filter press脫水是一種在礦漿泵產(chǎn)生的壓力差作用 下，使固、液兩相構(gòu)成的礦漿通過過濾介質(zhì)(濾 布)，從而實(shí)現(xiàn)固液分離的脫水方法。由于該方 法具有過濾強(qiáng)度高、濾餅水分低、濾液質(zhì)量好等特點(diǎn)，在選煤廠煤泥水處理工藝中常作為小于 0．5 mm細(xì)粒級(jí)物料實(shí)現(xiàn)固液分離的有效途徑。

]板框式壓濾脫水的原理及特點(diǎn)

我國(guó)目前應(yīng)用的多為凹板Plate and frame filter presses，通 常稱為箱式壓濾機(jī)。

箱式壓濾機(jī)主要組成有：固 定尾板、活動(dòng)頭板、濾板、主梁、液壓缸體和濾 板移動(dòng)裝置。 壓濾脫水原理見圖1。每塊濾板為中間凹槽 結(jié)構(gòu)，并且均由濾布包裹。壓濾機(jī)工作時(shí)，利用 活動(dòng)頭板上液壓裝置的推力將所有濾板壓緊在頭 板和固定的尾板之間。每相鄰濾板之間的凹槽壓 緊對(duì)合后形成一個(gè)封閉的濾室。礦漿借助給料泵 給人被濾布包裹的濾室內(nèi)，煤泥顆粒由于濾布的 阻擋留在壓緊形成的濾室內(nèi)，濾液則通過濾布后 再沿著濾板上布置的泄水溝排出機(jī)外。當(dāng)所有濾 室被煤泥填滿后，不再有濾液流出，表明脫水過 程已經(jīng)完成，停止給料。利用液壓系統(tǒng)將活動(dòng)頭 板拉回原位，濾板移動(dòng)裝置，將濾板依次拉開。 濾餅在重力作用下自然脫落，完成整個(gè)壓濾 過程。 整個(gè)壓濾過程分為人料、脫水和排料三部分。壓濾脫水作業(yè)是不連續(xù)排料工藝。壓濾機(jī)脫 水效果較好，濾餅水分一般在20％～28％，而且 濾液中的固體含量很低，基本為清水，一般在 0．01～0．1 g／L，無需再處理即可作為循環(huán)水重 復(fù)使用。

在選煤廠工藝設(shè)計(jì)中，壓濾機(jī)常常作為 煤泥廠內(nèi)回收和洗水閉路循環(huán)的把關(guān)設(shè)備被大量 用來處理原生煤泥、浮選精煤、浮選尾煤。

快開式隔膜壓濾機(jī)的特點(diǎn)

Quick-opening diaphragm filter press是在傳統(tǒng)箱式壓濾機(jī)工作原理基礎(chǔ)上增加了快開功能和隔膜壓榨功能，使得快開式隔膜壓濾機(jī)的單個(gè)壓濾循環(huán)用時(shí)更短， 單臺(tái)處理能力更大，濾餅水分更低。在相同人料 條件下，快開式隔膜壓濾機(jī)與傳統(tǒng)箱式壓濾機(jī)相 比較，設(shè)備選用更少，空間占用更小，土建投資 更低。 傳統(tǒng)箱式壓濾機(jī)只是依靠流體靜壓力進(jìn)料擠 壓脫水，快開式隔膜壓濾機(jī)在脫水階段有了更大 改變。在入料初期兩種壓濾機(jī)的工作過程相同。 當(dāng)過濾期結(jié)束后，傳統(tǒng)箱式壓濾機(jī)則繼續(xù)向?yàn)V室 內(nèi)打人礦漿，此為過濾壓榨期。但這時(shí)只在人料口附近有濾液流動(dòng)，此時(shí)濾液流動(dòng)方向發(fā)生變 化，導(dǎo)致濾餅中顆粒壓縮壓力分布隨之改變，從 而降低了濾餅的含水率。但是快開式隔膜壓濾機(jī) 在過濾期終了后立即停止入料(傳統(tǒng)箱式壓濾機(jī) 在這一期間過濾效率低、耗時(shí)長(zhǎng)，占單循環(huán)時(shí)問 60％～70％)，從而大大縮短了單循環(huán)時(shí)間，提 高了過濾效率。 快開式隔膜壓濾機(jī)在壓榨期不采用連續(xù)供料 的方式實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步壓榨脫水，而是采用壓縮空氣 充填隔膜，由隔膜變形所產(chǎn)生的雙向壓力破壞顆 粒間形成的拱橋，將殘留在濾餅顆粒空隙間的濾 液擠出。隔膜壓榨后，對(duì)濾餅再增加高壓吹風(fēng)操 作，用強(qiáng)氣流對(duì)濾餅中的毛細(xì)水進(jìn)行穿流置換， 進(jìn)一步排出濾餅中殘存的毛細(xì)水，最大限度地降 低了濾餅水分。

