張 芃

（國家電投山西鋁業(yè)有限公司，山西 原平 034100）

快開隔膜式壓濾機(jī)是尾礦處理行業(yè)主要固液分離設(shè)備之一，其具有產(chǎn)能高、過濾效果好、高效節(jié)能等優(yōu)點，被廣泛用于尾礦處理生產(chǎn)過程中[1]。山西某氧化鋁廠在進(jìn)行尾礦處理過程中使用快開隔膜式壓濾機(jī)對礦漿進(jìn)行固液分離，產(chǎn)出固體尾礦濾餅和濾液。濾液通過濾液泵送至廠區(qū)重新利用，同時尾礦濾餅經(jīng)皮帶輸送至卸料口裝車后駛?cè)霂靺^(qū)進(jìn)行堆存作業(yè)，使用此種尾礦處理工藝具有尾礦堆存占用面積小、安全系數(shù)高等優(yōu)點。

根據(jù)尾礦物料參數(shù)和設(shè)備參數(shù)條件，核算快開隔膜式壓濾機(jī)臺時產(chǎn)能，產(chǎn)能核算主要通過以下三種方法進(jìn)行：一是根據(jù)設(shè)備參數(shù)對設(shè)備臺時產(chǎn)能進(jìn)行理論計算[2]；二是通過測量尾礦濾餅厚度，對設(shè)備臺時產(chǎn)能計算分析；三是測量尾礦濾餅重量對設(shè)備臺時產(chǎn)能進(jìn)行計算分析。

1 設(shè)備參數(shù)理論計算

（1）計算1臺快開隔膜式壓濾機(jī)1個小時產(chǎn)生濾餅體積。

快開隔膜式壓濾機(jī)的濾室容積17m3，每小時工作2.6個循環(huán)，濾室利用率按80%計算。

則：V濾餅＝快開隔膜式壓濾機(jī)臺數(shù)×快開隔膜式壓濾機(jī)單位時間循環(huán)個數(shù)×快開隔膜式壓濾機(jī)濾室容積×濾室利用率：V濾餅=1×2.6×17m3×80%≈35.36m3

（2）計算濾餅絕干質(zhì)量（假設(shè)濾餅絕干質(zhì)量為M）

根據(jù)公式V濾餅≈濾餅絕干量的體積﹢濾餅中水分的體積＝M÷干尾礦比重﹢濾餅絕干量÷濾餅干泥質(zhì)量分?jǐn)?shù)×濾餅含水率÷濾液密度：計算過程為M÷3.05t/m3+M÷0.68×0.32÷1.0t/m3≈35.36m3

濾餅絕干質(zhì)量M=44.2t

（3）計算快開隔膜式壓濾機(jī)臺時產(chǎn)能

快開隔膜式壓濾機(jī)臺時產(chǎn)能=濾餅絕干質(zhì)量÷料漿質(zhì)量比÷料漿密度；計算結(jié)果快開隔膜式壓濾機(jī)臺時產(chǎn)能=M÷41%÷1.5t/m3=72 m3/h。通過對快開隔膜式壓濾機(jī)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行理論計算，其臺時產(chǎn)能為72 m3/h。

2 濾餅厚度結(jié)果分析

通過快開隔膜式壓濾機(jī)濾餅進(jìn)行測厚，快開隔膜式壓濾機(jī)濾餅平均厚度為3.7cm（濾餅測厚結(jié)果詳見表1），快開隔膜式壓濾機(jī)共有濾室92個。

表1 濾餅測厚結(jié)果（cm）

快開隔膜式壓濾機(jī)產(chǎn)能=濾餅厚度×濾餅長度×濾餅寬度×壓濾機(jī)濾室個數(shù)×快開隔膜式壓濾機(jī)單位時間循環(huán)個數(shù)，即：3.70cm×2×2×92×2.6≈35.40m3

