隔膜压滤机在钛白水洗中应用

分类:技术文献 170

在硫酸法钛白生产过程中,水洗(包括漂 洗)的作用是利用偏钛酸的水不溶性和杂质离 子的水溶性进行液固分离,从而达到净化偏钛 酸的目的。具体体现在除去偏钛酸中的铁,同 时水洗也是影响产品收率的主要因素之一,因 为水洗过程中容易造成偏钛酸的大量流失,因 此在生产中对水洗工序的要求是:经洗涤的偏 钛酸质量高(即含铁量低),水洗设备效率高, 耗水少,回收率高。

我国钛白水洗采用的设备大多为莫尔过滤机(又称压滤机),但该设备有其本身的缺点, 主要体现在水洗时间长,耗水量大,下面简单 介绍莫尔过滤机的结构和使用情况。

过滤机的结构和工作原理 莫尔过滤机一般有10—30张叶片呈并联排 列。 用真空管路相连接,将其安装在行车吊架 上形成一个过滤器组,过滤面积根据不同需要 从42M2—100 M2有各种式样。每块叶片厚为 30mm左右,是由带有许多条状通道的增强聚 丙烯及4根集液管组成。 叶片外面包覆涤纶布袋作过滤介质,在水 洗过程中偏钛酸中大量的铁离子,游离硫酸及 其他可溶性物质,通过莫尔过滤机抽空而形成 压力差,将滤液吸过涤纶布而偏钛酸吸附在涤 纶布表面,水洗时清水则不断将溶解的杂质离 子带过过滤层,以达到洗涤目的。 在长时间的水洗过程中,形成一定厚度的 滤饼表面很容易产生裂缝,这对水洗效果的影 响是相当致命的。一方面由于裂缝的产生大量 水直接经裂缝排出,造成绝大部分的滤饼无法 得到水洗,形成水洗死角。也就是说水洗效率 变得相当低。另一方面,大量偏钛酸颗粒也经 由裂缝流失,造成回收率下降。更为严重的是 裂缝会随时间越变越宽,从而使水洗时间变得 更长,耗水量剧增。 在这种情况下,我们找到了一种更为高效 节能的水洗设备——隔膜压滤机。 1一真空罐2一吊架3一滤框4一水洗槽 隔膜压滤机滤板所采用材料、各种配件 以及设备抗压能力在世界上均属一流。隔膜压滤机主要 部分与普通压滤机结构相似由主机、液压站、 控制箱三部分组成。主机部分由止推板、压紧 板(隔膜板)、油缸、油缸座、横梁、拉板系统 等组成,两根横梁把油缸座和止推板连成一个 长方形的框架结构,顶紧油缸安装在油缸座上, 油缸活塞杆的前端连接着搁置在横梁上的压紧 板,活塞在液压油的作用下带动压紧板在横梁 上前后移动,滤板按次序排列在压紧板和止推 之间,其间夹着过滤介质,当压紧板向前推动 时,压紧滤板形成一个个滤室在进 料泵压力的推动下,物料从止推板上的进料孔 进入各个滤室,固体颗粒因粒径大于过滤介质 (连恩舍公司的滤布)的孔隙而被截流在滤室 内,并形成滤饼层,液相则透过滤饼和过滤介 质出液孔排出机外。

隔膜板与压普通滤板不同

厢式滤板和过滤板框相比,隔膜滤板有 一个可前后移动的过滤面——隔膜,当在隔膜 后侧通入压榨介质空气时,这些可移动的隔膜 就会向滤室的方向鼓出,从而使过滤腔室中的 滤饼在整个过滤面上均匀地受压,也就是说在 过滤过程结束以后,对滤饼进行再次挤压。

隔膜压滤机在钛白水洗的过程

隔膜压滤机在钛白水洗的工作大体可以分 为以下程序进行: 开始一顶紧一进料一中心水洗一预压 (0.2 mpa)一完全水洗(左、右角)一中心吹 一左、右角吹一卸料 因偏钛酸的粒子粒径不一,为避免穿滤可 以通过先上一层纸浆作为助滤层,以提高水洗 效率。 中心水洗是隔膜压滤机在钛白水洗耗水最 大部分。清水进口为偏钛酸进料口,总过程时 间约为30 min,随着大量的水通过,滤饼中心 部分偏钛酸的铁含量将迅速降低,这可以通过 测定滤液中铁含量来判定,但此过程因为隔膈 未受到气压的振动,水洗并不均匀,滤饼四周 并未得到充分洗涤,滤饼的整体铁含量并未降 低,这必须要进行完全水洗。 完全水洗水进口为滤板的左右上角,此过 程是整个水洗时间最长部分,根据偏钛酸铁含 量的不同约为1.5以h。此过程因隔膜受空气压 力的振动水洗效果较好,所用的水量较少,是 水洗提高质量的最主要部分。 中心吹、左右角吹主要是通过压缩空气吹 干滤饼中所含的滤液提高整机的处理效率,增 加滤饼的含固率,缩短过滤周期,同时也是提 高水洗质量的另一种方法。

生产试验

我们采用隔膜压滤机,并 直接利用水解偏钛酸来进行一洗。经过一段时 间的水洗试验我们发现隔膜压滤机的水洗质量 都较为稳定,我们把前三次的试验结果整理在试验的同时我们把隔膜压滤机与莫尔过 滤机所得的水洗最终结果进行了对比,结果见 从以上数据可以看出隔膜压滤机在钛白水洗的效果是非常明显的。

隔膜压滤机与莫尔过滤机相比的优点

(1)不需用大面积的水洗池,工房、土建 投资少成本低。

(2)洗涤时间短,效果更佳。

(3)如果采用进口机架拉板机构在PLC 程序的控制下可以实行自动卸料机械工作代替 人工拉板从进料至卸料都可以通过微机控制自 动化程度更高。 综上所述,高效节能的隔膜压滤机,这一 新产品在钛白水洗试验中各项性能远优于莫尔 过滤机,目前我国钛白粉工业已进入新的历史 时期,随着经济建设的高速发展,对钛白粉的 需求量将不断增加,国际市场也在扩大,而国 内钛白粉生产技术相对落后,成本居高不下。

我国已加入WTO组织,这对钛白粉生产企业 将是残酷的挑战,只有更新技术,提高质量, 降低成本,方能立足市场并求发展,因此隔膜 压滤机在钛白行业的应用其意义是巨大的。

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