TM-21陶瓷过滤机应用与过滤效果探讨

黄旭东

(大冶有色金属有限公司 丰山铜矿，湖北 阳新 435232)

TM-21陶瓷过滤机应用与过滤效果探讨

黄旭东

(大冶有色金属有限公司 丰山铜矿，湖北 阳新 435232)

本文介绍了陶瓷过滤机的结构，阐述了陶瓷过滤机的的工作原理，分析了影响陶瓷过滤机脱水效果的因素、陶瓷过滤机常见故障的原因，提出了提高陶瓷过滤机过滤效果的措施。

陶瓷过滤机； 过滤板； 精矿水份

TM系列陶瓷过滤机工作基于毛细作用原理。陶瓷板作为过滤介质，其内部结构为中空骨架，外表面有0.3 mm的膜面，是大量、均匀的微颗粒堆积而成，形成具有毛细作用的微孔，其特点是只能让水通过，空气和矿物质颗粒无法通过。陶瓷过滤机就是根据毛细吸附原理，利用微孔陶瓷板通水不透气的特性，在负压的作用下抽取陶瓷板内腔的液体，矿物质颗粒因不能通过微孔被吸附在陶瓷板表面，达到固液分离的目的。

1 结构简介

TM系列陶瓷过滤机由主机部分(机架、矿浆槽、主驱动轴和陶瓷板)、搅拌装置、清洗系统、真空系统、控制系统等组成。

1.1 主机部分

1.1.1 机架及矿浆槽

机架由碳钢结构件制成，对矿浆槽、主轴、搅拌装置等起连接和支撑作用。矿浆槽用不锈钢板卷焊而成,表面光洁且不易腐蚀，槽体内有溢流管口和放料口，槽体后侧安装有超声波清洗装置。

1.1.2 主驱动轴

该部件是陶瓷过滤机的核心部件，采用不锈钢制造，陶瓷滤板安装在转子上，转子由两轴承座支承。轴的一端安装了分配阀与真空系统连接，工作时，料浆中的液体进入瓷板内部，在真空作用下通过管道引至分配阀流入滤液罐，反冲洗时，水由分配阀对应的分配管道送入滤室。轴的另一端与减速电机连接，提供驱动力。

1.1.3 陶瓷板

陶瓷过滤板外表为扇形，里面是骨架、沟槽形成液体流动的通道，每块陶瓷过滤板与轴中通道相连，在过滤过程中的毛细孔现象，使陶瓷过滤板微孔始终充满液体，当抽吸真空时，滤液通过轴中通道流入滤液桶，再由滤液泵排出。作为陶瓷过滤板必须是：材质具有亲水性；有足够的强度耐压反吹。陶瓷板一般有：1 m2/圈、2 m2/圈、3 m2/圈、4 m2/圈等规格尺寸；厚度为24.4～30 mm，使用寿命一般为1～2年。

1.2 搅拌机构

搅拌器设在浆料槽的下方，在料浆槽内搅拌混和料浆，避免料浆沉积。常用的摆耙式机构靠耙齿摆动搅拌。如果料浆浓度较低时，而且转速高，滤盘回转本身就能起到搅拌作用；如果物料沉降过快也可采用冲气搅拌。

1.3 清洗装置

1.3.1 反冲洗装置

陶瓷过滤板在工作过程中，微小颗粒易于堵塞陶瓷微孔，影响生产效率。反冲洗一般设置在卸料区的后一区，设置角度与陶瓷过滤板扇形角相同。这样保证在每一循环过程中每一块陶瓷板都得到清洗一次。工作一定时间后，采用超声波清洗或化学清洗两者混合清洗。

1.3.2 超声波清洗装置及化学清洗

超声波在液体中传播，在能量密度大于0.1 W/cm2时把液体分子拉裂成空洞(空化核)，此现象称为空化效应，物体上的杂质剥离下来，达到清洗的目的。由于超声波在液体中衰减很小，所以对液体的物体的表面，包括狭缝微孔内均有很好的清洗效果。

化学清洗利用反冲洗管路系统，将40%左右浓度的稀硝酸由计量泵送入反冲洗管路中，与水混合成1%的酸液，对滤板的结钙现象进行消除，保证滤板使用效率。

一般在每班结束停止进料后，先加清水清洗20 min左右排空，再加清水于槽内，进行超声波和化学清洗联合清洗40 min左右。

1.4 真空系统

真空系统主要是将滤液引入排液罐后，通过滤液泵或自动排液装置将其排出。真空泵一般采用单级液环式真空泵，无需单独加润滑油，工作时必须保持提供冷却水。

1.5 控制系统

系统包括PLC、触摸屏、液位计、转换器、电磁阀、气动阀等电气元件。设备上的检测仪表把模拟量变换为标准电流信号送到可编程内部，满足数据采集和控制需求。以计算机(或触摸屏)为核心完成监控、图形化界面、运行参数显示、状态数据采集、存储等功能。根据矿浆的性质和用户要求，实现陶瓷过滤机的自动化功能。

