淺談影響陶瓷過濾機濾板使用壽命的因素

田玉福

(新疆阿舍勒銅業股份有限公司 哈巴河836700)

近年來，隨著陶瓷過濾機產業化進程速度的加快，產品應用領域不斷的擴大。產品升級步伐在不斷加快。濾板在各礦山使用情況五花八門，影響濾板使用情況的因素較多

1 過濾機工作原理

陶瓷過濾機工作基于毛細微孔的作用原理，采用負壓工作的一種盤式過濾機，利用微孔陶瓷板通水不透氣的特性，抽取陶瓷板內腔真空產生與外部的壓差，使料槽內懸浮的物料在負壓的作用下吸附在陶瓷板上，固體物料因不能通過陶瓷板微孔被截留在陶瓷板表面，而液體因真空差的作用及陶瓷板的通水性，則順利通過進入氣液分配裝置（真空桶）外排或再循環利用，達到了固液分離的目的。轉子（陶瓷板）運轉一周，工作過程分為四個區域：吸漿（料）區、干燥區、卸料區、清洗區，反復循環。

2 陶瓷板

陶瓷過濾板是陶瓷過濾機的核心部件，陶瓷過濾板的質量直接決定陶瓷過濾機的生產和使用狀況。目前市場上常見的陶瓷板有棕剛玉和白剛玉2種材質。棕剛玉中Al2O3含量只有94.5%，其中所含雜質主要為鐵，在生產過程中在硝酸溶液的長期浸泡下鐵離子被腐蝕掉了。鐵離子的流失，造成陶板發酥變軟，如果重新進窯燒制會出現大量斷損破裂，因而無法再生；白剛玉材質采用純度99.5%以上的Al2O3，其結構強度好，化學性狀穩定，即使反復燒制其密度也基本不變，可完全滿足再生要求。陶瓷過濾板材質的變化，孔徑的變化及強度，直接影響到過濾效果。⑴陶瓷過濾板材質需具有較好的親水性，目前最好為氧化鋁，剛玉等材質制成的陶瓷板，其次為碳化硅制成的陶瓷板。⑵選擇透水率高的陶瓷過濾板，透水率高吸漿性能好，脫水快。⑶根據物料粒徑及頌選擇合適孔徑的陶瓷過濾板，陶瓷過濾板孔徑越大越易吸漿，但易引起陶瓷過濾板堵塞。

3 濾板生產工藝

（1）噴膜和燒成是陶瓷過濾板生產的關鍵工序，陶瓷板膜層與骨料均為電熔白鋼玉，骨架采用500t液壓機梯度成型，并采用整體1800℃燒結而成，因而陶瓷板具有下列優點：①陶瓷板不使用膠粘結，開孔率高，透水性好，生產能力大；過濾精度高、真空能耗低等優勢；②目前國內最先進的陶瓷過濾板，采用了無機膜技術，膜層強度高，1800目超細白剛玉噴膜工藝，生產線采用了自動化噴涂工藝和自動烘干系統，使陶瓷過濾板微孔分布更加均勻，表面噴膜更加經久耐用，燒制熱穩定性好，變形量小，骨架密度大、耐磨耐壓耐腐蝕。③陶瓷板再生方法多。可采用高壓水洗法，采用一體燒結，耐壓可達8kg；可用高溫高壓反沖洗，也可以用有機溶劑清洗。④過濾板的二次燒結（過濾膜的形成）采用獨特的預涂層工藝，使滲透膜層薄而均勻，不剝落延長了過濾板的使用壽命，增大處理量。

（2）先進的生產工藝及裝備，先進的多孔陶瓷膜自動噴涂生產線，集自動噴膜、自動烘干、自動控制、窯爐尾氣余熱循環利用于一體。其特點是：膜面平整度高、耐磨性能好；微孔分布均勻；過度層粘接強度高；污染小、料漿利用率高、生產效率高、工人勞動強度低。

（3）先進的檢驗檢測設備，先進的檢驗檢測設備是保證產品質量、提升產品品質的重要保證。，對產品質量進行檢驗和性能檢測，不斷優化配方和生產工藝，大力提升產品品質、開發新產品。

（4）刮刀與陶瓷板的間隙：正常為0.5～1mm，間隙過大影響卸料效率，產量減少，嚴重時影響反沖洗效率。陶瓷板采用卡塊式固定方式，通過支座與非金屬卡塊的組合，不僅減輕的主軸重量，且在車削，調整平面度上最具有優勢，更換卡塊方便。而且理論上來說，卡塊式結構的支座可以改變機械攪拌產生的波動，增加料漿的混合均勻度，有利于增加產能。

