TM-21陶瓷過濾機應用與過濾效果探討

黃旭東

(大冶有色金屬有限公司 豐山銅礦，湖北 陽新 435232)

TM-21陶瓷過濾機應用與過濾效果探討

黃旭東

(大冶有色金屬有限公司 豐山銅礦，湖北 陽新 435232)

本文介紹了陶瓷過濾機的結構，闡述了陶瓷過濾機的的工作原理，分析了影響陶瓷過濾機脫水效果的因素、陶瓷過濾機常見故障的原因，提出了提高陶瓷過濾機過濾效果的措施。

陶瓷過濾機； 過濾板； 精礦水份

TM系列陶瓷過濾機工作基于毛細作用原理。陶瓷板作為過濾介質，其內部結構為中空骨架，外表面有0.3 mm的膜面，是大量、均勻的微顆粒堆積而成，形成具有毛細作用的微孔，其特點是只能讓水通過，空氣和礦物質顆粒無法通過。陶瓷過濾機就是根據毛細吸附原理，利用微孔陶瓷板通水不透氣的特性，在負壓的作用下抽取陶瓷板內腔的液體，礦物質顆粒因不能通過微孔被吸附在陶瓷板表面，達到固液分離的目的。

1 結構簡介

TM系列陶瓷過濾機由主機部分(機架、礦漿槽、主驅動軸和陶瓷板)、攪拌裝置、清洗系統、真空系統、控制系統等組成。

1.1 主機部分

1.1.1 機架及礦漿槽

機架由碳鋼結構件制成，對礦漿槽、主軸、攪拌裝置等起連接和支撐作用。礦漿槽用不銹鋼板卷焊而成,表面光潔且不易腐蝕，槽體內有溢流管口和放料口，槽體后側安裝有超聲波清洗裝置。

1.1.2 主驅動軸

該部件是陶瓷過濾機的核心部件，采用不銹鋼制造，陶瓷濾板安裝在轉子上，轉子由兩軸承座支承。軸的一端安裝了分配閥與真空系統連接，工作時，料漿中的液體進入瓷板內部，在真空作用下通過管道引至分配閥流入濾液罐，反沖洗時，水由分配閥對應的分配管道送入濾室。軸的另一端與減速電機連接，提供驅動力。

1.1.3 陶瓷板

陶瓷過濾板外表為扇形，里面是骨架、溝槽形成液體流動的通道，每塊陶瓷過濾板與軸中通道相連，在過濾過程中的毛細孔現象，使陶瓷過濾板微孔始終充滿液體，當抽吸真空時，濾液通過軸中通道流入濾液桶，再由濾液泵排出。作為陶瓷過濾板必須是：材質具有親水性；有足夠的強度耐壓反吹。陶瓷板一般有：1 m2/圈、2 m2/圈、3 m2/圈、4 m2/圈等規格尺寸；厚度為24.4～30 mm，使用壽命一般為1～2年。

1.2 攪拌機構

攪拌器設在漿料槽的下方，在料漿槽內攪拌混和料漿，避免料漿沉積。常用的擺耙式機構靠耙齒擺動攪拌。如果料漿濃度較低時，而且轉速高，濾盤回轉本身就能起到攪拌作用；如果物料沉降過快也可采用沖氣攪拌。

1.3 清洗裝置

1.3.1 反沖洗裝置

陶瓷過濾板在工作過程中，微小顆粒易于堵塞陶瓷微孔，影響生產效率。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，采用超聲波清洗或化學清洗兩者混合清洗。

1.3.2 超聲波清洗裝置及化學清洗

超聲波在液體中傳播，在能量密度大于0.1 W/cm2時把液體分子拉裂成空洞(空化核)，此現象稱為空化效應，物體上的雜質剝離下來，達到清洗的目的。由于超聲波在液體中衰減很小，所以對液體的物體的表面，包括狹縫微孔內均有很好的清洗效果。

化學清洗利用反沖洗管路系統，將40%左右濃度的稀硝酸由計量泵送入反沖洗管路中，與水混合成1%的酸液，對濾板的結鈣現象進行消除，保證濾板使用效率。

一般在每班結束停止進料后，先加清水清洗20 min左右排空，再加清水于槽內，進行超聲波和化學清洗聯合清洗40 min左右。

1.4 真空系統

真空系統主要是將濾液引入排液罐后，通過濾液泵或自動排液裝置將其排出。真空泵一般采用單級液環式真空泵，無需單獨加潤滑油，工作時必須保持提供冷卻水。

1.5 控制系統

系統包括PLC、觸摸屏、液位計、轉換器、電磁閥、氣動閥等電氣元件。設備上的檢測儀表把模擬量變換為標準電流信號送到可編程內部，滿足數據采集和控制需求。以計算機(或觸摸屏)為核心完成監控、圖形化界面、運行參數顯示、狀態數據采集、存儲等功能。根據礦漿的性質和用戶要求，實現陶瓷過濾機的自動化功能。

