陶瓷過濾機過濾鐵精礦的優化研究

馮石 徐光

摘 要：某選礦廠利用60m2陶瓷過濾機過濾鐵精礦，實際平均利用系數僅為0.56t·m-2·h-1，平均濾餅水分12%。通過對陶瓷過濾機的工藝參數進行調整，最終陶瓷過濾機的平均利用系數提高到了0.8t·m-2·h-1，水分降低到9%以下，滿足了生產要求。

關鍵詞：陶瓷過濾機；過濾；濾餅水分

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.088

1 概述

某鐵選礦廠采用60m2陶瓷過濾機過濾鐵精礦，由于球團作業混料水分要求小于9%，而實際平均濾餅水分已經達到12%，設備產能低，平均利用系數0.56t·m-2·h-1。由于陶瓷過濾機受給礦濃度、濾盤轉速、真空度影響非常大，所以我們對陶瓷過濾機的工藝參數進行研究分析，進而確定了陶瓷過濾機的最佳工藝參數。

2 陶瓷過濾機的工作原理及工作過程

2.1 工作原理

陶瓷過濾機的濾板坯體采用中剛玉制作，表面膜為白剛玉，制作成的濾板內部形成不規則的微細孔道，每個毛孔直徑小于2μm，每個微孔相當于一個毛細管[1]，正是應用毛細原理，使得濾板只有濾液可以通過，空氣無法通過，保證了過濾時的真空度。當濾板浸入礦漿中時，通過毛細作用，礦漿中的固體顆粒堆積在濾板表面，形成濾餅，而濾液則通過濾板從濾液管道中排出實現固液分離[2]。

2.2 工作過程

陶瓷過濾機主要構件包括分配頭、轉子、刮刀、攪拌器、漿料槽及反沖洗系統。

工作開始時，浸沒在料漿槽的濾板在真空的作用下，表面形成較厚的物料層。濾液通過濾板中的微孔到達分配頭，再從分配頭進入真空桶。濾板脫離礦漿液面后仍繼續脫水，使濾餅進一步干燥，最后在刮刀的作用下卸料。

卸料后的濾板進入反沖洗區，通過反沖洗水清洗濾板上堵塞的微顆粒，至此完成一個循環過程。在陶瓷過濾機長時間運轉后進行一次超聲波與酸液的聯合清洗[3]。

3 陶瓷過濾機的優化研究

優化前陶瓷過濾機的平均給礦濃度45%，濾盤轉速在0.6r/min～1.2r/min之間，平均真空度0.06MPa。因為陶瓷過濾機主要受給礦濃度、濾盤轉速、真空度因素的影響，所以逐一進行研究分析使陶瓷過濾機達到最佳的工作效果。

3.1 給礦濃度的影響

由表1可以看出，在控制真空度與濾盤轉數一定時，隨著給礦濃度的升高，利用系數和濾餅水分逐漸升高。因為濃度可以改變礦漿的性質，當濃度達到一定值時，礦漿粘度會對過濾產生阻力，高濃度過濾阻力較低濃度濾餅阻力低[4-5]。為滿足濾餅水分小于9%的要求，陶瓷過濾機最佳的給礦濃度應控制在55%～60%，這時的平均利用系數0.8t·m-2·h-1，濾餅水分在8%左右。

3.2 濾盤轉速的影響

由表2可以看出，在真空度不變，給礦濃度控制在55%-60%時，隨著濾盤轉速的提高，利用系數先逐漸提高后略有偏小，而濾餅水分隨濾盤轉速的升高而升高，說明濾盤轉速與產能不是簡單的線性關系，而是一種拋物線的關系，但是隨著濾盤轉速提高濾餅水分會升高，這是因為濾餅脫離礦漿液面后繼續干燥的時間變短了。為了滿足濾餅水分小于9%的要求，陶瓷過濾機的最佳轉數應控制在0.8r/min～1r/min之間。

3.3 真空度的影響

轉數在0.8r/min～1.0r/min時，給礦濃度控制在55%-60%時，隨著真空度的提高利用系數逐漸提高，并且濾餅水分逐漸降低。所以實際生產時應控制真空度應該是越高越好。根據實際生產真空度控制在0.07以上是沒有問題的。

4 結語

陶瓷過濾機優化前，平均利用系數只有0.56 t·m-2·h-1，濾餅平均水分12%。通過對陶瓷過濾機的濾餅水分和利用系數與給礦濃度，主軸轉數，真空度因素的試驗結果分析，得出陶瓷過濾機在過濾鐵精礦時，給礦濃度為55%～60%時，主軸轉數控制在0.8r/min～1.0r/min時，真空度控制在0.07以上效果最佳，此時平均利用系數0.8t·m-2·h-1，濾餅水分小于9%。

參考文獻：

[1]李桂鑫.高效節能的過濾設備-陶瓷過濾機[J].國外金屬礦選礦，1998（07）：35-38.

[2]Rushton，Aetal.Solid-Liquid Filtration and Separation Technology[M].New York：VCH Publishers Inc.1996.

[3]遼寧換環創高科有限公司.陶瓷過濾機使用說明書[S].2016.

[4]李正東，吳伯明.影響陶瓷過濾機產能的因素[J].金屬材料與冶金工程，2007，35（01）：40-42.

[5]楊守志，孫德堃，何方箴.固液分離[M].冶金工業出版社，2008.