板框厢式隔膜压滤机
引言
难过滤选精矿的过滤作业是选矿作业中存在的一个难题。为此，选精矿过滤设备的研究在近一些年有了比较大的进展。
真空类过滤设备研制成功了陶瓷过滤机。陶瓷过滤机结构和工作原理与圆盘真空过滤机基本相同，只是用特殊的陶瓷片取代了圆盘真空过滤机的扇形滤叶片及滤布。与滤布为过滤介质的真空过滤设备比，其技术进步主要表现为:过滤水分再降低2.5个百分点左右，能耗只及十分之一。
陶瓷过滤机对难过滤物料有比较大的局限性，其用于矿物组成比较单一的铅、锌精矿等的过滤比较有效,对于粘度比较大，粒度比较细的精矿过滤并没有优势，原因是:其过滤原理可以使陶瓷过滤机用很低的能耗让其过滤真空度基本达到当地海拔的绝对真空度，其过滤推动力比波布为过滤介质的真空过滤设备得到提高，水分由此得以降低，但陶瓷过滤机过滤推动力的提高是有限的，过滤水分的降低也是有限的;当过滤矿物的组成复杂，泥化矿物多时,陶瓷片容易堵塞，这时陶瓷过滤机的过應效果甚至不如其它的真空过滤机。
因此陶瓷过滤机在彻底解决陶瓷片强度差、更换价格高及陶瓷片清洗困难的问题后,随着制造和生产成本的下降，其可能在精矿过滤领域逐步取代其它真空过滤机。
加压过滤机的发展主要集中在连续压滤机和自动压滤机上。KHD是比较成功的一种连续压滤机，主要由圆盘真空过滤机、压力容器、滤饼输送及密封排卸装置等组成，过滤推动力可以达到0.2~0.6Mpa,滤饼水分通常比真空过滤机再降低5个百分点左右。由于过滤推动力大，连续压滤机处理难过滤精矿明显优于真空类过滤机:不仅过滤水分降低幅度较大，生产能力也大幅上升。KHD连续过滤机的主要缺点是结构复杂，一次投资费用大，生产成本高，检修维护比较困难。
自动压滤机是在板框压滤机的基础上发展起来的。板框压滤机在矿物过滤领域一直以间断作业、生产能力低、劳动强度大的形象存在，但板框压滤机可以提供较大的过滤推动力使其可以很好的用于唯过滤矿物作业，这样的优点使其不断得到技术进步，最终研制成功了可以很好适应难过滤矿物柞业的自动压滤机。自动压滤机对难过滤矿物目前是最为有效的过滤设备：以经济产能作业时，滤饼水分可比真空过滤机再降低8个百分点左右。
尽管自动压滤机相对于真空过滤机和连续压滤机结构简单、维护方便，但其主要的缺点为间断作业，因此自动压滤机要在矿物过滤领域显示其优越性,必须有比较高的生产作业率，生产稳定可靠,事故少，检修作业时间短。只有这样，间断作业设备才能在连续生产流程中很好使用。
1ZYLD自动压滤机简介
ZYLD自动压滤机是北京矿冶研究总院于1994年推出的新一代自动压滤机，主要针对难过滤选精矿设计。由于其作业的可靠性高（正常开车率达95%）,辅助作业时间短，劳动强度低，该机已成功用于选精矿过滤作业;该机自动操作、节能显著、可操作性好、生产成本低，巳开始在国内选厂大量推广使用。
ZYLD自动压滤机结枸
ZYLD自动压滤机为卧式自动压滤机。机械部分包括了压紧机构、压榨板、压滤板、过滤板、振动架、拉开链、洗布装置等;对于非腐蚀、腐蚀、高腐蚀性质的过滤物料，自动压滤机中所有与之接触的部件采用了不同的材料，以便能满足不同的工艺要求。自动控制柜控制着主机及辅助设备（如泵、解及输送设备等）。工业计算机根据需要可方便地改变生产参数，生产过程也显示在控制柜面板上，随时供操作人员观察。阀架上的电磁滑阀受自动控制柜控制，转而控制气动阀。
ZYLD自动压滤机主机结构简图,ZYLD自动压滤机技术特性
| 项目 | 规格及工作参数 | |||||||
| 过滤面积 | m² | 7.5 | 10 | 12.5 | 15 | 17.5 | 20 | 25 |
| 滤板尺寸 | mm | 800×800 | 1000×10 | |||||
| 滤室容积 | m3 | 0.23 | 0.30 | 0.38 | 0.45 | 0.53 | 0.6 | 0.75 |
| 滤饼数量 | 块 | 12 | 16 | 20 | 24 | 18 | 20 | 25 |
| 滤布尺寸 | min | 930×1290/块 | 1150×1500/块 | |||||
| 最大工作压方 | MPa | 1.6 | 1.6 | L6 | L6 | L6 | 1.6 | 1.6 |
