陶瓷过滤机过滤铁精矿的优化研究

陶瓷过滤机过滤铁精矿的优化研究

宋易航（1）,  ,李阳（2）

中钢集团山东富全矿业有限公司    山东省济宁市      272500

摘要：针对铁精矿物料本身具有的特殊性质进行分析，利用陶瓷过滤机对铁精矿进行高质量、高效率地过滤工作，需要对陶瓷过滤机整体运行状态进行改进和优化，使陶瓷过滤机的机械性能更稳定，技术性能达到最佳水平，并符合铁精矿筛选的物料要求后，就充分发挥陶瓷过滤器筛选铁精矿的优点。在磁铁矿的推广与应用的历史背景下，为了克服现有的过滤设备技术水平低、制造质量差、材料消耗大的现象，就需要对陶瓷过滤机在过滤金属的流失，以及过滤后浓缩物含量超标等方面开展系统化的科学研究工作，为陶瓷过滤机过滤铁精矿带来良好的经济效益和社会效益，奠定关键性的技术保障。

关键词：陶瓷过滤机；过滤；铁精矿；优化

0引言

陶瓷过滤机是应用筛选技术的最完善的筛选装置，而且经过广泛实验和生产实践使用结果表明，它具有筛选技术完善、装置操作安全、智能化程度高等优点，不但能够在使用陶瓷过滤机中减少浓缩物中的水分，同时能够提高浓缩物的产出价值，推动磁铁矿产品的经济性和社会效益的提升。此外，明确制约陶瓷过滤机的主要工艺参数的因素，为解决制约陶瓷过滤机过滤铁精矿的问题进行全面优化。

1陶瓷过滤机的工作原理和工作过程

1.1工作原理

陶瓷过滤机是在负压工作状态下的盘式过滤机，滤板坯体采用中刚玉制作，表面膜为白刚玉，并由多组陶瓷过滤板盘形成的转子，产生自动耦合切换过程的吸入与冲洗能力的分配头，防止固体沉降的搅拌器，以及从中去除固体所需要的刮削装置，微孔陶瓷过滤片及成分的装置。工作是根据毛细微孔的作用机理，利用微孔陶瓷用作过滤媒介，所制得的微孔陶瓷在过滤片内可形成不规则的小孔隙，并通过微孔陶瓷大量狭小具有的毛细作用原理，使过滤板内有筛液才能透过，而气体则不能透过，从而提高过滤的能力产生了相应的真空度。在其中，当微孔陶瓷过滤片浸入矿浆中后，在较高压强下矿浆内的固体微粒聚集在微孔陶瓷过滤片表面，从而形成滤饼，而筛液则透过滤片直接从筛液管道中排出，以达到将固液界面混合物分离的目的。另外，由于陶瓷过滤板中存在着具有更大作用的小孔，当微孔中的更多作用力超过真空系统所施加的力后，小孔就会长期保持在充满液体的压力，因此陶瓷过滤板中也不允许气体通过，反应陶瓷过滤机在正常工作的环境中，具有将固液混合物分离的能耗降低、真空度高的优点[1]。

1.2工作过程

陶瓷过滤机是一种使用陶瓷作为加工基本原料的过滤装置。主要的构件有分配头、转子、刮刀、搅拌器、浆料槽及反冲洗系统。在陶瓷过滤机工作开始时，过滤板浸入混凝土管罐内将会在一定真空度的情况下，浆料瓶中的悬浮物吸收到微孔陶瓷过滤板表面，使表层产生很厚的物料层。过滤液体首先穿过滤器板中的小孔并到达分配头，然后再由分配头流入到最大的真空能量瓶内，从过滤器板中流出或再循环，在微孔陶瓷过滤器板完全离开矿浆液面后继续进行脱水反应操作，直到滤饼在不断地不断地运行下保持干燥，然后再进入刮刀的操作过程中完成离析作业。拆卸后的微孔陶瓷过滤板将又一次进入反冲洗区，并利用反冲洗水清除在微孔陶瓷过滤板上堵塞的细微颗粒，至此结束了陶瓷过滤机工作时的正常操作过程。但必须注意的是，陶瓷过滤机在连续或长时间工作后，都必须进行一次超声波传感器和酸水的联合冲洗，提高陶瓷过滤机后续工作的品质和效率。

2陶瓷过滤机过滤铁精矿的优化研究

以陶瓷过滤机平均给矿浓度范围在45%，滤盘转速在0.6r/min～1.2r/min之间，平均真空度为0.06MPa为例进行参数的调整，着重从主要影响陶瓷过滤机的关键因素开始进行深入分析，从而防止由于受给料矿物含量、滤盘速率、真空度等方面的因素影响，而导致陶瓷过滤机无法获得最佳的过滤效果，从而对陶瓷过滤机中所需要调节的参数，也逐一进行分析。

2.1给矿浓度的影响

影响自由流体的特性，当自由流体含量超过规定值时，粘度由稳定数值变成非稳定数值，就会产生带有非牛顿流体特征的自由流体。随着给矿浓度的提升，可以改变矿浆的特性，当浓度大于规定要求时，随着回收水量的增大，矿浆粘度变化给滤网所造成的压力就越大，同时因为较高浓度与难降解浓度对于较小的滤饼压力越小，要满足滤饼含水率小于9%的规定，陶瓷过滤机中给矿含量必须控制在55%～60%，而滤饼含量则可以控制在8%左右。

2.2滤盘转速的影响

滤饼含水量随着滤盘速率的增加而增大，说明了滤盘速率和产能之间并非是单纯的线性关系，而是所表现出来的是抛物线的关系，即滤盘速度继续提升后滤饼含水量还继续上升，主要是由于滤饼在脱离铁矿浆液表面后，继续干燥的时间由长逐渐减少。但是为达到滤饼含量低于9%的要求，陶瓷过滤机运转流程中的速度必须限制在0.8r/min～1r/min之间，对于过滤粘性物料而言，才能避免主轴转速加快后滤饼形成存在困难，影响陶瓷过滤机运行的整体产能

[2]。

2.3真空度的影响

一般情况下陶瓷过滤机的真空度越高、真空吸力越大，产能也会随之升高，并且滤饼水分控制效果得到优化。为此，针对陶瓷过滤机受到真空度的影响进行优化，需要保持转数在0.8r/min～1.0r/min时，给矿浓度控制在55%—60%时，通过配套二级或多级真空系统，确保实际生产时获得几乎绝对的真空，即达到0.09～0.098MPa。

结束语：

随着科学技术的不断进步，陶瓷过滤机作为精矿固液分离的重要设备，在铁精矿脱水方面采用陶瓷过滤机设备，不仅能体现出陶瓷过滤机应用的价值，还能为铁精矿过滤效益提升奠定基础。同时，为了结合实际的精矿过滤条件要求，优化陶瓷过滤机作为企业过滤铁精矿的重要工作，应当从主轴转数控制、真空度控制、滤饼水分控制等方面出发进行研究，达到改善陶瓷过滤机作业环节，提高技术装备利用水平的目的，确保企业经济效益和社会效益共同提升。

参考文献：

[1]罗宏,张龙义,季红刚,周辉. 陶瓷过滤机反冲洗系统的改造实践[J]. 矿业工程,2019,17(05):41-42.

[2]冯石,徐光. 陶瓷过滤机过滤铁精矿的优化研究[J]. 山东工业技术,2019,(08):96.

[3]罗宏,张龙义,马新财,吴永生. 陶瓷过滤机的应用及技术改进[J]. 矿山机械,2015,43(11):148-149.