礦物加工要進(jìn)一步深入發(fā)展，除了研制出新產(chǎn)品外還需要對其加工設備、后處理設備進(jìn)行深入研究，以利于新產(chǎn)品的生產(chǎn)和應用。在后處理設備中脫水設備占有重要地位，選擇合理和合適的脫水設備，對確保最終產(chǎn)品的質(zhì)量關(guān)系重大。
今天，粉體技術(shù)網(wǎng)就對礦業(yè)領(lǐng)域主要的脫水設備及其選型原則進(jìn)行介紹，以期對大家選擇合適的脫水設備有一定的幫助。
▼常見(jiàn)脫水設備的形式及適用范圍
1、板框壓濾機（箱式壓濾機）
板框式壓濾機有平板板框壓濾機和凹板板框壓濾機之分。兩者之間的主要差別是濾室的結構不同。我國目前應用的多為凹板板框式壓濾機，通常稱(chēng)箱式壓濾機。
▲板框壓濾機
箱式壓濾機一般由固定尾板、活動(dòng)頭板、濾板、主梁、液壓缸體和濾板移動(dòng)裝置等幾部分組成。
▲ 動(dòng)圖1 板框壓濾機上料、壓濾、卸料
工作原理：當壓濾機工作時(shí)，由于液壓油缸的作用，將所有濾板壓緊在活動(dòng)頭板和固定尾板之間，使相鄰濾板之間構成濾室。礦漿由固定尾板的入料孔以一定壓力給入，在所有濾室充滿(mǎn)礦漿后，壓濾過(guò)程開(kāi)始。礦漿借助給料泵給入礦漿的壓力進(jìn)行脫水，固體顆粒由于濾布的阻擋留在濾室內，濾液則經(jīng)濾布沿濾板上的泄水溝排出。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間以后，濾液不再流出，即完成脫水過(guò)程。此時(shí)，可停止給料，并通過(guò)液壓操縱系統調節，將頭板退回到原來(lái)的位置，濾板移動(dòng)裝置將濾板相繼拉開(kāi)。濾餅依靠自重脫落，并由設在下部的皮帶運走。為了防止濾布孔眼堵塞，影響過(guò)濾效果，卸餅后濾布需經(jīng)清洗。至此，完成了整個(gè)壓濾過(guò)程。
▲ 動(dòng)圖2 板框壓濾機濾液收集、濾餅卸料
性能特點(diǎn)：壓濾機在現階段仍是處理細、黏物料最有效的設備之一。壓濾后的濾餅水分較低，一般在20%-26%之間，而且濾液中的固體含量也較低，一般在0.01-0.1g/L，基本是清水，不需經(jīng)其他處理即可返回使用。一個(gè)循環(huán)的壓濾時(shí)間與處理的物料性質(zhì)、泵的型號、壓濾機的型號等有關(guān)，一般一個(gè)壓濾循環(huán)在24-120min。
▲壓濾機工藝流程
▼板框壓濾機在非金屬礦脫水中的應用實(shí)例
2、隔膜式快速壓濾機
該壓濾機是在傳統廂式壓濾機的結構基礎上改進(jìn)而成，增加了脫水功能，即在壓濾機上能同時(shí)實(shí)現高壓流體進(jìn)料初次過(guò)濾脫水、濾餅二次擠壓壓榨脫水與壓縮空氣強氣流風(fēng)吹濾餅三次脫水，其主要特點(diǎn)是在普通壓濾板的兩側增加雙面橡膠隔膜，同時(shí)增加壓榨風(fēng)進(jìn)風(fēng)雙通道。
▲ 動(dòng)圖3 隔膜壓濾機進(jìn)料過(guò)濾、反吹、隔膜壓榨、拉板卸餅
3、帶式壓濾機
帶式壓濾機是一種連續工作的脫水設備，其結構簡(jiǎn)單，操作方便。目前已被廣泛用于處理各種污泥、選煤產(chǎn)品、濕法冶金的殘渣、管道輸送的物料等，并準備用于過(guò)濾金屬精礦。
▲帶式壓濾機
