浅谈选矿设备中的板框式压滤机

陈天宇

摘要：在选矿的过程中，由于选矿设备的不先进，原本可供量就不多的资源利用率越发低下，造成了严重的资源浪费。压滤机是选矿及氧化铝生产过程中重要的过滤设备，其中板框式压滤机是很成熟的脱水设备。文章结合国内外过滤机的发展历史，分析了板框式压滤机的演变和改进过程，并阐述了压滤机在选矿作业中的使用特点。

关键词：选矿设备；板框式压滤机；矿产资源；脱水设备；选矿作业 文献标识码：A

中图分类号：P424 文章编号：1009-2374（2015）18-0167-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.18.084

工艺是主导，设备是基础，选矿设备和选矿工艺的发展是同步的。选矿设备会随着时代的发展而进行创新和改变，从而提升设备的生产效率，改进生产方式，提高机械的运作水平，为作业人员减少不必要的技术问题。随着科学技术的进步与发展，各种新的技术不断被提出和实施，越来越多的新工艺如雨后春笋一般拔地而起，机器技术的改革使得该技术得到了广泛的应用，使选矿设备不断朝着更节能、更高效的方向发展。

1 选矿设备中压滤机的分类和特点

随着工业化的飞速发展，人们对各种物理现象和化学现象有了进一步的了解，对于固液分离的性质也有了相对的认识。这种现象的发现有利于能源和资源的有效利用，从一定程度上解决了一些不必要的资源浪费问题。一些与该技术相关方面的工作人员做了一系列的探讨，相对来说取得了可观的成果。

1.1 压滤机机械运作的原理

压滤机的主要运作原理就是固液态的分离，这里所说的固液态分离就是将一些难溶于水的固体从液体中分离出来的一种分离方法。在发展的过程中同样也会遗留一些技术问题，在这种分离的过程中会出现各种不同的情况与问题，而这些问题的解决方案还在研究之中。在这个阶段中，与固液态分离相关的机械和设备都得到了相应的发展，过滤机也包含其中。板框式压滤机是当前所研制的分离设备中最理想的机械设备，它的科学性、灵动性和可靠性都体现了它独特的特点。

1.2 板框式压滤机普遍应用的范围

目前来说，压滤机的应用仍然很广泛，它适用于工业污水处理；液压式为机、电、液一体式，采用液压压紧，手动机械锁紧保压，操作维护方便，运行安全可靠。另外，压滤机在各种金属的冶炼上和相关工业流程的如石油精炼、化肥加工等也得到了广泛的应用。

1.3 压滤机的分类

压滤机的种类繁多，大致可分为箱式压滤机、带式压滤机、隔膜式压滤机和板框式压滤机四种。根据作用原理可分为真空过滤机、加压过滤机和离心过滤机。

2 板框式压滤机的组成部分和工作内容

板框式压滤机的组成部分主要有四个部分，分别为滤板、滤板压紧机构、拉开卸料装置、进料泵。

2.1 板框式压滤机的工作内容

2.1.1 降滤板压紧。把油缸压紧使其进行工作，让动板游向定板，然后压动板和定板之间的滤板。在滤板和滤板之间构成一种封闭的空间，称为滤室。

2.1.2 压滤机压滤的过程。传输原料的泵会将矿物的溶浆输送到滤板之间封闭的空间里，待其填满整个空间以后，开始压滤，借助泵的压力或空气紧缩的压力，达到固态和液态的分离。

2.1.3 把滤板分开。这个过程可以采取拉开装置的办法将滤板按程序依次拉开。

2.1.4 将滤板上的滤饼卸载下来。等到拉开装置拉开程序结束以后，滤饼会自动脱落下来，免得运输机会将它拉走。这就是框板式压滤机的一个工作流程。

2.2 框板式压滤机的组成部分

2.2.1 滤板。对于不同的装置，会有不同装置的滤板。最初的滤板结构尺寸较小，而且主要是铸铁芯的，随着生产力的发展，对其的实际需求量增大，从而促使滤板的质量增大，原有的滤板两边支撑的结构不适应大重量的滤板组。为了方便操作，相关技术人员就要重新设计改进机架结构，以适应生产的需求。于是就有了顶部悬挂的结构，还有用钢板重新加固后的滤板，有的还会在周围镶嵌一些橡胶制的橡胶条，这些被装点过的滤板显示出极好的防腐性，而且维修起来也很简单。随着滤板的改良，后面随之研制出了一系列高分子材料滤板，这种滤板相对于之前的滤板来说较为轻便，而且成本便宜。但经过了几年的使用之后，也出现了一些问题。例如一旦出现一个细小的裂缝，这个裂缝就会不断扩大。直到今天，高分子材料研制出来的滤板由于其技术更具先进性，已经取代了铸铁芯滤板逐渐发展。

2.2.2 滤板压紧装置的结构。滤板压紧设备的方式有很多种，其主要分为电机在运作过程中带动丝杠压紧滤板、油缸直接压紧滤板和用杠杆原理放大油缸的作用力压紧滤板三种。电机带动丝杠压紧式就是在电机运转时带动减速器驱动丝杠直接顶压，这种压紧的方式有其自身的利弊，总体而言，它的传动速度快、机器运转的效率高，不过在机器运转时容易出现机器变形现象，从而导致机械运转不顺或者机械卡死。并且该方式运行下，机器的传动功率较大，极易出现机器故障，导致压滤机不能顺利工作，使设备的工作不能朝着大型化的方向发展。而油缸直接压紧滤板的方法在目前来说使用范围相对较广，板框式压滤机在发展的初期采取的是那种直径很大的油缸特制的活塞直接压紧滤板，这种活塞一般会放置在动板的中心处，而一些油缸会随着动板的移动而移动，然后压紧滤板。

