淺論陶瓷過濾機在選礦工藝中的開發應用

白　鷹

（青海省西寧特殊鋼集團有限責任公司，青海西寧 810006）

淺論陶瓷過濾機在選礦工藝中的開發應用

白鷹

（青海省西寧特殊鋼集團有限責任公司，青海西寧 810006）

世界上最早的陶瓷過濾機產生于上世紀90年代的芬蘭，我國最早進口陶瓷過濾機的用戶是營口鉛鋅礦，用于鉛鋅精礦產品的過濾，過濾電耗節省了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化，高效的脫水技術已經受到選礦行業的日益重視。簡要介紹陶瓷過濾機的工作原理，在鐵礦選礦中的實際應用效果及發展前景。

鐵礦 陶瓷過濾機 原理 應用 發展

西寧特殊鋼股份公司有限責任公司于2005年在甘肅肅北蒙古自治縣大紅山礦區建設年處理300萬噸原礦的鐵礦選廠，同期在新疆哈密白山泉礦區建設年處理量200萬噸原礦的的鐵礦選廠，2010年又在青海洪水河礦區建設年處理量100萬噸原礦的的鐵礦選廠。這幾個礦區均屬低品位礦石，細粒浸染，要取得精良的產品，必須將礦石磨細至-400目90%以上。采用內濾筒式真空過濾機，微細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，在濃縮過濾間造成惡性循環，致使過濾成本居高不下，盤式過濾機，濾餅水分高，濾液濁度大，懸浮物排效超標，給后續作業和環境治理帶來較大危害。針對以上情況，為節能降耗，我公司從一開始進入礦山行業就特別重視借鑒和吸收國內外節能降耗方面的新設備，大膽選用國內技術先進的陶瓷盤式真空過濾機用于鐵礦選礦脫水。并帶動了三地周邊選礦廠改造了普通盤式真空過濾機。

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

陶瓷過濾機是種新型高效節能的固液分離設備，其機理與盤式過濾機相類似，即在壓強差的作用下，懸浮液通過過濾介質時，顆粒被截留在介質表面形成濾餅，而液體則通過過濾介質流出，達到了固液分離的目的。但兩者又有本質區別，過濾介質不同，陶瓷過濾機用微孔陶瓷板作為過濾介質，取代了濾布，它集微孔陶瓷、機械制造、超聲波清洗、微電腦控制于一體，應用毛細效應原理，使微孔中的毛細作用大于真空所施加力，從而達到過濾效率高，濾餅水分低，濾液清澈透明，節能效果好，設備維護簡單，故障少，壽命長，勞動強度低等特點。其特點:杜絕了跑混現象，濾液清澈，有利于環保排放及循環利用，節約水資源。陶瓷板為微孔，構成了管徑小分布密集的毛細管，使濾液通過速率快，固體顆粒不能穿濾，是濾布網孔做不到的。濾板在干燥區運行時，濾餅中的濾液能被抽進濾板，而空氣卻不會漏進去，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的真空（-0.097MPa）狀態運行，與其它過濾機相比節能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，可按工藝要求隨機調整轉盤速度，減輕了勞動強度，并可實行遠程控制。陶瓷過濾機超聲波清洗技術的開發應用，解決了物料顆粒堵塞毛細孔的現象，保證了濾液清洗更徹底，過濾始終處于高效率運行。自動排液裝置技術的開發應用，實現了設備全自動運行，降低了設備裝機功率和能耗，并改變了因為使用離心泵強制排水而提出的對工業現場苛刻條件的局面，減少了設備制造成本和使用成本。攪拌裝置技術的開發應用，保證了設備的高效運行，防止物料沉淀導致設備過濾效率下降的現象。氣液分配裝置技術（即分配閥）的開發應用，實現設備能連續運行的工作狀態。過濾介質—陶瓷濾板使用壽命長。與傳統的老式過濾介質濾布相比，陶瓷過濾板使用壽命可以達到2年，比濾布壽命長6-10倍。陶瓷過濾機工作原理圖1所示:

陶瓷過濾機工作原理:濾餅形成（吸漿區）--濾餅脫水（過濾區）--二次投料或淋洗區—濾餅脫水（干燥區）--陶瓷板清洗（反沖洗區）--濾餅刮除（卸料區）。料漿槽由不銹鋼板焊接而成，起承載料漿的作用，攪拌器在料漿槽內攪拌混合料漿，避免料漿沉積；陶瓷過濾板安裝在轉子上，轉子由兩軸承座支承。在減速機的帶動下，以0.5-2轉/min旋轉，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，由輸送機帶走，濾液通過分配器到達真空桶，并由濾泵通過水路系統反沖洗陶瓷過濾板，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抽出濾液。配套了計算機監控系統，該系統采用PC總線模塊化工業控制機并配以各種變送器、變頻器、多路氣動閥門、液位器等儀器。開機時，料漿閥門由料位儀監控，控制料漿料位高低，真空桶濾液由液位儀檢測，當至高位，工控機便迅速打開濾泵出口的旁路閥門，快速排水。水路系統、氣路系統壓力由各種壓力變送器監測。主軸減速機轉速，攪拌減速機轉速均通過變頻器調速，達到無級變速。過濾介質為陶瓷過濾板，不用濾布，刮泥時刮刀與陶瓷之間留有0.4—0.8mm間隙，以防止機械磨損，延長使用壽命，陶瓷過濾板微孔孔徑不大于2μm，材質必須具有親水性，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，空隙率在35%左右。因此，在過濾過程中，水和清水的陶瓷間產生表面張力，這就產生毛細現象，使微孔內始終充滿液體，當抽吸真空時，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，提高了金屬回收率，并且濾液中懸浮物含量極低，濾液清澈，因此排水實現了零排放，所排放的水還可以綜合反復利用，使得水資源能夠充分利用，提供了一種安全無污染的職業環境，運行時噪音＜70dB（A），工作室用微機管理自動化，自動報警。整個系統運行安全、穩定。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境造成污染），提高產品質量，降低運輸成本，減少了企業的損失，有保護了環境，經濟效益、社會效益均很明顯。

塞陶瓷微孔，影響生產效率，采用每一循環反清洗方法，即通過分配器由陶瓷過濾板內部反沖液至過濾板表面，達到清洗微孔。反沖洗一般設置在卸料區的后一區，設置角度與陶瓷過濾板扇形角相同。這樣保證在每一循環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清洗兩者混合清洗，以達到過濾板清洗得更徹底，過濾始終保持高效率。

［1］宋家駿.微孔陶瓷圓盤過濾機［J］.國外金屬礦選礦，1995（5）.

［2］王甲，何振永.微孔陶瓷加壓過濾的試驗研究［J］.過濾與分離，1996（1）.

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［4］劉廣龍.陶瓷過濾機應用于浮選銅鎳精礦的研究［J］.云南冶金，2002（6）.

［5］曲景奎，隋智慧，周桂英，肖寶清，張強.固-液分離技術的新進展及發展動向［J］.過濾與分離，2001（4）.

［6］金成寬，王玲.陶瓷盤式過濾機在東鞍山燒結廠的應用［J］.金屬礦山，2002（10）.

［7］石繼軍，鄧合漢.使用陶瓷過濾機降低精礦水分提高精礦質量的作用［J］.有色金屬（選礦部分），2005（1）.

白鷹（1971—），男，青海西寧人，大專，工程師，研究方向：礦山采選。