工作原理：帶式壓濾機是通過(guò)物料在兩條皮帶間運行過(guò)程中，受到擠壓和剪切作用，并受到重力作用使水分排出的。在脫水過(guò)程中，必須借助絮凝劑，使物料首先形成絮團，然后在壓濾機擠壓作用下，排出水分，絮團形成緊密的濾餅，實(shí)現脫水過(guò)程。
▲ 動(dòng)圖4 帶式壓濾機
帶式壓濾機最大的優(yōu)點(diǎn)是連續工作，因而單位面積處理能力較高，耗電量低。當絮凝劑選擇和使用得當時(shí)，產(chǎn)品水分低。此外，它還具有結構簡(jiǎn)單、操作方便、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。
因過(guò)濾帶同時(shí)起過(guò)濾作用和運輸作用，受到的拉力和剪切力均較強，對過(guò)濾帶的強度要求較高。此外，為避免水分從兩側流出，濾帶的濾孔不能過(guò)小，因此，對細粒物料絮凝不好時(shí)，容易造成濾液中固體含量較高，并影響到帶式壓濾機的脫水效果。
4、轉筒真空過(guò)濾機
轉筒真空過(guò)濾機是一種連續操作的過(guò)濾設備，設備的主體是一個(gè)能轉動(dòng)的水平圓筒，圓筒表面為打孔的金屬板或金屬絲網(wǎng)，網(wǎng)上再覆蓋濾布，懸浮液在圓筒的下部與圓筒接觸。
▲轉筒真空過(guò)濾機
工作原理：盤(pán)內部沿徑向分割成若干扇形格，每格均有單獨孔道通向分配頭。當盤(pán)轉動(dòng)時(shí)，憑借分配頭的作用使這些孔道依次與真空管及壓縮空氣相通，故盤(pán)在回轉一周的過(guò)程中每個(gè)扇格可按順序進(jìn)行過(guò)濾、脫水、吹松、卸料等操作。
▲ 動(dòng)圖5 轉筒真空過(guò)濾機
性能特點(diǎn)：轉筒真空過(guò)濾機能連續自動(dòng)操作，生產(chǎn)能力大，特別適宜的懸浮液，廣泛用于礦物加工和化工等行業(yè)，主要適用于固體顆粒粒徑在0.01-lmm、處理量大并易過(guò)濾的懸浮液的過(guò)濾。缺點(diǎn)附屬的設備較多，投資費用高，并且濾餅含水量較高。
5、離心機（臥螺離心機）
離心機是利用離心力進(jìn)行液相非均一體系混合物分離的設備，主要用于脫水、濃縮、分離、澄清、凈化及固體顆粒的分級等工藝過(guò)程。
離心機可分為兩大類(lèi)，即過(guò)濾式離心機和沉降式離心機。對于沉降式離心機，如臥螺式、碟片式離心機，既可用于超細粉體的濕法分級，又可用于超細粉體的脫水，具體用途取決于工藝操作條件。當分離粒徑臨界值dc=0時(shí)，則為脫水機，當dc=>o時(shí)，則為分離機，作為濕法分級用。
▲臥螺離心機
臥螺離心機是一種利用離心沉降原理進(jìn)行不同比重間物料分離的設備，其基本結構由轉鼓、螺旋、動(dòng)力系統和變速系統等組成，可連續進(jìn)料、分離、洗滌和卸料，是一種連續式脫水設備。
▲ 動(dòng)圖6 臥螺離心機
工作原理：轉鼓與螺旋同向高速旋轉但存在可以調整的速差，物料連續進(jìn)入螺旋內筒時(shí)，由于螺旋的高速旋轉，物料被加速后進(jìn)入轉鼓，在轉鼓中進(jìn)一步加速旋轉，在離心力場(chǎng)作用下，物料因比重不同將進(jìn)行分離，其中比重較大的固相物在轉鼓內壁上形成沉積層，比重較輕的液相物則形成內層液環(huán)。在螺旋和轉鼓差速的作用下，螺旋將沉積的固相物推至轉鼓錐端，經(jīng)排渣口排出機外，而內層液環(huán)也就是澄清液由轉鼓溢流堰板處溢出轉鼓，完成分離過(guò)程。
