咸阳矿用陶瓷过滤机是矿业生产过程中用于固液分离的关键设备,其核心部件为陶瓷过滤板。该设备利用陶瓷材料的微孔结构及毛细作用原理,在真空抽吸作用下实现矿浆中固体颗粒与液体的高效分离,具有能耗低、自动化程度高、运行稳定等特点,广泛应用于金属矿、非金属矿等领域的精矿脱水及尾矿处理工序。
以下从设备结构、工作原理、技术特点、适用条件及维护要求等方面进行介绍。
一、设备结构组成
咸阳矿用陶瓷过滤机通常由主机架、过滤转子、陶瓷过滤板、真空系统、清洗系统、控制系统等部分构成。
1.主机架:为设备提供支撑,采用钢材焊接而成,具有足够的强度和稳定性,保证设备在负载下平稳运行。
2.过滤转子:是核心运动部件,通常由不锈钢制成,其周向安装有多片陶瓷过滤板。转子在驱动装置带动下缓慢旋转。
3.陶瓷过滤板:是关键过滤元件,由氧化铝、碳化硅等陶瓷材料经特殊工艺制成,内部具有大量微米级孔径的通道,只允许液体和极细小颗粒通过,而较大固体颗粒被截留形成滤饼。
4.真空系统:包括真空泵、气水分离罐及管路。真空泵产生负压,为过滤提供动力,抽吸滤液通过陶瓷板通道。
5.清洗系统:用于定期清洁陶瓷过滤板,防止微孔堵塞。通常包括反冲洗装置(使用清水或压缩空气反向冲洗)和化学清洗(使用稀酸或碱液浸泡溶解堵塞物)。
6.控制系统:采用可编程控制器(PLC)或工业计算机,对转子的转速、真空度、料位、清洗周期等参数进行自动控制和调节,实现连续自动化运行。
二、工作原理
咸阳矿用陶瓷过滤机的工作过程基于毛细微孔过滤和真空抽吸技术,一个工作周期主要包括滤饼形成、滤饼脱水、滤饼卸料和滤板清洗四个阶段,随着转子旋转循环进行。
1.滤饼形成阶段:旋转的过滤转子部分浸没在矿浆槽中。真空系统启动,在陶瓷板内部形成负压。在压力差作用下,矿浆中的液体被抽吸穿过陶瓷板的微孔进入内部流道,称为滤液,被收集排出。而固体颗粒被截留在陶瓷板外表面,逐渐堆积形成一层湿滤饼。
2.滤饼脱水阶段:随着转子继续旋转,附着有湿滤饼的陶瓷板离开矿浆液面,但仍处于真空区。持续的真空抽吸力将滤饼中残留的绝大部分水分进一步吸出,使滤饼的含水率显著降低,变得更加干燥密实。
3.滤饼卸料阶段:脱水后的滤饼随转子旋转至卸料区。在此区域,真空被切断,同时卸料装置(如刮刀、滚轮或反吹风装置)作用,将干燥的固体滤饼从陶瓷板表面剥离,落入下方的集料斗中输送出去。
4.滤板清洗阶段:卸料后的陶瓷板在重新浸入矿浆前,需经过清洗区以恢复其通透性。反冲洗系统向陶瓷板内部通入清水或压缩空气,反向穿过微孔,清除堵塞在孔道深处的极细颗粒。定期(如每班或每日)还会启动化学清洗程序,使用特定清洗液循环浸泡,溶解结晶盐类或有机污染物,确保过滤效率持久稳定。
三、技术特点
咸阳矿用陶瓷过滤机在矿业脱水作业中展现出多项技术优势。
1.能耗较低:相比传统板框压滤机或带式过滤机,其工作真空度要求相对较低,且主要能耗在于驱动转子和真空泵,整体电耗可显著降低。
2.脱水效果好:利用陶瓷材料的精密微孔,能有效截留微细颗粒,获得的滤饼含水率通常较低,便于后续运输、储存或加工,有时可省去干燥环节。
3.自动化程度高:整套系统由PLC控制,可自动完成给料、过滤、卸料、清洗全过程,劳动强度低,人员配置需求少,运行参数稳定可控。
4.操作环境改善:整个过程为密闭或半密闭运行,减少了物料散逸和水分蒸发,有助于保持车间环境清洁,降低粉尘污染。
5.清洗水耗较少:反冲洗和化学清洗是间歇性进行,且清洗液可部分循环使用,相比某些连续冲洗型设备,新鲜水消耗量较少。
6.运行成本考量:虽然陶瓷过滤板等初始投入可能较高,但其使用寿命长(在正常维护和操作下可达数年),能耗和水耗的节约使得长期运行成本具有竞争力。备件更换周期相对较长。
四、适用条件与物料要求
咸阳矿用陶瓷过滤机的性能发挥与待处理物料性质密切相关,并非高质量设备。
1.物料粒径:适用于固体颗粒粒径较细的物料,一般中位粒径在几十微米以下效果较好。过粗的颗粒可能不易形成致密滤饼或对陶瓷板磨损加剧。
2.物料性质:物料应不具有强腐蚀性,以免损坏设备金属部件。若料浆腐蚀性较强,需选用特殊防腐材质。物料成分不应含有大量易在陶瓷微孔中结晶析出或形成胶状堵塞的物质。
3.给料浓度:入料矿浆需保持相对稳定的浓度,浓度过高可能导致搅拌困难、布料不均;浓度过低则影响滤饼形成效率和处理能力。通常需配备浓度检测和调节装置。
4.环境温度:设备运行环境温度需在陶瓷材料、密封件及电器元件的允许范围内,避免极端高温或低温。
五、安装、操作与维护保养要点
正确的安装、规范的操作和定期的维护是保证咸阳矿用陶瓷过滤机长期稳定运行、延长使用寿命的关键。
1.安装基础:设备应安装在坚固平整的基础上,保证水平度,避免因振动影响运行精度和寿命。周边留有足够操作和维修空间。
2.规范操作:操作人员需经培训,熟悉设备结构、性能和操作规程。开机前检查各部件完好,润滑点加油。严格按照顺序启停设备,监控运行参数(真空度、电流、料位等)是否正常。
3.日常维护:每班检查设备有无异响、泄漏,紧固件是否松动。保持设备清洁。检查刮刀与陶瓷板间隙是否合适。
4.定期保养:定期更换减速机、轴承等部位的润滑油。检查真空泵油位和油质。检查管路密封性。
5.陶瓷过滤板维护:这是维护重点。严格按照规程进行反冲洗和化学清洗,防止堵塞。停机时间较长时,应排空料浆并将陶瓷板清洗干净。检查陶瓷板有无破损或过度磨损,及时更换失效的板片。更换时注意密封安装。
6.记录与故障排除:建立运行和维护记录,便于追踪设备状态和分析故障原因。出现真空度下降、滤饼变湿、扭矩增大等异常时,能根据手册指引逐步排查原因,如检查真空系统、清洗效果、滤板状况、刮刀位置等。
总结而言,咸阳矿用陶瓷过滤机作为现代矿业脱水的重要装备,以其高效、节能、自动化等特点,在提升生产效率和降低运营成本方面发挥着重要作用。其性能的充分发挥依赖于对设备原理的深刻理解、对物料适用性的准确判断以及持续规范的维护管理。