什么因素會(huì)影響陶瓷過(guò)濾機(jī)產(chǎn)能呢？
陶瓷過(guò)濾機(jī)作為新型、高效、節(jié)能的液 固分離設(shè)備以其顯著的節(jié)能、高真空度、濾餅含水率低、產(chǎn)量高、超眾的回收率、無(wú)環(huán)境污染及水資源充分利用等優(yōu)點(diǎn)已被礦山、環(huán)保等行業(yè)廣泛采用, 且應(yīng)用領(lǐng)域仍在逐漸擴(kuò)大 [1]。隨著地球資源的日漸緊缺, 低品位礦資源又進(jìn)行開采或重新利用, 選礦工藝不斷更新, 精礦的顆粒更加細(xì)化, 對(duì)陶瓷過(guò)濾機(jī)的使用要求也越來(lái)越高。
1 陶瓷過(guò)濾機(jī)的工作原理
陶瓷過(guò)濾機(jī)其顧名思義就是采用陶瓷過(guò)濾,用陶瓷過(guò)濾板作為過(guò)濾介質(zhì), 在過(guò)濾過(guò)程中,水和親水的陶瓷間產(chǎn)生表面張力, 這就產(chǎn)生毛細(xì)孔現(xiàn)象, 使微孔內(nèi)始終充滿液體, 當(dāng)抽吸真空時(shí), 濾液能通過(guò)微孔, 而空氣卻不能通過(guò),水能穿過(guò), 達(dá)到固液分離, 并以其較小的真空動(dòng)力達(dá)到較大的真空力[2] 。
毛細(xì)孔徑可按照 kelvin 定律計(jì)算:
△P =4 τcosθ/d =ρ·g·h
式中: △P——毛細(xì)管引力, kPa;
τ——液體表面張力, 0.07 N/m2 ;
θ——潤(rùn)濕角, cosθ=1;
d——毛細(xì)管徑, m;ρ——液體比重, kg/m3 ;
g——重力加速度, m2/s ;
h——水柱高度, m。
陶瓷過(guò)濾機(jī)工作過(guò)程分為四個(gè)階段包含四個(gè)區(qū): 濾餅形成階段 (真空區(qū))、濾餅干燥階段(干燥區(qū))、濾餅卸料階段 (卸料區(qū))、清洗階段(反沖洗區(qū)) 。
(1) 濾餅形成階段: 真空區(qū)內(nèi)的料漿在真空力的作用下其所含固體顆粒吸附在陶瓷過(guò)濾板上形成濾餅, 濾液經(jīng)過(guò)陶瓷過(guò)濾板微孔經(jīng)濾室、分配閥到達(dá)真空桶。
(2) 濾餅干燥階段: 濾餅在干燥區(qū)時(shí)繼續(xù)在真空力的作用下脫出濾液并經(jīng)濾室、分配閥到達(dá)真空桶。
(3) 濾餅卸料階段: 在卸料區(qū)陶瓷過(guò)濾板上濾餅由刮刀卸下。
(4) 清洗階段: 真空桶內(nèi)濾液水由濾泵抽出。一部分濾液水通過(guò)水路系統(tǒng)回到反沖洗區(qū)清洗陶瓷過(guò)濾板進(jìn)行重新回用, 另一部分濾液水外排也可利用。
2 影響陶瓷過(guò)濾機(jī)產(chǎn)能的因素及提高陶瓷過(guò)濾機(jī)產(chǎn)能的方法
2.1 溫度
通常溫度越高液體的粘度越小, 根據(jù)以下公式可有利于提高過(guò)濾速度, 降低濾餅或沉渣的含濕量。適當(dāng)提高溫度、可降低料漿的粘度也能提高處理量。溫度過(guò)高影響對(duì)設(shè)備要求增高和附加成本增大。
dV △p
u= ------- =---------------
A·dt μ(R0 + Rm)
2.2 濃度
