真空过滤机的原理和类型

2.1真空过滤机的基本原理真空过滤的基本原理是:在真空负压（0.04-0.07MPa）的作用下，悬浮液中的液体透过过滤介质（滤布）被抽走，而固体颗粒则被介质所截留，从而实现液体和固体的分离。真空过滤机是应用表面过滤机理，当悬浮液中的液体流向过滤介质时，大于或者是相近于过滤介质孔隙大小的固体颗粒会首先以架桥的方式在介质表面形成了初始层，过滤介质孔隙比它的孔隙通道大，这样就截留了更小的颗粒，因此不断沉积的固体颗粒便逐渐在初始沉积层上形成具有一定厚度的滤饼盗（如图2-1）。真空过滤被广泛应用矿山选矿厂的铁精矿、铜铁矿、硫精矿和锌精矿等产品的过滤及化工、石油、冶金和造纸等多个行业的脱水与固液分离中。图2-1滤饼过滤方式示意图2.2真空过滤机的分类真空过滤是应用最为广泛、在理论与实践方面最为成熟的一种过滤方法⑵］。真空过滤机主要分为转筒型过滤机（简称转鼓过滤机），水平圆盘过滤机（简称平盘过滤机），立式圆盘过滤机（简称立盘过滤机）和水平带式过滤机等。真空过滤机分为间歇式和连续式过滤两大类，其中常用的是连续式真空过滤机。连续式真空过滤机的特性:在一个作业循环内，当过滤盘的某个过滤功能区转动到料浆区，在真空的作用下滤饼开始进行沉积;在下一个工作区域进行脱水，当其转动到滤饼卸料区时，可以用机械或气动的方法可进行滤饼卸料，并再生滤布;然后又返回到滤液作用区，完成一个连续的循环过程。连续式真空过滤机根据不同的结构类型，主要分为以下几种形式。2.2.1真空立盘过滤机将数个过滤圆盘垂直安装在一根水平放置的中心轴并整体坐落槽体上，中心轴由传动系统驱动在槽体中运转，靠真空的抽吸作用进行工作的过滤机称为立式圆盘过滤机。过滤动力来自于中心主轴经分配头抽真空造成的过滤盘内外两面的E*口图2-2立盘过滤机的结构中心轴2.扇形板3.轴密封4.槽体5.传动系统6.分配头压力差。根据过滤盘尺寸分成若干个小扇形过滤板，每个小扇形板构成一个单独的过滤室。结构形式见图2-2。各品牌立盘过滤机间的主要差别在于扇形滤板的块数、过滤板与中心轴的连接方式、轴密封结构以及滤布的固定方式等方面，而基本结构及工作过程大体相同。过滤圆盘是主要的工作部件，有若十个相互隔开的扇形过滤板组成，扇形板的数目与主轴上的滤液孔相对应，板内空腔与主轴上的滤液孔相通以排除滤液，滤板的外部包有滤布。当过滤板置于槽体中时，在分配头的切换下，滤板空腔经分配头与真空泵相连，使固体颗粒吸附到滤板两侧的滤布上，滤盘离开矿浆液面后，过滤板仍与真空泵相连，进入脱水阶段；在卸料区，真空泵与分配头的盲区接触，真空断掉，下一时刻鼓风机通过分配头与滤板空腔相连，反吹卸饼，然后再进入下一循环。2.2.2水平圆盘真空过滤机水平圆盘真空过滤机由过滤平盘、传动装置、回转支承、分配头、卸料螺旋、布料和洗涤装置、滤布、滤板以及润滑装置组成［26。］如图2-3所示。水平圆盘过滤机工作时，随着盘面的转动，各过滤单元依次与分配头上各功能区接通。首先，悬浮液（料浆）经布料器至吸液区后形成滤饼，在洗涤区再次置换出滤饼中残留原液，经干燥区脱除水分后，再由卸料螺旋将滤饼卸下，并开始下一个工作循环。

2.2.3转鼓真空过滤机转鼓真空过滤机的结构主要包括分配头、槽体、转鼓、搅拌器、卸料辊等27]（具体见图2-4）。转鼓真空过滤机工作时，随着转鼓的连续转动，转鼓上的各个滤室将会相继与分配头的四个功能室相继连通，逐渐进入到滤液中开始经过转动至落料阶段，按顺序完成过滤、干燥、吹落等工序。分配头是转鼓过滤机的重要部件，与真空源相连通提供过滤动力。图2-4转鼓真空过滤机2.2.4带式真空过滤机工罪原闻图2-5带式真空过滤机带式真空过滤机的过滤介质是可连续循环的环型过滤带，利用料浆的自身重力和真空设备提供的真空负压吸力实现固液分离㈣，结构如图2-5。滤液透过滤布，从格筛板流入真空盘，真空盘底部设有排液口，经吸入软管与排液总管相连排放；滤饼则截留在过滤介质表面进行脱水，从而达到固态和液态物质分离的目的。主要由橡胶滤带、驱动辊、从动辊、真空盒、驱动装置、进料装置、滤布张紧装置、滤布调偏装置、洗涤装置和机架等部件组成网。目前国内己经装备有过滤面积为1-6Om2的机型，国外产品发展迅速，己设计应用最大185m2的过滤机。2.2.5陶瓷圆盘真空过滤机陶瓷圆盘真空过滤机用亲水陶瓷（通常为氧化铝）作为过滤片，取代了传统的滤板和滤布Mo陶瓷圆盘过滤机是基于毛细微孔的作用原理，采用微孔陶瓷作为过滤介质，利用微孔陶瓷大量狭小具有毛细作用原理设计的固液分离设备，在负压工作状态下的盘式过滤机，利用微孔陶瓷板其独特通水不透气的特性，抽取陶瓷板内腔真空产生与外部的压差，使料槽内的物料在负压的作用下吸附在陶瓷板

上，是固体物料因不能通过微孔陶瓷板而被截留在陶瓷板表面，而液体因真空压差的作用及陶瓷板的亲水性则顺利通过分配头排除过滤机，从而实现固液分离的目的，如图2-6。目前，陶瓷圆盘过滤机主要用于各类矿山的精矿脱水环节"。过滤板微孔堵塞是陶瓷过滤机经常出现的问题，长时间的使用和清洗不及时、不到位就会出现此种问题［32］。通常，当过滤机在连续工作6小时〜8小时后，就应该进行一次混合清洗。反冲清洗滤板时，反冲清洗的水压和水量要保证在规定值范围内，并将草酸充入槽体，滤板经草酸浸泡用超声波震动以实现滤板再生，用后的草酸要放掉，对环境有一定的危害；卸料完全依靠刮刀，卸料不彻底。图2-6图2-6陶瓷真空过滤机2.2.6各种真空过滤机的特征和适用范围滤液表2-1各种真空过滤机的特征和适用范围滤液滤饼 4古-由单位面积的处理量过油由订•唯*由灶焯处厚度 U 真空风晕 滤面积浓度血降速度粘有性 ipmMpa 3… 2mm m/mmm转裁刮刀卸料中中或高小易剥离>5^5］心］fi.04-0.DS70.5-1.0小~大0.25-100转鼓折带卸料中或低中或低中0.C4-0.DS7。一肛1,5小~大OWOO单室转鼓中或低小堵塞少>1-2V12-1让"?一。&70.8-1S<fj中075-45立盘过滤机高或中中或低小易剥离>5-301H0-I.30.04^00^70,8-1,5中~大8-300平盛过滤机高或中高成中小、中房塞少>10-20J/12-2.50.