赤泥脱水隔膜压滤机的改进与应用

分类:技术文献 362

前言

赤泥是制铝工业中将铝土矿经强碱浸出氧化铝后所产生的不溶性固体颗粒,通常呈灰色和暗红色粉状物,一般平均每生产1t氧化铝要排放1.0~1.3t的赤泥。在国民经济快速发展的同时,赤泥产出量的日益增加已对人类日常生活造成直接或间接的影响。随着人们对环境保护意识的不断提高,最大限度地减少赤泥的湿法储存、堆放等环节中所存在的各种安全隐患,实现赤泥脱水后干堆干排或多渠道地利用,因此对赤泥高温、强腐蚀性、物料细等特性设计制造新型高效隔膜压滤机的需求已迫在眉睫。

赤泥脱水隔膜压滤机的改进与应用-板框厢式隔膜压滤机

隔膜压滤机结构组成及其工作原理

隔膜压滤机是一种利用过滤介质将一定浓度的悬浮液中的固体颗粒分离出来的加压过滤设备,在物料细且难洗涤、难过滤的领域具有普通厢式压滤机、真空过滤机等常规过滤设备难以替代的优越性能,且控制系统采用PLc和触摸屏技术,实现参数化运行。该压滤机主要由电控系统、液压系统、油缸组、传动装置、压紧板、滤板组、止推板、滤布清洗装置、接水翻板装置及管路系统等共同组成。

赤泥脱水隔膜压滤机的工作过程由滤板组合拢并压紧、低压入料过滤、高压隔膜1次压榨脱水、滤饼洗涤、高压隔膜Ⅱ次压榨脱水、压缩空气吹干干燥、滤板组打开并拉板卸料、滤布清洗等工序组成,具体过程如下:

(1)滤板组合拢并压紧:通过液压系统,借助油压推动活塞和压紧板,将全部滤板压紧压紧至密封压力,使滤板间形成若干个滤室。

(2)低压入料过滤:人料泵将矿浆通过管路系统分别输送到各滤室内,待料浆充满所有滤室后,并立即开始低压入料过滤,固体颗粒被过滤介质截留在滤室内,滤液则透过滤布进人滤液腔并经过滤液管排出至机体外,滤饼初步形成,随着时间的延长,滤室中的固体颗粒愈积愈多,当滤室中有足够的固体成饼后,停止人料,人料过程结束。

(3)高压隔膜1次压榨脱水:在人料过滤成饼后,物料颗粒之间相互形成拱架结构,有残留汽水在拱架空隙之中,由压榨水泵向隔膜滤板主板与隔膜之间注入高压水,隔膜膨胀将滤饼向滤布方向挤压,将残留在滤饼中的部分滤液挤压出来并经过滤液管排出至机体外,进一步降低水分。

(4)滤饼洗涤:洗涤液由与料浆进入滤板相同的路径进入滤板过滤腔,穿过滤饼,将滤饼中的物质置换出。同时也具有顶起隔膜、挤出高压水的功能。

(5)高压隔膜Ⅱ次压榨脱水:再次由压榨水泵向隔膜滤板主板与隔膜之间注入高压水,隔膜膨胀将滤饼向滤布方向挤压,进一步降低洗涤后留在滤板过滤腔中滤饼中洗涤液的残留量。

(6)压缩空气吹干干燥:压缩空气从吹风管路吹人,透过滤饼,将滤饼中的水分带出,进一步降低滤饼中的水分。

(7)滤板组打开并拉板卸料:当隔膜压榨及压缩空气吹风干燥完成之后,松开压紧板、滤板,拉钩盒往复运动,拉开滤板,滤饼依靠自重卸落,当物料粘度高不易脱落时需要人工辅助卸料,清理滤板边框内残留滤饼。