2.2.3 拉开卸料装置。所谓的卸料装置其工作的步骤可分为两种：一种是液压马达将回转运动转化成一种直线运动将卸料移动开来；另一种则是直接将滤板挪开卸料的方法。这两种方法均是可以经过多次的工作运营反复地拉开滤板与卸料从而缩小拉开滤板卸料所需要的空间，提高了滤板在机械运营中的效率，后来又升级成为震动

装置的滤板，这样的滤板相对之前的来说既省时又高效。

2.2.4 进料泵。这个操作流程在板框式压滤机的运作中起着至关重要的作用，它可以在一定程度上影响生产的效率。在板框式压滤机发展的初期，浆料的运输和供给都是由离心泵将浆料送到滤板之间的空间里，然后再进行固液分离，只是相对来说，这种泵在运作的过程当中，容易导致滤叶的损坏，并且实际运行的效率较低，大型的板框式压滤机的隔膜由于浆料中的固体材料的磨损和过度的工作从而导致机器损坏或出现故障而不得不进行更换，在薄膜受损以前，该装置还是可以保持高效的运转和操作，这种高效不会因为磨损而降低，即使更换，它的费用也是相对较低的，完全可适用于大型机器的运作和供给要求，应用的数量相对广泛。

3 现代选矿设备中板框式压滤机的发展进程和现状

我国的板框式压滤机生产厂家有很多家，现如今，很多厂家都针对不同的客户需求对压滤机的设备进行了相对应的改良和开发，由此，压滤机的种类也愈发增多，其工作效率也得到了有效提高。我国板框式压滤机的应用与开发起步相对较晚，总体技术水平较低，因为模仿的水分较多，所以不具备专业性，主要是模仿，所以在机械的性能方面与其他发达国家还存在着一定的差距。不过随着经济的发展，我国在该方面技术水平也相对提高。总体来说，板框式压滤机的固液分离方式大概可以分成四个阶段：

3.1 滤饼里残留大量水分

最初的板框式压滤机只是通过滤饼之间的压力将浆料中的水分挤压出来，这种操作方式就导致了滤饼里残留了大量的水分，约为20%～22%。

3.2 滤饼的水分相对减少

在当前压榨的基础上，通过改良又增加了一次压榨的过程，称为第二次压榨，这次压榨过程相对于第一次来说时间较短，从而减少了在滤饼中残留的水分。

3.3 卸饼效果提高

随着技术和设备的改良，滤板的结构也随之发生变化，很多厂家发现那种粗糙的滤板损耗性太大，所以要对其采取一定的润滑作用，于是就想到了在滤板的表面上加盖了一层橡胶膜，因为橡胶膜有一定的弹性，在充满滤液的滤饼里，往橡胶膜和滤板两个夹层之间施加压力，使橡胶膜鼓起压缩浆液，然后进行挤压脱水，通过挤压之处的水分得到降低。这样有伸缩性的压滤过程，可以提高卸饼的效果。

3.4 滤饼块压得更实，卸料更快

VP型压滤机的运作过程是通过滤饼之间的相互挤压，然后在固态物体之间形成一定的水分，这样就可以采取一些另类的办法来置换空隙中的滤液，这种方法就叫吹气。这种吹气的办法可以有效地减少滤饼中残留的水分，通过一定的压差使空隙中的滤液流动。所以用来置换的空气一定要压值较高压力较大才可以达到运作水准，当压力空气逐渐进入滤饼中的毛细管中后，其中的液体也会逐渐被空气所取代，滤饼中的水分就会逐渐减少，现在，很多大型的器械工厂会采用这种压滤的办法，同时对一些缺陷的地方进行改进，例如在进行机器吹气的过程之后，在开板前使用二次吹气，也就是反方向吹气，虽然时间很短，但是可以加强卸料效果，使滤布上滤饼更快的掉落，还有的就是在二次吹气之后再通过机械结构进行简

单的二次挤压，把滤饼块压得更实、卸料更快。

4 结语

板框式压滤机的发展过程是一个不断演变与改进的过程，从机械的操作与工作效率上来说，它的发展态势逐渐趋向于简单、科学和实用。其目的是为了在工业化生产的过程中，在机械操作和运营时减少一些无谓的繁琐和麻烦，使其过程变得简单而高效，逐步减少操作的时间，提高机械操作的效率。从另外的层面上来说，板框式滤机的发展减少了能源资源的浪费，在今后的能源发掘和运用中起着巨大的作用，将逐步取代定量泵、简单开关阀控制的液压系统。之后随着信息化的发展，它的发展也从直观控制发展到远程控制，大大提高机械运作的效率。

参考文献

[1] 朱慧武，程龙.澳大利亚世纪锌矿选矿厂工艺流程剖析[J].有色金属工程，2012，1（26）.

[2] 邱勤木，刘惠中，童剑.我国铜精矿过滤设备的应用进展[J].矿山机械，2015，3（26）.

[3] 温克冰，秦玉超，周仓.脱硫硫酸钙脱水设备的选用[J].北方环境，2013，2（26）.

（责任编辑：王 波）