性能特點(diǎn)：臥螺式離心機目前已廣泛應用于石油化工、煤炭、醫藥、輕工、食品等領(lǐng)域和污水處理工程，能連續操作，處理量大，無(wú)濾布和濾網(wǎng)，單位產(chǎn)量的耗電量較少，適應性強，維修方便，運轉穩定。
6、陶瓷真空過(guò)濾機
陶瓷真空過(guò)濾機集機電、微孔陶瓷、超聲技術(shù)為一體，依靠真空吸力和毛細作用實(shí)現脫水的新型高效、節能過(guò)濾設備。
▲陶瓷過(guò)濾機
工作原理：陶瓷過(guò)濾機工作基于毛細微孔的作用原理，采用微孔陶瓷為過(guò)濾介質(zhì)，利用微孔陶瓷大量狹小具有毛細作用原理設計的脫水設備，在負壓工作狀態(tài)下的盤(pán)式過(guò)濾機，利用微孔陶瓷板其獨特透水不透氣性，抽起陶瓷板內腔真空產(chǎn)生于外部的壓差，使料槽內懸浮的物料在負壓的作用下吸附在陶瓷板上，固體物料因不能通過(guò)微孔陶瓷板被截留在陶瓷板表面，而液體因真空壓差的作用及陶瓷板的親水性則順利通過(guò)進(jìn)入氣液分配裝置外排或循環(huán)利用達到了脫水的目的。
▲ 動(dòng)圖7 陶瓷真空過(guò)濾機
性能特點(diǎn)：陶瓷過(guò)濾機的特殊材質(zhì)及結構決定了它的優(yōu)勢，即耐磨損，耐腐蝕，使用壽命長(cháng)，微孔無(wú)變形，技術(shù)指標穩定無(wú)波動(dòng)。同時(shí)其微孔小，毛細作用強，節約能耗，運行成本低，濾餅水分低，濾液清澈可回用。
缺點(diǎn)是陶瓷過(guò)濾機在工作過(guò)程中，微小顆粒易于堵塞陶瓷微孔，影響生產(chǎn)效率。
脫水設備選型原則
目前，脫水設備種類(lèi)繁多，選型的范圍也廣，如何選擇合適的脫水設備是一個(gè)十分復雜的問(wèn)題。
（1）根據濾餅增長(cháng)率選擇脫水設備
在脫水設備的選擇中，反映物料分離性能的濾餅增長(cháng)率具有重要的意義，增長(cháng)率將指導選擇是用壓力、真空或重力過(guò)濾器，還是用沉降式離心機。
（2）根據分離后產(chǎn)品的要求選擇脫水設備
分離后的產(chǎn)品有液相和固相之分。液相一般需要含固體顆粒少的澄清液；固相需要干燥程度高的顆粒固體，有時(shí)還需要滿(mǎn)足顆粒形狀不受破壞，顆粒需要洗滌等要求。
▼各種脫水設備性能比較
以上對脫水設備的選擇只是初步的選擇，具體設備的選用還需要對整個(gè)工藝流程和經(jīng)濟效益進(jìn)行綜合考慮，這樣才能選擇出合理的、合適的脫水設備。
來(lái)源：非金屬礦加工技術(shù)與應用手冊，主編：鄭水林，袁繼祖；選礦學(xué)，主編：謝廣元；臥螺式離心機在鹽泥脫水中的應用，作者：韓鋒等
編輯整理：粉體技術(shù)網(wǎng)
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2018年12月2日-4日 廣州大華酒店
培訓大綱：
1、非金屬礦粉體精細加工技術(shù)
2、非金屬礦粉體表面改性技術(shù)
3、非金屬礦粉體在涂料中的應用技術(shù)
4、非金屬礦粉體如何打開(kāi)涂料行業(yè)市場(chǎng)
5、專(zhuān)題技術(shù)沙龍
6、聯(lián)誼晚宴
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