前言

赤泥是制鋁工業(yè)中將鋁土礦經(jīng)強(qiáng)堿浸出氧化鋁后所產(chǎn)生的不溶性固體顆粒，通常呈灰色和暗紅色粉狀物，一般平均每生產(chǎn)1t氧化鋁要排放1.0～1.3t的赤泥。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，赤泥產(chǎn)出量的日益增加已對(duì)人類日常生活造成直接或間接的影響。隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷提高，最大限度地減少赤泥的濕法儲(chǔ)存、堆放等環(huán)節(jié)中所存在的各種安全隱患，實(shí)現(xiàn)赤泥脫水后干堆干排或多渠道地利用，因此對(duì)赤泥高溫、強(qiáng)腐蝕性、物料細(xì)等特性設(shè)計(jì)制造新型高效隔膜壓濾機(jī)的需求已迫在眉睫。

隔膜壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)組成及其工作原理

隔膜壓濾機(jī)是一種利用過濾介質(zhì)將一定濃度的懸浮液中的固體顆粒分離出來的加壓過濾設(shè)備，在物料細(xì)且難洗滌、難過濾的領(lǐng)域具有普通廂式壓濾機(jī)、真空過濾機(jī)等常規(guī)過濾設(shè)備難以替代的優(yōu)越性能，且控制系統(tǒng)采用PLc和觸摸屏技術(shù)，實(shí)現(xiàn)參數(shù)化運(yùn)行。該壓濾機(jī)主要由電控系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、油缸組、傳動(dòng)裝置、壓緊板、濾板組、止推板、濾布清洗裝置、接水翻板裝置及管路系統(tǒng)等共同組成。

赤泥脫水隔膜壓濾機(jī)的工作過程由濾板組合攏并壓緊、低壓入料過濾、高壓隔膜1次壓榨脫水、濾餅洗滌、高壓隔膜Ⅱ次壓榨脫水、壓縮空氣吹干干燥、濾板組打開并拉板卸料、濾布清洗等工序組成，具體過程如下：

(1)濾板組合攏并壓緊：通過液壓系統(tǒng)，借助油壓推動(dòng)活塞和壓緊板，將全部濾板壓緊壓緊至密封壓力，使濾板間形成若干個(gè)濾室。

(2)低壓入料過濾：人料泵將礦漿通過管路系統(tǒng)分別輸送到各濾室內(nèi)，待料漿充滿所有濾室后，并立即開始低壓入料過濾，固體顆粒被過濾介質(zhì)截留在濾室內(nèi)，濾液則透過濾布進(jìn)人濾液腔并經(jīng)過濾液管排出至機(jī)體外，濾餅初步形成，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，濾室中的固體顆粒愈積愈多，當(dāng)濾室中有足夠的固體成餅后，停止人料，人料過程結(jié)束。

(3)高壓隔膜1次壓榨脫水：在人料過濾成餅后，物料顆粒之間相互形成拱架結(jié)構(gòu)，有殘留汽水在拱架空隙之中，由壓榨水泵向隔膜濾板主板與隔膜之間注入高壓水，隔膜膨脹將濾餅向?yàn)V布方向擠壓，將殘留在濾餅中的部分濾液擠壓出來并經(jīng)過濾液管排出至機(jī)體外，進(jìn)一步降低水分。

(4)濾餅洗滌：洗滌液由與料漿進(jìn)入濾板相同的路徑進(jìn)入濾板過濾腔，穿過濾餅，將濾餅中的物質(zhì)置換出。同時(shí)也具有頂起隔膜、擠出高壓水的功能。

(5)高壓隔膜Ⅱ次壓榨脫水：再次由壓榨水泵向隔膜濾板主板與隔膜之間注入高壓水，隔膜膨脹將濾餅向?yàn)V布方向擠壓，進(jìn)一步降低洗滌后留在濾板過濾腔中濾餅中洗滌液的殘留量。

(6)壓縮空氣吹干干燥：壓縮空氣從吹風(fēng)管路吹人，透過濾餅，將濾餅中的水分帶出，進(jìn)一步降低濾餅中的水分。

(7)濾板組打開并拉板卸料：當(dāng)隔膜壓榨及壓縮空氣吹風(fēng)干燥完成之后，松開壓緊板、濾板，拉鉤盒往復(fù)運(yùn)動(dòng)，拉開濾板，濾餅依靠自重卸落，當(dāng)物料粘度高不易脫落時(shí)需要人工輔助卸料，清理濾板邊框內(nèi)殘留濾餅。

(8)濾布清洗：濾布采用定期清洗方式，以保證濾布的透水性，延長(zhǎng)其使用壽命。濾布清洗后，再次轉(zhuǎn)為濾板組合攏并壓緊，至此，完成一個(gè)工作循環(huán)，進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)。