快開式隔膜壓濾機(jī)采用的優(yōu)化設(shè)計(jì)有：高壓 強(qiáng)進(jìn)料擠壓脫水、隔膜壓榨脫水和強(qiáng)氣流穿流濾 餅脫水。在工藝和結(jié)構(gòu)上具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)大功率液壓缸大面積均勻壓緊，濾板受 力更均勻，密封更好，且不噴料。大功率的變量 泵液壓站能減少油缸行程時(shí)間，縮短壓濾機(jī)的循 環(huán)周期。

(2)設(shè)備從頭部、尾部?jī)深^中心口同時(shí)進(jìn) 料，使得進(jìn)料速度快，濾室布料均勻，成餅效果 好。避免了單口進(jìn)料的傳統(tǒng)箱式壓濾機(jī)布料不均 勻、速度慢、濾腔容易缺料、濾板易損壞等問 題。

(3)優(yōu)化濾板面設(shè)計(jì)，礦漿通流大，液阻 小，濾液排出通暢，流量大。

(4)濾板多段拉開，每段六塊一次拉開，在 保證生產(chǎn)效率的前提下，機(jī)體總長(zhǎng)度較傳統(tǒng)壓 濾機(jī)縮短1／3—1／4，節(jié)省占地。

(5)采用鏈傳動(dòng)拉開濾板、液壓缸傳動(dòng)合攏 濾板，既實(shí)現(xiàn)了快速卸料，又保證了濾板快速、 可靠地壓緊。這種拉開合攏設(shè)計(jì)使得卸料時(shí)濾板 抖動(dòng)，卸料更徹底；而合攏時(shí)濾板不抖動(dòng)，避免 了濾布折損問題，提高了生產(chǎn)效率。

(6)采用優(yōu)質(zhì)進(jìn)口單絲濾布，濾布與泥餅的 接觸面經(jīng)砑光處理，便于泥餅脫落；且濾布具有 足夠的強(qiáng)度及與泥質(zhì)相適應(yīng)的透氣率，適合煤泥 處理。此外有配套襯墊濾布支撐，延長(zhǎng)了濾布的 使用壽命。

快開式隔膜壓濾機(jī)的設(shè)計(jì)選型

設(shè)計(jì)中，壓濾機(jī)的選型以《煤炭洗選工程設(shè) 計(jì)規(guī)范》(GB50359—2005)作為依據(jù)。該規(guī)范中規(guī)定：filter press的處理能力宜按所處理物料的試 驗(yàn)值選取，也可參照本規(guī)范中所提供數(shù)值選取 ……，或采用廠家提供的保證值”根據(jù)規(guī)范中所述“壓濾機(jī)的處理能力宜按所 處理物料的試驗(yàn)值選取”，但是由于獲得煤樣較 為困難，而且試驗(yàn)條件不足很難做到按照試驗(yàn)數(shù) 據(jù)選取。所以只能按照提供的數(shù)值進(jìn)行計(jì)算。 計(jì)算結(jié)果獲得的處理能力范圍比較 大，