| 主机装机功率 | KW | 13.9 | 13.9 | 13.9 | 13.9 | 22.6 | 22.6 | 22.6 |
| 主机-长 | mm | 3511 | 4263 | 5015 | 5767 | 4639 | 5015 | 5955 |
| 主机-宽 | mm | 1800 | 1800 | 3800 | 1800 | 2000 | 3000 | 2000 |
| 主机-高 | mm | 1680 | 1680 | 1680 | 1680 | 1880 | 1880 | 1880 |
ZYLD自动压滤机用于精矿过滤工作原理
1.2.1推拢并压紧濾板:压紧机构电动机正转，推拢并压紧滤板，使滤板之间形成密闭的滤室和压榨室。
1.2.2压滤:物料由砂泵压入毎块滤板的滤室（滤布与隔膜间）。液相透过滤布外排成流液;颗粒被滤布截留，形成滤渣。当滤渣增至适当厚度时，停止给料。
1.2.3压榨:压缩介质同时进入每块濾板的压榨室（隔膜与滤板隔板之间），推动隔膜压缩滤渣，迫使滤渣中的液相透过滤布，将滤渣压榨成密实的滤饼。
1.2.4吹干;压缩空气同时进入每个滤室，透过滤饼和滤布，吹干滤饼。
1.2.5拉开滤板:压紧机构电动机反转,等间距拉开全部滤板。此时滤饼因自重从滤板间隙中坠落。
1.2.61动卸料洗布:滤板全拉开后，振动卸料机构将粘附在滤布上的滤饼清除;然后打开滑水管，冲洗滤布。以上工序完成后进行下一次工作循环。
ZYLD自动压滤机的过滤过程主要为三步:压滤-压榨-吹干。压滤可以过滤大部分游离水，压榨可以使滤渣进一步脱除间隙水，形成很密实的滤饼。吹干的目的主要是用空气置换颗粒之间的间隙水。
1.3ZYLD自动压滤机工艺系统
ZYLDg动压滤机系统的核心是主机系统，过滤作业最终在主机中完成。为实现过滤作业及自动操作，还需配置自动控制柜、阀架、砂泵、水泵、搅拌机、空压机、储气罐、气动阀及管路、皮带等辅助设备。
2ZYLD自动压濾机用于难过遐选精矿实例
2.1陕西铅碣山铅锌矿选厂
该矿建成投产了一座处理能力200t/d的铅锌选厂，采用5m²筒型外滤式真空过滤机过滤铅精矿和锌精矿。该矿建成一坐处理能力800t/d吨的铅锌选厂，矿石性质、浮选流程和浮选药剂与200t/d的铅锌选厂相同;为了改善铅、锌精矿的过滤性能，该矿采用了ZYLD自动压滤机（过滤面积l0m²）。
自动压滤机的水分指标远低于真空过滤机的水分指标，同时自动压滤机的生产能力也要大于真空过滤机。铅碣山的铅、锌精矿并不特别难过滤，真空过滤机能进行正常的生产运行（只是过滤水分偏高，过滤精矿需装入编织袋方可运输，运输途中浆液渗漏，精矿损失较严重。），但使用自动压滤机后生产指标明显得到改善,真空与压滤两种原理的过滤效果的差距显而易见。
ZYLD自动压滤机的可操作性相当好：由于使用了简单可靠的机械压紧机构,压紧机构使用5年还未开机检査维护;压紧机构只提供橡胶隔膜和滤布的密封力，过滤、压榨、吹干压力由丝杠自锁抵销，与液压压紧的压滤机比,滤板系统不会过压;与滤布驱动卸料洗布方案比较，由于采用单块滤布，滤布只振动不驱动,ZYLD自动压滤机振动卸料洗布机构可靠有效,不会发生破坏性机械事故;ZYLD自动压滤机可以将滤饼与流腔（橡胶隔膜）有效分离，滤饼在振动架的振动下极易从滤布上卸落;单块滤布完整地悬挂在振动架上,5分钟内可以更换一块波布。由于ZYLD自动压滤机上述结构的优点,尽管间断作业，其停机事故特别少，停机时间特别短，正常开车率达到了95%0同时ZYLD自动压滤机6年统计的正常生产成本5元/吨精矿左右，在难过滤精矿过滤设备中，这样的生产成本是比较低的。
2.2中国长城铝业公司铝土矿选矿试验厂
浮选招精矿粒度较细、因浮选药剂粘度大使得铝精矿矿浆粘度大，常规过滤方法铝精矿水分高、过滤困难。为此钥土矿选精矿过滤工艺研究及工业试验被安排为国家“九五”科技攻关项目-“我国一水硬铝石型铝土矿生产氧化铝新工艺研究”的子项。中国长城铝业公司采购了一台ZYLD12.5（过滤面积12.5m2）自动压滤机用于本次工业试验。工业试验于六月初开始,十月底结束。除连续压滤机未进行试验外，我们得到了ZYLD自动压滤机、陶瓷真空过滤机、真空过滤机、箱式压滤机的试验指标。
