(yù)期獲得經(jīng)濟(jì)效益300萬元。相比其他設(shè)備的改造具有投資少、占用空間小的優(yōu)勢，為解決細(xì)粒物料的高效脫水提出了一條新思路，在同類礦山中具有借鑒意義。

·記者在線·

云銅鋅業(yè)、馬關(guān)云銅獲得高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)定

云南省科技廳于近日下達(dá)了“關(guān)于印發(fā)云南2015年認(rèn)定高新技術(shù)企業(yè)復(fù)審?fù)ㄟ^高新技術(shù)企業(yè)及更名高新技術(shù)企業(yè)名單的通知”。云銅鋅業(yè)和公司參股的馬關(guān)云銅同時榮獲高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)定。

據(jù)悉，云銅鋅業(yè)是2009年獲得高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)定并通過2012年的復(fù)審續(xù)存3 a后，按初始取證的程序申報的；而馬關(guān)云銅為初始申報。

2015-11-24)

賈英杰(1984—)，男，工程師，河北省秦皇島市青龍滿族自治縣祖山鎮(zhèn)廟溝鐵礦。