2 影响陶瓷过滤机产能及脱水效果的因素

2.1 浓度

应根据矿浆性质，摸索出最佳浓度。矿浆浓度高，有利于滤饼的形成。但有些药剂对脱水效果有较大影响，如铜钼分离中的水玻璃等，矿浆在浓密机中加水稀释充分脱药，可以减少药剂对脱水效果的影响。

2.2 料位及转速

料位高、主轴转速慢，吸浆时间长，滤饼会加厚；相反的，则干燥时间短，影响精矿水分。所以应根据矿浆的性质，摸索出最佳料位及转速，实现最佳过滤效果。

2.3 真空度

真空度高、吸水负压大、滤饼脱水效果就好。国内生产的陶瓷真空过滤机真空度达到-0.095～-0.098 MPa。

2.4 陶瓷过滤板

陶瓷过滤机的核心技术是陶瓷过滤板，陶瓷过滤板微孔应选择与矿浆物料细度相匹配。应选择透水率高的、吸浆性能强的陶瓷过滤板，能有效提高精矿过滤效果。

另外，温度、pH值、搅拌转速、刮刀间隙等等因素对陶瓷过滤机的产能和精矿水份也有一定影响。

3 陶瓷过滤机常见的故障及发生原因

(1)真空度低,不能满足生产要求

主要原因是真空管路泄漏、真空泵循环水不够、真空泵叶轮磨损、分配头磨损、陶瓷板破损、滤液桶排水阀未关紧。

(2)超声波清洗时陶瓷板清洗不干净

主要原因是电源箱有故障、电源保险烧坏、线路老化、换能头烧坏、超声盒击穿、矿浆槽水位过低。

(3)反冲洗水倒回酸桶

主要原因是酸管和反冲洗水管连接的单向阀磨损。

4 提高陶瓷过滤机过滤效果的措施

陶瓷过滤机的产能及过滤后精矿水份与陶瓷板的选型和矿浆浓细度、矿浆性质、含药成分等诸多因素有关。为了提高陶瓷过滤机的过滤效果和陶瓷板的使用寿命，应做好以下几个方面：

4.1 保持陶瓷板的清洁

陶瓷过滤机在工作时需用压力水反冲洗，一般不用风反吹，由于陶瓷板的过水不过气特点。风吹易造成从内向外堵塞，且因空气易压缩导致真空度不稳定；化学清洗时，先用清水清洗20 min左右，再将槽体内液体排出，这样可将部分残留药剂清洗出来，(因为有些药剂如选钼用的水玻璃等，遇酸后产生胶状物)，再加稀硝酸清洗，每班进行超声波和化学清洗联合清洗40 min左右，这样使陶瓷板清洗更彻底；过滤机使用一定时间后，堵塞的陶瓷板可拆下用稀酸浸泡8 h左右，再用清洁温水浸泡不低于3h方可冲淋、滤出水分备用，清洗后的陶瓷板应做好标记，不宜用风吹已清洗干净的陶瓷板。

4.2 及时更换破损的陶瓷板

因为破损陶瓷板会将矿浆吸入内腔，导致反冲洗时矿浆从内向外堵塞同一组别的其化陶瓷板，这一点非常重要。

4.3 杜绝过滤机有跑、冒、滴、漏现象

只有杜绝过滤机有跑、冒、滴、漏，才能提高过滤效果，否则会影响到过滤机的真空度；新安装分配盘时弹簧不宜压得过紧，应在摩擦片表面涂油，让其磨合为镜面，使用一段时间后再慢慢加紧，无泄漏即可，这样可以延长使用寿命；刮刀间隙也应适时调整，一般每年应更换一次错气头和刮刀。

[1] 陈松.影响陶瓷过滤机产能的因素[J].新疆有色金属，2012，(3):95-96.

[2] 朱腊梅，梁飞豹.国产陶瓷过滤机的应用[J].铜业工程，2004，(4).

Application and Filtering Effectiveness of TM-21 Ceramic Filter

HUANG Xu-dong

(Fengshan Copper Mine, China Daye Non-ferrous Metals Co., Ltd. Yangxin 435232, China)

This paper introduces structure of ceramic filter, expounds working principle of ceramic filter, analyses reasons of influence factors for the ceramic filter dewatering effect and common faults, and proposes measures how to improve the filtering effect.

ceramic filter； filtering plate； concentrate moisture

2013-08-26

黄旭东(1965-)，男，湖北黄梅人，高级工程师，大学本科，主要从事采选设备的应用与研究。

TD462.2

B

1003-8884(2014)01-0048-03