2 影響陶瓷過濾機產能及脫水效果的因素

2.1 濃度

應根據礦漿性質，摸索出最佳濃度。礦漿濃度高，有利于濾餅的形成。但有些藥劑對脫水效果有較大影響，如銅鉬分離中的水玻璃等，礦漿在濃密機中加水稀釋充分脫藥，可以減少藥劑對脫水效果的影響。

2.2 料位及轉速

料位高、主軸轉速慢，吸漿時間長，濾餅會加厚；相反的，則干燥時間短，影響精礦水分。所以應根據礦漿的性質，摸索出最佳料位及轉速，實現最佳過濾效果。

2.3 真空度

真空度高、吸水負壓大、濾餅脫水效果就好。國內生產的陶瓷真空過濾機真空度達到-0.095～-0.098 MPa。

2.4 陶瓷過濾板

陶瓷過濾機的核心技術是陶瓷過濾板，陶瓷過濾板微孔應選擇與礦漿物料細度相匹配。應選擇透水率高的、吸漿性能強的陶瓷過濾板，能有效提高精礦過濾效果。

另外，溫度、pH值、攪拌轉速、刮刀間隙等等因素對陶瓷過濾機的產能和精礦水份也有一定影響。

3 陶瓷過濾機常見的故障及發生原因

(1)真空度低,不能滿足生產要求

主要原因是真空管路泄漏、真空泵循環水不夠、真空泵葉輪磨損、分配頭磨損、陶瓷板破損、濾液桶排水閥未關緊。

(2)超聲波清洗時陶瓷板清洗不干凈

主要原因是電源箱有故障、電源保險燒壞、線路老化、換能頭燒壞、超聲盒擊穿、礦漿槽水位過低。

(3)反沖洗水倒回酸桶

主要原因是酸管和反沖洗水管連接的單向閥磨損。

4 提高陶瓷過濾機過濾效果的措施

陶瓷過濾機的產能及過濾后精礦水份與陶瓷板的選型和礦漿濃細度、礦漿性質、含藥成分等諸多因素有關。為了提高陶瓷過濾機的過濾效果和陶瓷板的使用壽命，應做好以下幾個方面：

4.1 保持陶瓷板的清潔

陶瓷過濾機在工作時需用壓力水反沖洗，一般不用風反吹，由于陶瓷板的過水不過氣特點。風吹易造成從內向外堵塞，且因空氣易壓縮導致真空度不穩定；化學清洗時，先用清水清洗20 min左右，再將槽體內液體排出，這樣可將部分殘留藥劑清洗出來，(因為有些藥劑如選鉬用的水玻璃等，遇酸后產生膠狀物)，再加稀硝酸清洗，每班進行超聲波和化學清洗聯合清洗40 min左右，這樣使陶瓷板清洗更徹底；過濾機使用一定時間后，堵塞的陶瓷板可拆下用稀酸浸泡8 h左右，再用清潔溫水浸泡不低于3h方可沖淋、濾出水分備用，清洗后的陶瓷板應做好標記，不宜用風吹已清洗干凈的陶瓷板。

4.2 及時更換破損的陶瓷板

因為破損陶瓷板會將礦漿吸入內腔，導致反沖洗時礦漿從內向外堵塞同一組別的其化陶瓷板，這一點非常重要。

4.3 杜絕過濾機有跑、冒、滴、漏現象

只有杜絕過濾機有跑、冒、滴、漏，才能提高過濾效果，否則會影響到過濾機的真空度；新安裝分配盤時彈簧不宜壓得過緊，應在摩擦片表面涂油，讓其磨合為鏡面，使用一段時間后再慢慢加緊，無泄漏即可，這樣可以延長使用壽命；刮刀間隙也應適時調整，一般每年應更換一次錯氣頭和刮刀。

[1] 陳松.影響陶瓷過濾機產能的因素[J].新疆有色金屬，2012，(3):95-96.

[2] 朱臘梅，梁飛豹.國產陶瓷過濾機的應用[J].銅業工程，2004，(4).

Application and Filtering Effectiveness of TM-21 Ceramic Filter

HUANG Xu-dong

(Fengshan Copper Mine, China Daye Non-ferrous Metals Co., Ltd. Yangxin 435232, China)

This paper introduces structure of ceramic filter, expounds working principle of ceramic filter, analyses reasons of influence factors for the ceramic filter dewatering effect and common faults, and proposes measures how to improve the filtering effect.

ceramic filter； filtering plate； concentrate moisture

2013-08-26

黃旭東(1965-)，男，湖北黃梅人，高級工程師，大學本科，主要從事采選設備的應用與研究。

TD462.2

B

1003-8884(2014)01-0048-03