某双真空盘式过滤机的改造

贾英杰 徐兴旺

(河钢集团矿业公司)

某双真空盘式过滤机的改造

贾英杰 徐兴旺

(河钢集团矿业公司)

某铁选厂原使用ZPG96-8型单真空盘式过滤机对铁精矿矿浆进行脱水。由于铁精矿-0.044 mm占93%以上，粒度较细，实际滤饼水分为12%～14%。通过对矿浆添加疏水药剂可降低滤饼水分至10%左右，但药剂成本较高。在分析双真空盘式过滤机工作原理的基础上，进行过滤脱水试验。结果表明，双真空盘式过滤机可将铁精矿滤饼水分控制在10.2%以下。利用单真空盘式过滤机，通过增加、改进部分零部件，进行双真空改造，增加了独立卸矿反吹风系统，分离吸附区和脱水区，形成双真空系统，同时改造滤扇、错气盘、滤液管。改造后的盘式过滤机不仅降低了铁精矿滤饼水分，使之满足生产要求，还节约了能耗和疏水药剂添加量，具有可观的经济效益。该双真空盘式过滤机的成功改造，对于同类矿山设备的改造具有参考价值。

盘式真空过滤机 真空度 双真空

盘式真空过滤机是利用盘内外空气的压力差作为过滤动力，对浆体进行固液分离的设备。由于盘式真空过滤机具有过滤面积大、处理能力高、维护及更换滤布方便等优点，故被广泛应用于金属和非金属矿山、化工和环保等领域的脱水作业。盘式真空过滤机真空度在-0.07 MPa以上，适合粒度0.037～0.074 mm、矿浆浓度35%～65%(金属矿物料)或20%～40%(煤和其他轻质物料)浆体的固液分离。

某铁精矿细度为-0.044 mm占93%以上，矿浆使用盘式真空过滤机脱水出现滤饼水分较大、脱落率偏低的现象，降低生产效率。实际生产中通过在矿浆中添加药剂以降低滤饼水分，但成本较高，不具有工业应用价值。目前国内普遍采用板框压滤机、陶瓷过滤机解决细粒物料脱水问题，有些单位采用圆盘加压过滤机。但这些设备都不同程度地存在投资高、占用空间大的问题，且部分设备效率低、能耗高，在老矿山过滤脱水工艺改造中难以采用。

该铁选厂通过分析对比，决定利用现有盘式真空过滤机，将单真空改造为双真空对铁精矿矿浆进行过滤脱水，以期达到降低滤饼水分、提高脱效率的目的。

1 原过滤脱水工艺概况

该单位年产铁精矿80万t，铁精矿细度-0.044 mm占93%以上，矿浆浓度为45%～55%。现有ZPG96-8型盘式真空过滤机3台，日常使用2台过滤机作业。由于铁精矿粒度较细，实际过滤脱水后，铁精矿滤饼水分达到12%～14%，达不到生产要求。

通过在矿浆中添加疏水剂的方法，可使铁精矿水分下降到10%左右。虽然能够满足生产需要，但运行成本较高。为降低成本并获得合格的铁精矿滤饼，决定将ZPG96-8单真空盘式过滤机改造为双真空盘式过滤机，以降低铁精矿滤饼水分至合适范围。

2 双真空盘式过滤机工作原理及特点

双真空盘式过滤机滤盘在一定转速运转过程中，介质(滤布)在槽体液面下成饼区，获得一个真空值，离开液面干燥区会变化为另一个真空值。两个真空区分别独立存在，并可根据物料条件进行适当调节，对规格较大的过滤机更为适用。

由于吸附真空系统在矿浆液面下工作，不受液面上滤扇漏气的影响，因此在很短的开机时间内介质即形成一定厚度的滤饼，过滤机即达到正常工作状态。这个时间仅需单真空过滤机的1/10，大大降低了过滤机更换滤布时初始滤饼的水分含量。同时，双真空盘式过滤机的双真空系统可以实现高真空，并可在高真空(表值-0.08 MPa)下作业，因此能有效降低滤饼水分。另外，双真空盘式过滤机滤扇咀位置设计在液面之下(平均深度为液面100 mm以下)，滤扇厚度比同规格传统滤扇减少30%，为提高系统真空度创造了条件。