(8)滤布清洗:滤布采用定期清洗方式,以保证滤布的透水性,延长其使用寿命。滤布清洗后,再次转为滤板组合拢并压紧,至此,完成一个工作循环,进入下一个工作循环。

隔膜压滤机的改进及其应用效果

隔膜滤板采用钢芯包覆橡胶滤板由于赤泥具有高温、强腐蚀性、物料细等特点,而滤板组与强腐蚀性物料又直接接触,因此,需要对隔膜滤板在满足各项力学性能前提下进行防腐设计。其设计方案采用钢芯包覆橡胶滤板结构。隔膜滤板具有受力合理、强度高、耐腐蚀性强、耐高温、密封性能好、使用寿命长等特点,可在50℃温度下耐压1.6MPa压力,同时耐酸碱腐蚀。克服了塑料隔膜复合滤板超过0.8MPa就变形喷浆的难题及隔膜空鼓产生爆破的弊端。滤板采用钢芯包耐高温覆橡胶结构,有效解决采用塑料隔膜复合滤板时所产生的高温失效问题。塑料隔膜复合滤板通常选用聚丙烯材质,虽然其耐腐蚀效果很好,但是长期在高温下工作,滤板会迅速老化,且在高温下压滤机正常工作过程中塑料隔膜复合滤板的机械强度不能保证,大大降低压滤机的可靠性和安全性。塑料隔膜复合滤板与钢芯包耐高温覆橡胶隔膜滤板的所能承受的高压水压榨压力与温度变化。

滤板隔膜选用高温型耐腐橡胶制作橡胶隔膜选用三元乙丙橡胶制作,采用专业模具一次成型后覆在滤板上,其比塑料隔膜复合滤板上使用的隔膜具有更大的膨胀系数,更长的使用寿命及更好的密封性能,且允许空鼓。隔膜表面采用凹凸点式结构,使滤液走向在正常工作过程中不受方向的限制,沿着凸点形成的水道向四周流动,减少流动时间,有效提高压滤机的过滤速度,增加压滤机单位时间内的单机产能。

压滤机配备滤布自动清洗装置该压滤机滤布采用明流式高压水雾化喷嘴清洗,清洗效果好,消耗水量少。为了达到最佳的清洗效果,还可以在清洗水中加一定量的酸性无机盐等溶液辅助清洗,延长滤布的使用时间。滤布清洗频率可通过电控系统根据实际情况来设定清洗频率,比如一循环一次或三循环一次等。

压滤机采用PLC和触摸屏技术

压滤机采用PLC和触摸屏技术,实现全自动参数化运行,压滤机可根据不同物料的浓度、粒度、黏度等特性而自行设定低压入料过滤、高压隔膜1次压榨脱水、滤饼洗涤、高压隔膜Ⅱ次压榨脱水、压缩空气吹干干燥及入料压力等参数。

压滤机采用先进的防腐措施

进行防腐处理压滤机管路系统中钢性连接管路由于其与腐蚀性物料直接接触,且有加大工作压力,选用不锈钢材质制作;管路系统中柔性连接管路选用相应工作压力等级的耐磨损橡胶高压软管;与物料在非正常工作时出现间接的部件,如压紧板、止推板、主梁、支腿部件,在压滤机出现喷料等情况下会与物料料浆接触,该类部件进行制作环氧玻璃钢衬里防腐。该玻璃钢衬里防腐与玻璃钢涂层防腐施工原理相似,但其防护效果有很大的提高。

结论

赤泥脱水隔膜压滤机是针对赤泥矿浆具有高温、强腐蚀性等物料特点,利用低压入料,隔膜高压压榨,压缩空气吹风干燥原理,在传统隔膜压滤机基础上,对隔膜滤板等进行改进优化,进而延长赤泥脱水压滤机隔膜滤板的使用寿命,实现当赤泥滤饼厚度为30mm时,滤饼水分可达到≤23%,生产能力≥180kg/m2·h(干基),滤饼洗涤效率≥95%,滤布清洗效果理想,隔膜的使用寿命在360天以上。该压滤机不仅有效解决了赤泥矿浆的干堆干排或综合利用解决脱水难题,其生产循环运行非常流畅,适宜大规模推广。在国民经济快速发展的同时,各行业对隔膜压滤机的需求越来越多,使用环境也越来越苛刻,如有色冶金、化工、制药等强腐蚀环境,对人体存在危害等工况下,为满足这些特殊要求条件下物料的脱水处理,针对各种特殊工况设计制造高效隔膜压滤机的,进一步满足国内市场市场需求,这不仅存在巨大的经济意义,而且有重大的社会效益和环境效益。

赤泥脱水隔膜压滤机的改进与应用-板框厢式隔膜压滤机

压滤机技术支持:188517-18517

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