4 清洗裝置

超聲波清洗裝置安裝維護更方便，清洗更具針對性，同時完善的軟啟動及保護裝置，配套的化學清洗裝置及完善的反沖洗保護裝置保證了陶瓷過濾板長期工作的高產低水份的優勢，延長了陶瓷過濾板的使用壽命。陶瓷過濾機盡管配置了超聲波清洗、酸洗和反沖洗裝置，都不可避免地在陶瓷板微孔內形成污垢堵塞。累積的污垢主要是化學結垢和機械堵塞（顆粒和黏泥等沉積），輕則過濾效率降低，重則必須更換陶瓷板才能達到過濾性能。需對碳酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、硅酸鹽、氫氧化物、硫化物、黏泥等污垢進行溶解、剝離，達到疏通微孔、恢復過濾功能的目的。有效保證陶瓷過濾板的單位處理能力、延長了陶瓷過濾板的使用壽命。陶瓷過濾機在聯合清洗時需要少量硝酸，用戶應提供＞90℅的硝酸。反沖洗進水管：在開車時陶瓷板在反沖洗區需要進行反沖洗。反沖洗壓力的大小直接影響陶瓷板的清洗效果及使用期限。聯合清洗是決定陶瓷濾板工作效率的重要因素，要保證陶瓷過濾機有足夠的清洗時間及次數，否則嚴重影響陶瓷板的工作效率及使用周期。

以上僅為標準狀態下的基本工作數據，根據不同物料及工藝流程、狀態，部分參數可能有一定范圍的變動。

表1

設備可采用水氣聯合反沖洗進行清洗。主要是針對客戶物料超細顆粒堵板情況、水壓不穩或斷水的情況，保證設備連續工作。提高過濾效果、延長陶瓷板的使用壽命。

5 工況條件

（1）充分考慮到用戶現場的各種惡劣環境：潮濕、腐蝕性氣體及物料、高溫、有害的各種工業電磁干擾、操作人員的素質等情況，確保陶瓷過濾機在不同的地區及環境能長期穩定的工作反復對比、優化，進行設備材質的選用，保證設備的長期穩定，可靠及高效率運行。根據此次物料的粒度、濃度、粘度、成分、pH值等，選用真空阻力小、濾餅水份小且產能大的新型微孔濾板，使設備更好的滿足生產，達到最好的效果。

（2）陶瓷板采用防雨軟包及裝箱捆綁包裝，可以充分保證運輸過程中的防潮、防雨情況。

（3）供貨時廠家應該提供過濾板質量證書、過濾板材料證明、過濾板外觀和加工尺寸檢驗。

6 回收再生

（1）回收再生的過程就是：將堵掉的面層磨掉，重新噴漿的過程。用膠黏劑的陶板在高溫下重新燒制時膠黏劑將揮發掉，從而使陶板裂成兩半；因而只有不含膠黏劑的陶板才能真正做到回收再生。做到陶板回收再生的，再生后的陶瓷板可達到新陶瓷板生產效率的95%以上。

（2）再生費用估算：回收再生的過程就是將堵掉的面層磨掉，重新噴漿進窯燒制的過程。（再生費用含運費及再生制作費用）。

（3）使用壽命：再生后的陶瓷板可達到新陶瓷板生產效率的95%以上，使用壽命與新的陶瓷過濾板時間相當。

（4）陶瓷板再生的次數：所以，目前正常情況下，再生就做一次。

7 使用陶板的注意事項

⑴按時清洗：①陶瓷板上機每8h硝酸清洗一次，清洗時間為1h（根據實際物料的不同，清洗時間可適當延長），硝酸清洗同時超聲波清洗。②陶瓷板每72h草酸清洗一次，草酸清洗前先采用硝酸清洗，總共清洗時間為5h，其中草酸清洗時間為4h，草酸清洗同時超聲清洗。③要確保陶瓷板清洗時半圓槽內沖洗干凈。

⑵如果礦粉內含鐵離子較多（板面發紅），堵板嚴重，可定期將陶板拆下放到草酸桶內浸泡，浸泡時間一般為3～5天。浸泡完后再放到溫水中，用氣管打氣，這樣操作后可有效延長陶板的使用壽命（現場最好有兩套板子循環使用）。

8 結論

新疆阿舍勒銅業股份有限公司現場工況情況穩定，濾板維護經驗豐富，前幾年使用原廠配套生產的過濾板，最長使用壽命可達4年以上，如今選用的過濾板一般使用壽命在2年左右；烏恰縣金旺礦業發展有限責任公司濾板使用壽命最長為4個月，更換多個生產廠家供應產品，產品使用壽命甚至有不足2個月的，其工況條件不穩定，濃密機長期存在沉槽現象，導致使用壽命明顯偏低。需加強應對影響濾板使用情況，可采用可與用戶互動設計方案，具有用戶參與程度高，調整方便等特點，用戶可根據工藝要求調整陶瓷過濾機的運行參數，達到現場工況條件要求。

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