根据表中数据，我们可以得到以下结论:⑴、对于难过滤的铝精矿,ZYLD自动压滤机比陶瓷过滤机、真空过滤机、箱式压滤机具有明显的优势。⑵、如果间隙水偏多，真空过滤机可以对过滤精矿进行风干作业排除部分间隙水，而陶瓷过滤机没有风干作业，对难过滤铝精矿水分指标甚至不如真空过滤机，这说明陶瓷过滤机对于以游离水为主要水分组成的选精矿才具有过滤优势。⑶、箱式压滤机过滤指标远低于自动压滤机，这是因为箱式压滤机只有进料压滤作业，而自动压滤机采用了压滤压榨吹干技术，这些新技术的运用使自动压滤机取得极大技术进步。
2.3云南兰坪有色金属公司选厂
选厂海拔2400m,矿石含泥量比较大，浮选药剂比较粘，氧化锌精矿难过滤。因为海拔的关系，真空过滤机的效果较差。选厂氧化锌精矿过滤于釆用了ZYLD自动压滤机（过滤面积15m2）,硫化锌精矿一直采用真空过滤机。
根据表中数据，我们可以得到以下结论:⑴、海拔高度对于真空过滤机的过滤水分指标有明显的影响，这是因为随着海拔增高，真空度降低，过滤推动力减小。对于难过滤的氧化锌精矿,ZYLD自动压滤机过滤指标明显优于真空过滤机。主要的原因还是在于自动压滤机能够提供足够的过滤推动力。
2.4辽宁省黄金局排山楼金矿
排山楼金矿原有一座处理量2000t/日的大型黄金提金厂，处理自己的矿石，尾矿处理采用了4台自动压滤机。该矿后又建设了一座处理量60吨/日的黄金提金厂，处理外购金精矿;由于浸出渣含金品位为6g/t左右，不能作为尾矿废弃，因此必须有效过滤以便回收。由于真空过滤试验指标相当差，该矿1999年10月采用了一台ZYLD15自动压滤机（过滤面积15m2）。
可以看到，对极难过滤的浸出渣，真空过滤机过滤指标已经极差，自动压滤机仍然可以取得比较好的生产指标。真空过滤滤渣呈流动状，粘度较高；自动压滤机过滤滤饼可以摔裂为砂状，眼观很干。对于箱式压滤机，尽管过滤精矿粒度要粗，其生产指标却还要差很多，这再次说明压滤-压榨-吹于技术远优于单一的进料压滤技术。
3结语
ZYLD自动压滤机过滤推动力远大于其它过滤设备，过滤水分要比其它过滤设备低，在难过滤精矿过滤领域有强大的优势。由于ZYLD自动压滤机正常开车率高（达到95%）、故障少、易维护,其已经成功用于较大选矿厂的过滤作业，可以在选精矿过滤领域大规模推广运用。
事实上,ZYLD自动压滤机在推广过程中已参与了国际先进的自动压滤机的竞争，陕西铅碉山矿、云南兰坪有色金属公司都曾让国外著名的自动压滤机厂商进行过小型试验，其试验指标与ZYLD自动压滤机的生产指标基本相同，而ZYLD自动压渡机的销售价格和生产成本却只是这些自动压滤机的1/5,完全可以替代进口。
ZYLD自动压滤机的改进和完善工作需要继续进行。尽管ZYLD自动压滤机巳在国内矿山选厂长期高效的正常使用，但其结构和工艺仍有继续改进的必要:⑴、应该继续改进滤板的结构和材料。滝板是压滤机的工作母机，由于滤板承受很髙的压应力，滤板的寿命长短是压滤机设计是否成功的标志之一。ZYLD自动压滤机已由灰铁滤板改为球墨铸铁滤板，滤板寿命提髙3倍以上，滤板取消了中央支撑凸台。这些改变提高了ZYLD自动压滤机的机器性能，但为了能够有效地放大滤板,浦板结构应该继续改进。工艺及配置应该继续完善.对于辅助设备的选择、工艺管路简化,现有的系统都有待于改进。特别是如何减少压缩空气消耗量，通过工艺及辅助设备的调整会得到积极效果。
ZYW自动压滤机应该向两个方向发展:⑴、设备的大型化。ZYLD自动压滤机现有的机型偏小,国内大型有色金属、化工、煤炭等矿山难过滤物料需要可靠有效的大型自动压滤机，应该研制过滤面积60~150m2的大型机。设备大型化的关键在于研制一种可承受高压应力的滤板。关于这方面的工作，我们已经作了准备，我们在等待合适的机会启动。⑵、过濾推动力的继续提高。随着国内非金属矿的发展，其难过滤物料要求更高的过滤推动力，ZYLD自动压滤机应该提供2.5MPa以上的过滤推动力。过滤推动力的提高关键还是在于滤板结构的改进，随着新结构滤板的使用，我们将推出高过滤推动力的ZYLD自动压滤机。
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