隔膜壓濾機(jī)的改進(jìn)及其應(yīng)用效果

隔膜濾板采用鋼芯包覆橡膠濾板由于赤泥具有高溫、強(qiáng)腐蝕性、物料細(xì)等特點(diǎn)，而濾板組與強(qiáng)腐蝕性物料又直接接觸，因此，需要對(duì)隔膜濾板在滿足各項(xiàng)力學(xué)性能前提下進(jìn)行防腐設(shè)計(jì)。其設(shè)計(jì)方案采用鋼芯包覆橡膠濾板結(jié)構(gòu)。隔膜濾板具有受力合理、強(qiáng)度高、耐腐蝕性強(qiáng)、耐高溫、密封性能好、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，可在50℃溫度下耐壓1.6MPa壓力，同時(shí)耐酸堿腐蝕。克服了塑料隔膜復(fù)合濾板超過0.8MPa就變形噴漿的難題及隔膜空鼓產(chǎn)生爆破的弊端。濾板采用鋼芯包耐高溫覆橡膠結(jié)構(gòu)，有效解決采用塑料隔膜復(fù)合濾板時(shí)所產(chǎn)生的高溫失效問題。塑料隔膜復(fù)合濾板通常選用聚丙烯材質(zhì)，雖然其耐腐蝕效果很好，但是長(zhǎng)期在高溫下工作，濾板會(huì)迅速老化，且在高溫下壓濾機(jī)正常工作過程中塑料隔膜復(fù)合濾板的機(jī)械強(qiáng)度不能保證，大大降低壓濾機(jī)的可靠性和安全性。塑料隔膜復(fù)合濾板與鋼芯包耐高溫覆橡膠隔膜濾板的所能承受的高壓水壓榨壓力與溫度變化。

濾板隔膜選用高溫型耐腐橡膠制作橡膠隔膜選用三元乙丙橡膠制作，采用專業(yè)模具一次成型后覆在濾板上，其比塑料隔膜復(fù)合濾板上使用的隔膜具有更大的膨脹系數(shù)，更長(zhǎng)的使用壽命及更好的密封性能，且允許空鼓。隔膜表面采用凹凸點(diǎn)式結(jié)構(gòu)，使濾液走向在正常工作過程中不受方向的限制，沿著凸點(diǎn)形成的水道向四周流動(dòng)，減少流動(dòng)時(shí)間，有效提高壓濾機(jī)的過濾速度，增加壓濾機(jī)單位時(shí)間內(nèi)的單機(jī)產(chǎn)能。

壓濾機(jī)配備濾布自動(dòng)清洗裝置該壓濾機(jī)濾布采用明流式高壓水霧化噴嘴清洗，清洗效果好，消耗水量少。為了達(dá)到最佳的清洗效果，還可以在清洗水中加一定量的酸性無機(jī)鹽等溶液輔助清洗，延長(zhǎng)濾布的使用時(shí)間。濾布清洗頻率可通過電控系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際情況來設(shè)定清洗頻率，比如一循環(huán)一次或三循環(huán)一次等。

壓濾機(jī)采用PLC和觸摸屏技術(shù)

壓濾機(jī)采用PLC和觸摸屏技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)參數(shù)化運(yùn)行，壓濾機(jī)可根據(jù)不同物料的濃度、粒度、黏度等特性而自行設(shè)定低壓入料過濾、高壓隔膜1次壓榨脫水、濾餅洗滌、高壓隔膜Ⅱ次壓榨脫水、壓縮空氣吹干干燥及入料壓力等參數(shù)。

壓濾機(jī)采用先進(jìn)的防腐措施

進(jìn)行防腐處理壓濾機(jī)管路系統(tǒng)中鋼性連接管路由于其與腐蝕性物料直接接觸，且有加大工作壓力，選用不銹鋼材質(zhì)制作；管路系統(tǒng)中柔性連接管路選用相應(yīng)工作壓力等級(jí)的耐磨損橡膠高壓軟管；與物料在非正常工作時(shí)出現(xiàn)間接的部件，如壓緊板、止推板、主梁、支腿部件，在壓濾機(jī)出現(xiàn)噴料等情況下會(huì)與物料料漿接觸，該類部件進(jìn)行制作環(huán)氧玻璃鋼襯里防腐。該玻璃鋼襯里防腐與玻璃鋼涂層防腐施工原理相似，但其防護(hù)效果有很大的提高。

結(jié)論

赤泥脫水隔膜壓濾機(jī)是針對(duì)赤泥礦漿具有高溫、強(qiáng)腐蝕性等物料特點(diǎn)，利用低壓入料，隔膜高壓壓榨，壓縮空氣吹風(fēng)干燥原理，在傳統(tǒng)隔膜壓濾機(jī)基礎(chǔ)上，對(duì)隔膜濾板等進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，進(jìn)而延長(zhǎng)赤泥脫水壓濾機(jī)隔膜濾板的使用壽命，實(shí)現(xiàn)當(dāng)赤泥濾餅厚度為30mm時(shí)，濾餅水分可達(dá)到≤23％，生產(chǎn)能力≥180kg/m2·h(干基)，濾餅洗滌效率≥95％，濾布清洗效果理想，隔膜的使用壽命在360天以上。該壓濾機(jī)不僅有效解決了赤泥礦漿的干堆干排或綜合利用解決脫水難題，其生產(chǎn)循環(huán)運(yùn)行非常流暢，適宜大規(guī)模推廣。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，各行業(yè)對(duì)隔膜壓濾機(jī)的需求越來越多，使用環(huán)境也越來越苛刻，如有色冶金、化工、制藥等強(qiáng)腐蝕環(huán)境，對(duì)人體存在危害等工況下，為滿足這些特殊要求條件下物料的脫水處理，針對(duì)各種特殊工況設(shè)計(jì)制造高效隔膜壓濾機(jī)的，進(jìn)一步滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)市場(chǎng)需求，這不僅存在巨大的經(jīng)濟(jì)意義，而且有重大的社會(huì)效益和環(huán)境效益。

壓濾機(jī)技術(shù)支持：188517-18517