3 盘式过滤机双真空改造方案

为降低投资费用，在原有设备、设施的基础上进行盘式过滤机双真空改造。具体改造措施如下：

(1)需增加或改进的零部件：分配盘、摩擦盘、分配头、滤液管、滤扇及滤布袋、滤扇螺杆、槽钢压块、吸附系统真空管路。

(2)增加一套功率30 kW的SK-15系列真空泵，增加一套PYQ型1 000 mm×1 200 mm强排自动排液灌和自动换气阀，强制排液罐与分配头吸附区管路相连，构成独立的吸附区，使之与脱水区分离开来，形成双真空系统，提高真空度、吸附能力及脱水能力，达到降低滤饼水分目的。

(3)由原来靠真空泵反吹风卸矿，改为独立的反吹风卸矿系统。增加两台功率为55 kW的MFSR200型罗茨风机，1用1备，作为反吹风卸矿系统动力源。此系统可以供其他两台盘式过滤机一起使用，能有效提高滤饼脱落率和过滤机利用系数。

4 双真空盘式过滤机参数及脱水试验

为考察双真空盘式过滤机相比单真空盘式过滤机对于降低滤饼水分的优势，对该铁精矿矿浆样品采用1.5 m2双真空盘式过滤机进行脱水试验。过滤机参数见表1，试验结果见表2。

表1 双真空盘式过滤机参数

由表2可知，采用双真空盘式过滤机脱水，铁精矿滤饼水分可以控制在10.2%以下，说明盘式过滤机双真空改造方案是可行的。

表2 双真空盘式过滤机脱水试验结果

5 改造效果与经济效益

5.1 技术效果

(1)通过增加反吹风系统，实现了独立卸矿。

(2)改造后的过滤机滤扇和错气盘结构，配合脱水区和吸附区双真空系统，使过滤机充分发挥了本身的性能。

(3)真空度增加。脱水区真空度在-0.075 MPa以上，吸附区真空度在-0.068 MPa以上，提高了过滤机的吸附和脱水效果，提高滤饼脱落率。

(4)过滤机单位面积处理量增加10%，滤饼水分降低0.5%。

5.2 经济效益

全年铁精粉产量按80万t计算，虽然盘式过滤机单台功率增加85 kW，但由于处理能力的提高，减少了设备运转台数，实际总运行功率减少60.75 kW，每年可节约电费约30万元，年可节约疏水药剂费用270万元。

6 结 论

对单真空盘式过滤机进行双真空改造，首先在结构上增加独立卸矿反吹风系统，分离吸附区和脱水区，形成双真空系统，同时对滤扇、错气盘、滤液管改造，使过滤机充分发挥了自身潜能，降低了铁精矿的滤饼水分，提高脱落率。双真空盘式过滤机可降低能耗、减少疏水剂的使用，每年预期获得经济效益300万元。相比其他设备的改造具有投资少、占用空间小的优势，为解决细粒物料的高效脱水提出了一条新思路，在同类矿山中具有借鉴意义。

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云铜锌业、马关云铜获得高新技术企业认定

云南省科技厅于近日下达了“关于印发云南2015年认定高新技术企业复审通过高新技术企业及更名高新技术企业名单的通知”。云铜锌业和公司参股的马关云铜同时荣获高新技术企业认定。

据悉，云铜锌业是2009年获得高新技术企业认定并通过2012年的复审续存3 a后，按初始取证的程序申报的；而马关云铜为初始申报。

2015-11-24)

贾英杰(1984—)，男，工程师，河北省秦皇岛市青龙满族自治县祖山镇庙沟铁矿。