隨著國家環(huán)保力度的加強,各種環(huán)保政策、規(guī)范 標準相繼出臺,煤改氣、煤改電正在實施,這是當前治 理散煤污染最經濟有效也最實際的途徑,散煤治理到 了必須階段。出于清潔生產的需要,福建高嶺土公司選礦廠決定停止現有生產線的燃煤熱烘工序,采用超高壓壓濾機對高嶺土礦漿進行深度脫水,生產出滿足客戶需求的低水分泥餅,以此替代原有的烘干精 礦產品。 本次試驗針對 XZGF100/1000-UK 型超高壓壓 濾機進行生產條件試驗,用于驗證該壓濾機對 325 目 (44 μm)高嶺土礦漿、超細高嶺土礦漿的壓濾脫水效 果,尋求最佳工藝條件。 壓濾機是固液分離行業(yè)的主要過濾設備,適應于各種物料的過濾。
我國研發(fā)制作隔膜壓濾機濾板,由于經濟的發(fā)展和市場的需要,我國制造的隔膜濾板發(fā)展很快,制作技術和產品質量已經相當成 熟,過濾的流程工藝也較為先進,隔膜濾板的壓榨壓 力最高可達到 4.0 MPa,有的壓濾機生產廠家隔膜濾 板試驗壓力可達到 4.0~4.5 MPa 壓榨壓力 。通過 控制壓榨壓力在安全運行的范圍,可以極大地降低泥 餅的含水率,實現隔膜壓榨的最佳效果。 超高壓壓濾機的工作原理是在壓濾脫水過程結 束后停止進料,再進行隔膜壓榨,進一步降低濾餅含 水率,具有降低濾餅的最低含水率和提高濾液最大回 收率的特點,比普通壓濾機有更高的過濾效率和更好 的過濾效果,起到節(jié)約能源消耗和降低生產成本的作 用 。
?試驗部分
1.1 原料 325 目(44 μm)礦漿、超細礦漿,通過激 光粒度儀檢測得知,325 目礦漿 -2 μm 含量占比為 26.21%,D50 為 8.268 μm;超細礦漿 -2 μm 含量占比 為 60.12%,D50 為 1.477 μm。高嶺土礦漿中細粒物 料含量越多,會對壓濾脫水產生不利影響。
試驗條件
超高壓壓濾機機主要技術參數;超高壓壓濾機進漿壓力、進漿時間、壓榨壓力、壓 榨時間.1.3 檢測方法 取樣時每個試驗條件隨機抽選濾 餅,以濾餅中心線為界取 5 cm 寬的泥餅作為綜合樣, 檢測其水分,檢測結果作為每個試驗條件的濾餅水 分。
結果與討論
在進漿壓力、二次壓榨壓力和壓 榨時間相同的情況下,隨著進漿時間的減少,濾餅厚 度由 25 mm 降低至 18 mm,濾餅水分由 21.8% 降到 20.8%。分析原因:壓濾機濾室中的物料隨著進漿時 間的減少而減少,在二次壓榨時,濾餅厚度隨之減小, 由于濾餅厚度小,利于濾餅二次脫水,所以水分隨之 變小,但產量也會降低。綜合考慮產量和水分,進漿 時間定為 45 min。 325 目礦漿進漿壓力試驗結果。 可看出,進漿壓力為 1.0 MPa 和 1.8 MPa 時,濾餅水 分分別是 21.0% 和 21.3%,濾餅厚度分別是 21 mm 和 30 mm。
分析原因
由于進漿壓力小,在相同的進漿 時間下,壓濾機保壓狀態(tài)下,進入濾室中物料少,在二 次壓榨時濾餅厚度小,利于濾餅二次脫水,所以水分 較低。雖然進漿壓力小時濾餅水分更低,但差別不大, 而濾餅厚度卻明顯更?。ê穸炔?9 mm),嚴重影響產 量。綜合考慮,進漿壓力定為 1.5 MPa。325 目礦漿壓榨時間試驗結果。 可看出,壓榨時間的越長,濾餅水分越低。壓榨時間 為 25 min 和 30 min 時,濾餅水分為 21.4% 和 21.2% 變化量小,由此可知,二次壓榨時間達到 25 min 后,濾 餅水分基本不再變化。故壓榨時間定為 25 min。325 目礦漿壓榨壓力試驗結果??煽闯?,在二次壓榨壓力由 2 MPa 提高至 4 MPa,濾 餅水分大幅降低,二次壓榨壓力 4 MPa 濾餅脫水效果 最好,在該條件下 325 目濾餅水分可控制在 22% 以 下,壓榨壓力定為 4 MPa。