例如：處理原生煤泥，300 m2快開式隔膜壓濾機(jī)計(jì)算小時(shí)處理能力為9～18 t干煤泥。這就給設(shè)備選型帶來了較大的差異。

快開式隔膜壓濾機(jī)的工作周期

由以下五部分組成：濾板合攏壓緊、進(jìn)料一次脫水、隔膜壓榨 二次脫水、強(qiáng)氣流反吹、濾板拉開卸料。在這五 部分中除了“進(jìn)料一次脫水”之外，其余四部分 所用時(shí)間幾乎和煤泥性質(zhì)無關(guān)，也就是說這四部 分所用時(shí)間是固定的。而“進(jìn)料一次脫水”所用 時(shí)間與人料濃度有關(guān)，但是目前壓濾機(jī)入料泵一 般選用的是流量為120—300 m3／h的渣漿泵。在 這樣大的流量下，人料濃度在350∥L和500 g／L 時(shí)相比較，用時(shí)相差約2 rain左右。而整個(gè)壓濾 過程至少需要15 min以上，實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得的單循 環(huán)時(shí)間見表2。所以人料濃度對(duì)人料時(shí)間的影響 較小。

根據(jù)處理物料的不同，也可以按照下述方法 計(jì)算快開壓濾機(jī)的設(shè)備選型： N=QT／(60 X 1．2V) 式中：Ⅳ_設(shè)備臺(tái)數(shù)，臺(tái)； Q——小時(shí)處理煤泥量(含水)，t／h； 處理物料單個(gè)循環(huán)時(shí)間，min； 所需機(jī)型的濾室總?cè)莘e，m3／臺(tái)。

例如：300m2快開式隔膜壓濾機(jī)濾室容積為 5.8 m3，處理濃度為350 g／L的原生煤泥時(shí)，快 開式隔膜壓濾機(jī)一個(gè)工作循環(huán)需要25 min左右。 這樣在1 h內(nèi)可以完成2.4個(gè)循環(huán)，故l h內(nèi)可 排料體積為2.4×5.8m3=13.92 m3。其中包含約 25％的水分，所以每小時(shí)的干煤泥處理量為 13.92m3×0.75×1.2t／m3=12．52 t。

快開式隔膜壓濾機(jī)輔助設(shè)備設(shè)計(jì)中需要注意 的事項(xiàng)

壓濾機(jī)下刮板機(jī)設(shè)計(jì)選型需注意的問題

(1)刮板機(jī)盡量選擇大槽寬型號(hào)，以增加壓 濾機(jī)下排料溜槽的角度，防止堵料；

(2)刮板機(jī)盡量有2°的傾角并在尾部設(shè)置排 污口，當(dāng)清洗上部壓濾機(jī)時(shí)能保證洗水及時(shí) 排出；

(3)刮板機(jī)的運(yùn)輸量應(yīng)該不小于150 t／h。由 于壓濾機(jī)為不連續(xù)排料設(shè)備，排料時(shí)間短，如果 刮板機(jī)的運(yùn)量按照工藝流程的數(shù)值進(jìn)行選取則會(huì) 造成堵料存料現(xiàn)象。

壓濾機(jī)配套壓風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)選型需注意的問題

(1)一般壓風(fēng)機(jī)的隔膜壓榨和反吹風(fēng)的風(fēng)壓 為1．0 MPa，如果選擇0．8 MPa的風(fēng)機(jī)，脫水效 果相對(duì)較差；

(2)壓風(fēng)機(jī)風(fēng)量盡量小，配套風(fēng)包盡量大。 壓風(fēng)機(jī)風(fēng)量可以選擇10～20 m3／rain，并根據(jù)壓 濾機(jī)臺(tái)數(shù)及型號(hào)配置風(fēng)包；

(3)應(yīng)為氣動(dòng)閥門單獨(dú)配置小風(fēng)包，容量約 1 m3，氣動(dòng)閥門用風(fēng)需要進(jìn)行空氣濾清處理。