濃度可以改變懸浮液的性質(zhì), 因?yàn)樵S多懸浮液濃度達(dá)到一定值后, 其粘度不再是恒定值,屬于非牛頓流體性質(zhì)。特別是超過(guò)一定濃度的懸浮液、膠體溶液、高分子溶液與牛頓的假設(shè)有相當(dāng)大的差異。對(duì)細(xì)微顆粒的懸浮液, 低濃度料漿濾餅阻力大于高濃度料漿的濾餅阻力,所以提高濃度可以改善過(guò)濾性能。精礦濃度高一般處理量高, 可以采用跑溢流來(lái)提高精礦濃度, 精礦濃度過(guò)高對(duì)攪拌有影響。通過(guò)可調(diào)整溢流位達(dá)到高產(chǎn)能 [1]。
2.3 pH 值
pH 值影響顆粒的 ζ電勢(shì)因而影響其流動(dòng)性,根據(jù)物料性質(zhì)改變 pH 值可有效提高陶瓷過(guò)濾機(jī)產(chǎn)能。
2.4 預(yù)處理
預(yù)處理目的是改善懸浮液性質(zhì), 以利于固液兩相有效和經(jīng)濟(jì)的分開 ?？梢允瓜∪芤涸鰸?細(xì)小顆粒的絮凝和凝聚等, 提高設(shè)備產(chǎn)能。
2.5 料位高低
隨著陶瓷過(guò)濾機(jī)槽體的料位增高, 陶瓷過(guò)濾板在真空區(qū)內(nèi)的吸漿時(shí)間增長(zhǎng), 吸漿厚度增大, 產(chǎn)能增加。但干燥時(shí)間相對(duì)縮短, 精礦水分會(huì)適當(dāng)增大。選擇最佳料位, 保證產(chǎn)能和精礦水分達(dá)到要求[1] 。
2.6 主軸轉(zhuǎn)速
主軸轉(zhuǎn)速變慢, 在真空區(qū)濾餅形成時(shí)間增長(zhǎng), 產(chǎn)能逐漸增大, 但由于單位時(shí)間吸漿厚度不與主軸轉(zhuǎn)速變慢成正比, 而是成拋物線關(guān)系,陶瓷過(guò)濾機(jī)產(chǎn)能在某個(gè)范圍呈最高。另一方面隨著主軸轉(zhuǎn)速變慢吸漿厚度增厚, 也影響精礦水分。對(duì)于粘性物料來(lái)說(shuō), 因?yàn)樘沾蛇^(guò)濾機(jī)過(guò)濾剛開始是陶瓷過(guò)濾板為過(guò)濾介質(zhì), 當(dāng)濾餅形成后逐漸轉(zhuǎn)化為以濾餅本身為多孔過(guò)濾介質(zhì),而粘性物料的濾餅不易形成, 外表不能形成干燥濾餅, 主軸轉(zhuǎn)速變慢易于降低精礦水分。同樣主軸轉(zhuǎn)速加快, 在真空區(qū)濾餅形成時(shí)間縮短,吸漿厚度減薄, 但由于單位時(shí)間產(chǎn)出量增大,陶瓷過(guò)濾機(jī)產(chǎn)能會(huì)提高。對(duì)于易成型物料可提高產(chǎn)能。但主軸轉(zhuǎn)速太快后不易于每一個(gè)循環(huán)的陶瓷過(guò)濾板清洗。而對(duì)于粘性物料, 主軸轉(zhuǎn)速加快后不易于濾餅形成, 影響產(chǎn)能。使用陶瓷過(guò)濾機(jī)應(yīng)針對(duì)精礦固有性質(zhì)摸索最佳主軸轉(zhuǎn)速[1] 。
2.7 攪拌轉(zhuǎn)速
陶瓷過(guò)濾機(jī)吸漿機(jī)理實(shí)際是顆粒在真空力的作用下作運(yùn)動(dòng), 攪拌轉(zhuǎn)速較快影響細(xì)顆粒的吸漿。對(duì)易沉降料漿應(yīng)提高攪拌轉(zhuǎn)速, 一方面可防止料漿沉降, 另一方面易于顆粒的吸附。 一般粘性物、不易沉降物、粒徑較細(xì)物一般攪拌轉(zhuǎn)速變慢。砂性物、易沉降物、粒徑較粗物一般攪拌轉(zhuǎn)速變快 。
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