?超細礦漿
根據 325 目礦漿的條件試驗情況,選 擇壓濾脫水效果最優(yōu)的條件進行了超細礦漿的條件 試驗。超細礦漿試驗結果可知,超細礦漿在二次壓榨壓力為 4 MPa 時,隨著壓榨時間的 增加,濾餅水分由 25.0% 降低到 23.1%,壓榨時間為 25 min 后,達到水分小于 24% 的要求;二次壓榨壓力 在 2 MPa 和 4 MPa 時,濾餅水分分別達到 27.0% 和 23.2%,相差近 4 百分點,超細礦漿中細粒級物料含量 多,需提高二次壓榨壓力才能達到約定水分要求。
成本與經濟分析
超高壓壓濾機每框生產周期為:進漿時間 + 吹掃時間 + 壓榨時間 + 吹掃時間 + 卸餅時間 =45min+ 5min+25min+5 min+10min=90min。選礦廠開機時間 按 300 天計算,開機率為 80%,則單臺年壓濾框數為 7 200×80×60 ÷90=3 840 框,濾餅產量按 1.7 t/ 框測 算,則單臺年產量為 1.7×3 840=6 528 t,僅需 5 臺超 高壓壓濾機就可滿足選礦廠年產量 3 萬噸的要求。 通過生產性試驗,XZGF100/1000-UK 型超高壓 壓濾機可以替代原先常規(guī)壓濾 + 燃煤熱烘作業(yè),不僅 減少了燃煤廢氣的排放,還可以回收烘干水耗,每年 可為公司節(jié)約生產成本 160 多萬元,成效明顯。
?結論
本次試驗針對 XZGF100/1000-UK 型超高壓壓濾 機進行生產條件試驗,用于驗證該壓濾機對 325 目高 嶺土礦漿和超細高嶺土礦漿的壓濾脫水效果,通過條 件試驗得出以下結論:
1. 325 目礦漿在進漿壓力為 1.5 MPa、進漿時間為 45 min,二次壓榨壓力為 4 MPa 和壓榨時間為 25 min 的條件下,濾餅水分為 21.4%,濾餅厚度 23 mm,達到 了小于 22% 的水分要求。
2. 超細礦漿在進漿壓力為 1.5 MPa、進漿時間為 45 min、二次壓榨壓力為 4 MPa 和壓榨時間為 25 min 的條件下,濾餅水分為 23.2%,濾餅厚度為 22 mm,達 到了小于 24% 的水分要求。
3. 二次壓榨時間的越長,濾餅水分越低,二次壓 榨時間達到 25 min 后,濾餅水分基本不再變化。隨著 二次壓榨壓力的提高,濾餅水分大幅降低,二次壓榨 壓力 4 MPa 濾餅脫水效果最好,在該條件可以保證安 全運行下降低濾餅的最低含水率。
4. 超細礦漿中細粒級物料含量多,相同條件下濾 餅最終水分比 325 目礦漿高。
5. 單臺超高壓壓濾機高嶺土濾餅年產量為 6 528 t,僅需 5 臺超高壓壓濾機就可滿足選礦廠年產 量 3 萬噸的要求??梢猿晒μ娲瘸R?guī)壓濾 + 燃煤熱烘作業(yè),不僅減少了燃煤廢氣的排放,還可以回 收烘干水耗,每年可為公司節(jié)約生產成本 160 多萬 元,成效明顯。