白　鷹

（青海省西寧特殊鋼集團(tuán)有限責(zé)任公司，青海西寧 810006）

淺論陶瓷過濾機(jī)在選礦工藝中的開發(fā)應(yīng)用

白鷹

（青海省西寧特殊鋼集團(tuán)有限責(zé)任公司，青海西寧 810006）

世界上最早的陶瓷過濾機(jī)產(chǎn)生于上世紀(jì)90年代的芬蘭，我國最早進(jìn)口陶瓷過濾機(jī)的用戶是營口鉛鋅礦，用于鉛鋅精礦產(chǎn)品的過濾，過濾電耗節(jié)省了85%，水分降低了2-3個百分點，效果十分理想。精礦脫水是所有選礦廠必不可少的工序，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。簡要介紹陶瓷過濾機(jī)的工作原理，在鐵礦選礦中的實際應(yīng)用效果及發(fā)展前景。

鐵礦 陶瓷過濾機(jī) 原理 應(yīng)用 發(fā)展

西寧特殊鋼股份公司有限責(zé)任公司于2005年在甘肅肅北蒙古自治縣大紅山礦區(qū)建設(shè)年處理300萬噸原礦的鐵礦選廠，同期在新疆哈密白山泉礦區(qū)建設(shè)年處理量200萬噸原礦的的鐵礦選廠，2010年又在青海洪水河礦區(qū)建設(shè)年處理量100萬噸原礦的的鐵礦選廠。這幾個礦區(qū)均屬低品位礦石，細(xì)粒浸染，要取得精良的產(chǎn)品，必須將礦石磨細(xì)至-400目90%以上。采用內(nèi)濾筒式真空過濾機(jī)，微細(xì)精礦無法迅速沉降到濾布上，以溢流和濾液的形式返回到濃縮機(jī)，在濃縮過濾間造成惡性循環(huán)，致使過濾成本居高不下，盤式過濾機(jī)，濾餅水分高，濾液濁度大，懸浮物排效超標(biāo)，給后續(xù)作業(yè)和環(huán)境治理帶來較大危害。針對以上情況，為節(jié)能降耗，我公司從一開始進(jìn)入礦山行業(yè)就特別重視借鑒和吸收國內(nèi)外節(jié)能降耗方面的新設(shè)備，大膽選用國內(nèi)技術(shù)先進(jìn)的陶瓷盤式真空過濾機(jī)用于鐵礦選礦脫水。并帶動了三地周邊選礦廠改造了普通盤式真空過濾機(jī)。

礦山的精礦脫水廣泛采用濾布為過濾介質(zhì)的真空過濾機(jī)，生產(chǎn)過程中存在耗氣大、耗能高、真空低、濾餅含水高、產(chǎn)量低、濾布宜磨損、維修工作量大等缺點。而陶瓷過濾機(jī)是集微孔陶瓷、機(jī)械制造、超聲清洗和自動化控制于一體的高新技術(shù)產(chǎn)品，有高效、節(jié)能、運行成本低等顯著特點是傳統(tǒng)的固液分離設(shè)備無法比擬的，它的誕生是固液分離設(shè)備領(lǐng)域的一場革命，具有劃時代意義。但由于國外對我國實行技術(shù)封鎖，設(shè)備非常昂貴，使得礦山企業(yè)只能望機(jī)興嘆。國家在“八五”期間委托江蘇省陶瓷研究所對陶瓷過濾機(jī)核心技術(shù)進(jìn)行科技攻關(guān)，在1997年擁有了自己知識產(chǎn)權(quán)的復(fù)合式陶瓷平板的陶瓷過濾板加工技術(shù)。