根據(jù)公式V體積≈絕干量的體積﹢水分的體積＝M÷干尾礦比重﹢濾餅絕干量÷濾餅干泥質(zhì)量分?jǐn)?shù)×濾餅含水率÷濾液密度

計算濾餅絕干質(zhì)量過程為：

M÷3.05t/m3+M÷0.68×0.32÷1.0t/m3≈35.40m3

濾餅絕干質(zhì)量M=44.25t

根據(jù)公式快開隔膜式壓濾機(jī)臺時產(chǎn)能=濾餅絕干質(zhì)量÷料漿質(zhì)量比÷料漿密度，計算快開隔膜式壓濾機(jī)臺時產(chǎn)能：臺時產(chǎn)能=M÷41%÷1.5t/m3=71.95m3/h

通過測量濾餅厚度計算：快開隔膜式壓濾機(jī)產(chǎn)能為71.95m3/h。

3 濾餅稱重測量結(jié)果分析

經(jīng)過測量，新型濾板快開隔膜式壓濾機(jī)的濾餅平均重量為190kg（濾餅稱重結(jié)果詳見表2）；濾餅含水率為32%；料漿固含平均為430g/l；快開隔膜式壓濾機(jī)濾室個數(shù)為92個；快開隔膜式壓濾機(jī)單位時間循環(huán)個數(shù)為2.6個。

表2 濾餅稱重結(jié)果（kg）

計算分析如下：

單個循環(huán)濾餅總重量=濾餅平均重量×濾餅個數(shù)

計算結(jié)果190kg×92≈17.48噸

單個循環(huán)濾餅絕干重量=單個循環(huán)濾餅總重量×（1-濾餅含水率）；計算結(jié)果17480×（1-0.32）=11886.4kg

單個循環(huán)快開隔膜式壓濾機(jī)處理料漿量=單個循環(huán)濾餅絕干重量÷料漿固含；計算結(jié)果11886.4kg÷430 g/l=27.64m3

單位時間快開隔膜式壓濾機(jī)處理尾礦量=單個循環(huán)快開隔膜式壓濾機(jī)處理料漿量×單位時間循環(huán)個數(shù)：計算結(jié)果27.64m3×2.6=71.86m3。通過測量濾餅重量計算；快開隔膜式壓濾機(jī)的產(chǎn)能為71.86m3/h

4 管道式電磁流量計測量結(jié)果

管道式電磁流量計是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制成，被廣泛應(yīng)于高腐蝕性介質(zhì)和固液兩相難測量的場所，具有耐腐蝕、測量精度高等優(yōu)點。通過對壓濾機(jī)進(jìn)料管道安裝管道式電磁流量計（規(guī)格型號：LD200）對壓濾機(jī)進(jìn)料量進(jìn)行測量。

在濾餅厚度測量和濾餅稱重測量過程中同時記錄快開隔膜式壓濾機(jī)臺時進(jìn)料量，記錄結(jié)果如下（表3）：

表3 管道式電磁流量計測量結(jié)果（m3/h）

從表3可以看出，通過對設(shè)備參數(shù)理論計算、濾餅厚度測量和濾餅稱重核算壓濾機(jī)臺時產(chǎn)能結(jié)果與管道式電磁流量計測量結(jié)果誤差均在0.05%以內(nèi)，可以認(rèn)為結(jié)果一致。

5 結(jié)語

本文通過設(shè)備參數(shù)理論計算、濾餅厚度測量和濾餅稱重核算對快開隔膜式壓濾機(jī)臺時產(chǎn)能進(jìn)行核算，將三種計算方法核算的結(jié)果與管道式流量計測量結(jié)果進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)三種核算結(jié)果與測量結(jié)果基本相同，可在尾礦處理生產(chǎn)過程中使用上述核算方法對產(chǎn)能進(jìn)行核算以指導(dǎo)尾礦處理生產(chǎn)。

[1]解文貴.淺談快開式隔膜壓濾機(jī)的維護(hù)與保養(yǎng)[J].科學(xué)之友，2010,(35)；

[2]葉建春，金志江.帶隔膜壓榨裝置的壓濾機(jī)試驗研究[J].輕工機(jī)械，2009,(2)