工業副產石膏洗滌過濾設備對比

黃崇順

(江蘇一夫科技股份有限公司，江蘇 南京 210003)

工業副產石膏一般為濕法排料，物料中含有雜質，水溶性雜質可以通過洗滌過濾的方式去除。煙氣脫硫石膏[1]的技術要求中對水溶性氧化鎂、水溶性氧化鈉、氯離子的含量有相應指標要求；磷石膏[2]的基本要求中對水溶性五氧化二磷、水溶性氟離子、水溶性氧化鎂、水溶性氧化鈉、氯離子的含量有相應指標要求。發酵石膏例如檸檬酸石膏、乳酸石膏雖然目前無相關標準發布，但是其中含有的雜質(特別是有機質)對最終產品應用產生影響。這些水溶性雜質可以通過洗滌過濾方式脫除。對于洗滌過濾設備，首先要滿足脫除雜質的效果，同時要考慮過程的能耗、水耗以及所得原料的含水率，含水率的高低影響后續干燥處理過程的能耗，從而影響產品的成本。針對三款主要洗滌過濾設備進行介紹及相關技術性能的對比分析，以便于在工程設計過程中進行選擇采用。

1 過濾設備介紹

1.1 帶式真空過濾機

帶式真空過濾機作為一種高效過濾固液分離設備。設備采用固定真空盒，膠帶在真空盒上滑動，真空盒與膠帶之間構成運動密封的結構型式，以真空負壓為推動力實現固液分離。

在結構上，過濾區段沿水平長度方向布置，連續自動完成下料、過濾、濾餅洗滌、吸干、卸渣、濾布再生等工藝操作，并且母液與濾餅洗滌液可分段收集。

1.2 過濾式離心機

過濾離心機轉鼓壁上有許多孔，轉鼓內表面覆蓋過濾介質。加入轉鼓的懸浮液隨轉鼓一同旋轉產生巨大的離心力，在離心力作用下懸浮液中的液體流經過濾介質和轉鼓壁上的孔甩出，固體被截留在過濾介質表面，從而實現固液分離。懸浮液在轉鼓中產生的離心力遠大于重力，使過濾過程得以強化，加快過濾速度，獲得含濕量較低的濾渣。過濾式離心機根據卸料方式的不同有多種類型。

GK型臥式刮刀卸料離心機是在全速運轉后，打開進料閥，被分離懸浮液通過布料斗進入轉鼓內并均勻分布在轉鼓內壁過濾介質上。在離心力作用下，液相通過過濾介質、轉鼓上的小孔甩出轉鼓外，固相被截留在過濾介質上形成濾餅。當濾餅層達到一定厚度時，自動關閉進料閥對固相進行洗滌，再甩干。最后利用旋轉刮刀將濾餅層卸下，物料采用梭槽或螺旋輸送卸出機外。

GKH系列虹吸刮刀卸料離心機在GK型基礎上增加了虹吸力，縮短了分離時間，生產能力大，濾餅含濕率更低，特別適用于大負荷生產和需要充分洗滌的場合。

1.3 自動洗滌壓濾機

在輸料泵壓力作用下，將需要過濾的漿液送進各濾室，通過過濾介質實現固液分離，在濾布上形成濾渣，直至充滿濾室形成濾餅。濾液穿過濾布并沿濾板溝槽流至下方出液孔通道，集中排出。過濾完畢，通入洗滌水洗滌濾渣。洗滌后，通入壓縮空氣，除去剩余的洗滌水，同時實現濾布再生。過濾結束后打開壓濾機，通過自動卸料裝置，卸除濾餅，重新壓緊濾板開始下一工作循環。

2 設備性能綜合對比

對上述三款設備的性能進行綜合對比如表1所示。

表 1 三款設備的性能綜合對比

3 結論

(1)帶式真空過濾機為連續生產設備，生產能力大、操作靈活、維護簡單，在工業副產石膏資源化利用行業取得了廣泛的應用。過濾推動力為真空負壓，隨著濾布清洗再生效果的降低，設備過濾洗滌的性能下降，出料含水率上升。

(2)帶式真空過濾機在應用過程中，濾布是主要易損件，濾布可通過高壓水沖洗的方式得以再生，造成耗水量過大。采用超聲波洗滌可以去除濾布過濾孔中的顆粒，降低設備耗水量。

(3)帶式真空過濾機對漿液濃度的要求較高，如果料漿固含量較低，造成布料不均以及濾餅層較薄，濾布上真空被破壞，無法實現有效的洗滌過濾效果。對于低固含量料漿可采用旋流增濃的方式對料漿增濃后再布料。對于過濾式離心機和自動洗滌過濾機，對料漿的濃度要求低，只是低濃度料漿會造成進料時間過長，影響產能。

(4)目前應用于工業副產石膏洗滌分離的離心機有GKH1250型，設備裝料限重450 kg，設備每小時可處理2～3批次，單機處理能力較低，常需要多臺設備并列操作以提高產能。由于高速離心力，達到同等洗滌效果耗水量較低，出料的含水率最低，同時設備的能耗較高。

(5)自動洗滌過濾機，通過正壓過濾洗滌，洗滌推動力較真空大，洗滌耗水量比帶式真空過濾機低；洗滌后通過壓縮空氣吹干濾餅，吹干能耗在設備總能耗中占比60%～70%左右，設備總體能耗低于帶式真空過濾機；但是設備易損件較多，卸料過程需要工人輔助，檢維修操作工作量大。