陶瓷過濾機(jī)是種新型高效節(jié)能的固液分離設(shè)備，其機(jī)理與盤式過濾機(jī)相類似，即在壓強差的作用下，懸浮液通過過濾介質(zhì)時，顆粒被截留在介質(zhì)表面形成濾餅，而液體則通過過濾介質(zhì)流出，達(dá)到了固液分離的目的。但兩者又有本質(zhì)區(qū)別，過濾介質(zhì)不同，陶瓷過濾機(jī)用微孔陶瓷板作為過濾介質(zhì)，取代了濾布，它集微孔陶瓷、機(jī)械制造、超聲波清洗、微電腦控制于一體，應(yīng)用毛細(xì)效應(yīng)原理，使微孔中的毛細(xì)作用大于真空所施加力，從而達(dá)到過濾效率高，濾餅水分低，濾液清澈透明，節(jié)能效果好，設(shè)備維護(hù)簡單，故障少，壽命長，勞動強度低等特點。其特點:杜絕了跑混現(xiàn)象，濾液清澈，有利于環(huán)保排放及循環(huán)利用，節(jié)約水資源。陶瓷板為微孔，構(gòu)成了管徑小分布密集的毛細(xì)管，使濾液通過速率快，固體顆粒不能穿濾，是濾布網(wǎng)孔做不到的。濾板在干燥區(qū)運行時，濾餅中的濾液能被抽進(jìn)濾板，而空氣卻不會漏進(jìn)去，即“通水不通氣”。這意味著抽濾過程不會有“真空損失”，僅需一臺很小的真空泵就能維持整機(jī)的真空（-0.097MPa）狀態(tài)運行，與其它過濾機(jī)相比節(jié)能80%以上，較高的真空度也是濾餅水份低的重要原因，陶瓷過濾機(jī)的濾餅水份可下降2-3個百分比。采用電腦工控程序化控制，控制簡單、便捷、可靠，可按工藝要求隨機(jī)調(diào)整轉(zhuǎn)盤速度，減輕了勞動強度，并可實行遠(yuǎn)程控制。陶瓷過濾機(jī)超聲波清洗技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，解決了物料顆粒堵塞毛細(xì)孔的現(xiàn)象，保證了濾液清洗更徹底，過濾始終處于高效率運行。自動排液裝置技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，實現(xiàn)了設(shè)備全自動運行，降低了設(shè)備裝機(jī)功率和能耗，并改變了因為使用離心泵強制排水而提出的對工業(yè)現(xiàn)場苛刻條件的局面，減少了設(shè)備制造成本和使用成本。攪拌裝置技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，保證了設(shè)備的高效運行，防止物料沉淀導(dǎo)致設(shè)備過濾效率下降的現(xiàn)象。氣液分配裝置技術(shù)（即分配閥）的開發(fā)應(yīng)用，實現(xiàn)設(shè)備能連續(xù)運行的工作狀態(tài)。過濾介質(zhì)—陶瓷濾板使用壽命長。與傳統(tǒng)的老式過濾介質(zhì)濾布相比，陶瓷過濾板使用壽命可以達(dá)到2年，比濾布壽命長6-10倍。陶瓷過濾機(jī)工作原理圖1所示:

陶瓷過濾機(jī)工作原理:濾餅形成（吸漿區(qū)）--濾餅脫水（過濾區(qū)）--二次投料或淋洗區(qū)—濾餅脫水（干燥區(qū)）--陶瓷板清洗（反沖洗區(qū)）--濾餅刮除（卸料區(qū)）。料漿槽由不銹鋼板焊接而成，起承載料漿的作用，攪拌器在料漿槽內(nèi)攪拌混合料漿，避免料漿沉積；陶瓷過濾板安裝在轉(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，吸附在陶瓷過濾板上，濾餅由刮刀刮下，由輸送機(jī)帶走，濾液通過分配器到達(dá)真空桶，并由濾泵通過水路系統(tǒng)反沖洗陶瓷過濾板，濾泵安裝必須在真空桶下大于3m處，這樣可保證從真空桶內(nèi)抽出濾液。配套了計算機(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、多路氣動閥門、液位器等儀器。開機(jī)時，料漿閥門由料位儀監(jiān)控，控制料漿料位高低，真空桶濾液由液位儀檢測，當(dāng)至高位，工控機(jī)便迅速打開濾泵出口的旁路閥門，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。主軸減速機(jī)轉(zhuǎn)速，攪拌減速機(jī)轉(zhuǎn)速均通過變頻器調(diào)速，達(dá)到無級變速。過濾介質(zhì)為陶瓷過濾板，不用濾布，刮泥時刮刀與陶瓷之間留有0.4—0.8mm間隙，以防止機(jī)械磨損，延長使用壽命，陶瓷過濾板微孔孔徑不大于2μm，材質(zhì)必須具有親水性，必須有足夠的強度。目前，常用的是具有親水性的氧化鋁陶瓷材質(zhì)，空隙率在35%左右。因此，在過濾過程中，水和清水的陶瓷間產(chǎn)生表面張力，這就產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象，使微孔內(nèi)始終充滿液體，當(dāng)抽吸真空時，濾液通過微孔，而空氣卻不能通過。在工作過程中，微小顆粒易于堵礦山選礦工藝中采用了陶瓷過濾機(jī)，提高了金屬回收率，并且濾液中懸浮物含量極低，濾液清澈，因此排水實現(xiàn)了零排放，所排放的水還可以綜合反復(fù)利用，使得水資源能夠充分利用，提供了一種安全無污染的職業(yè)環(huán)境，運行時噪音＜70dB（A），工作室用微機(jī)管理自動化，自動報警。整個系統(tǒng)運行安全、穩(wěn)定。加上過濾后的物料含水率低，運輸途中不會因物料含水高而造成物料流失（某些物料又會對沿途環(huán)境造成污染），提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低運輸成本，減少了企業(yè)的損失，有保護(hù)了環(huán)境，經(jīng)濟(jì)效益、社會效益均很明顯。

塞陶瓷微孔，影響生產(chǎn)效率，采用每一循環(huán)反清洗方法，即通過分配器由陶瓷過濾板內(nèi)部反沖液至過濾板表面，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。工作一定時間后，采用超聲清洗或化學(xué)清洗兩者混合清洗，以達(dá)到過濾板清洗得更徹底，過濾始終保持高效率。

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白鷹（1971—），男，青海西寧人，大專，工程師，研究方向：礦山采選。