快速精煤压滤机与脱水工艺

引言

灰分、硫分、水分等是精煤产品的关键质量指标.中国洗精煤水分偏高,平均为12.5%,难以达到国家规定总精煤水分10%以下的要求.浮选精煤的含水量在总精煤产品水分中所占的比例平均45%,最高达到60%,因此解决好浮选精煤脱水问题是降低产品水分的关键.浮选精煤传统的脱水工艺设备是真空过滤机,即以真空为动力造成压力差,进行固液分离.但真空泵产生的真空压力差最高只能达到60kPa,实际过滤表面的压力差则更低,一般小于20kPa,所以真空过滤机存在脱水效率低、滤饼水分高、能耗大的问题.尤其处理细而粘的物料时,过滤脱水则更为困难.因此,研制新型快速精煤压滤机与脱水工艺非常必要。

1压滤机强化物料脱水的机理

1.1采用高压强的流体静压力作为去饱和力

采用高压强的流体静压力,尽量缩小滤饼孔隙率,降低滤饼孔隙的饱和度,排出游离水和部分空隙水,有限度地获取滤饼的低含水量（如现在使用的尾矿板框压滤机,完全是利用料浆流体静压力来脱水）.但是,如滤饼的饱和程度逐渐接近滤饼的一定剩余饱和度时,尽管提高流体施加静力,滤饼孔隙率变化较小,滤饼含水量降低得不明显,脱水效果受到限制。

1.2采用二维变向剪切压力压榨作为去饱和力

单一地施加流体静压力,会使滤饼中颗粒互相形成拱桥结构,造成了定型空隙.这种拱桥内定型空隙难以用一维单向静压力破桥压缩空隙.如果用二维的变向剪切力,从二维方向破坏颗粒拱桥,改变拱桥的几何结构和重新排列滤饼颗粒布序状态,从而可以改变滤饼的孔隙率.带有隔膜的厢式压滤机,设有压榨机构进行压榨脱水,当滤饼呈半固体状,剩余水分还较大时,由于隔膜膨胀施加的压力使滤饼内部骤然产生一个和外压力相等的水力压力,它均匀地分布在整个滤饼内,挤出粒间的液体,从而使滤饼孔隙率降低,可大大降低滤饼的含水量.但是,还有相当数量流体仍存于新建立的拱桥空隙结构内,这部分空隙水,用上述两种方式无法分离出来.

1.3采用压缩空气强气流风吹滤饼

用强气压流穿透滤饼内层,由表及里地逐渐穿流滤饼颗粒新形成的空隙,以此运载颗粒间的空隙水.在此过程中,一方面,强气流所运载水分受空隙中新毛细管压力所控制;另一方面,则由气源所提供的气压流的强度所制约。当气流压力超过毛细孔的最大毛细压力时,气流开始强制载走空隙中的水分,此压力为临界压力.它与滤饼的空隙率和颗粒大小有关。

外界提供的气流压力超过临界压力后,滤饼的孔隙率及饱和度开始下降,其下降的速度随外界气流压力与毛细管压力之间的差值而变化的.一般认为,上述的差值决定了强气流带走剩余水分后的最终水分多少.差值越大,载运水分越多.

综上所述,在过滤压力问题上,采用高压流体静压力和隔膜压榨压力以及压缩空气强气压流,以此带走接近于新饱和状态下的滤饼颗粒空隙中的剩余水分,设计满足此要求的精煤压滤机与脱水工艺方法,可大幅度降低浮选精煤的最终水分.

2结构与工艺设计

2.1结构设计

1）采用大梁中间无支腿——彻底解决滤饼、滤液二次混污现象;

2）采用超高分子量聚乙烯板——重量轻、寿命长、耐腐蚀、不老化;

3）采用双排独立进气结构——滤饼整面上水分均匀,利于卸饼;

4）采用高强度双面隔膜——可进行挤压脱水,降低水分,同时利于卸饼,杜绝喷料现象.压榨板部件是压滤机的主要过滤元件,它由压滤板、压榨隔膜板、滤布、滤液管等组成：

压滤板是采用分子量在150万以上的超高分子量聚乙烯压塑而成.入料孔置于中央,两侧与把手连接,使压榨板与把手成为一体.压榨板上端左右两侧设有高压风进风管,而实现隔膜压榨挤压脱水.压榨隔膜由装有尼龙骨架的橡胶板制成,具有弹性、韧性和耐酸、耐碱、耐热、耐有机溶剂的性能。

结论

1)精煤压滤机结构设计新颖独特:采用独立进气结构,气道不堵塞,易维护;滤板结构上设计带有高强度双面隔膜,可实现高压强流体进料、强气流风吹滤饼和隔膜压榨挤压滤饼脱水,增加了脱水功能,且滤布寿命长,不喷料,滤饼脱落率高。

2)压滤脱水工艺设计合理、可靠.采用自流与风压给料,克服因精矿浓度低且含有大量泡沫导致泵压给料的困难,脱水过程采用PC程序自动控制,运行可靠,配置合理,调节灵活。

3)脱水工艺指标先进.滤饼水分可达到18%～22%,与相同处理能力的圆盘真空过滤机相比,滤饼水分可降低6%～10%,滤饼脱落率提高30%～40%,节电可达60%～70%,且滤液出清水,可直接作循环水,减少了细泥在系统中循环,有利于改善浮选和过滤效果.具有显著的经济效益和社会效益.为我国选煤厂解决浮选精煤脱水难问题,提供了一个成功的新方法。

---

技术：18851718517

邮箱：suton@su-ton.com