ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 115
Скачиваний: 1
А- зона набора осадка, В - зона подсушки; В - зона отдув-ки, Г- зона продувки ткани, 1- ванна фильтра, 2 - мешалки, 3- барабан фильтра, 4 - нож для съема кека (осадка), 5 - осадок.Барабан частично погружен в ванну с фильтуемым материалом. Поверхность барабана покрыта фильтровальной тканью. При вращении барабана камеры, погруженные в ванну с пульпой, вначале соединяются с вакуумной системой. В результате разрежения вода из пульпы проходит через поры ткани, а твердые частицы осаждаются на ней (зона А).При дальнейшем вращении барабана за счет разрежения продолжается отсос воды зона Б); затем камера подсоединяется к системе подачи сжатого воздуха, который раздувает ткань, что облегчает отделение осадка (зона В). Для более полного и быстрого снятия осадка используют срезающий нож. Перед заходом камеры вновь в ванну с пульпой ткань продувают воздухом с целью прочистки пор (зона Г).Барабанные вакуум-фильтры изготавливают с фильтрующей поверхностью до . Диаметр фильтрующего барабана достигает 3000 мм, а длина 4000 мм. Дисковые вакуум-фильтры в отличие от барабанных имеют фильтрующие элементы в виде досков, собранных из нескольких отдельных сегментов (рис. 69), что позволяет при тех же внешних габаритах аппарата увелечить поверхность фильтрации до .Рис. 69. Дисковой вакуум-фильтр:1 - чан; 2- диск; 3 – сектор диска; 4 - вал; 5 – распределительная головкаПромышленные дисковые вакуум-фильтры имеют от 2 до 12 рабочих дисков диаметром 1,8 – 2,5 м, вращающихся с частотой 0,1 – . Они работают при вакууме 8-10 кПа; давление сжатого воздуха при отдувке осадка поддерживают в пределах 50-100 кПа. Удельная производительность дисковых вакуум-фильтров для концентратов цветной металлургии колеблется в пределах 0,1 – 2 т/ч на фильтрующей поверхности. Ленточные вакуум-фильтры представляют собой замкнутую резиновую ленту с отверстиями, натянутую на два вращающихся барабана и покрытую фильтровальной тканью. Борта транспортирующей ленты скользят по двум направляющим планкам, а средняя ее
часть прилегает к колосниковой решетке, установленной над вакуумной камерой. Камера через патрубки присоединена к коллектору для сбора фильтрата. Пульпа на фильтр подается из питающего лотка на ленту под первой вакуум-камерой, а осадок снимается срезающим ножом при изгибе ленты на приводном барабане.
В металлургическом производстве широко используются барабанные и дисковые вакуум-фильтры, а также специальные фильтры, работающие под давлением пульпы или раствора. При малых масштабах производства сохранили свое практическое значение вакуум-фильтры периодического действия. Они представляют собой чаны (воронки) с горизонтально расположенным фильтрующим днищем, под которым находится камера, соединенная с вакуум-насосом. Такие фильтры на практике часто называют нутчами и нутч-фильтрами. Площадь фильтрующей поверхности у них - от 1 до 
. В нутч-фильтрах можно накапливать слой осадка толщиной до 400 мм.
Характерной особенностью фильтр-прессов является возможность проведения процесса фильтрования при давлениях до 0,8 МПа и температуре до 80 градус Цельсий. В цветной металлургии в основном применяют рамные и камерные фильтр-прессы.
Рамный фильтр-пресс состоит из набора чередующихся рам и плит (пластин), изготовленных из чугуна, дерева или керамики (рис70). Между ними проложена фильтровальная ткань. Рамы и плиты, имеющие боковые опорные ручки, устанавливают между двумя стойками, соединенными горизонтальными направляющими. Гидравлическим устройством или ручным механизмом рабочие рамы и плиты плотно зажимают между неподвижной и подвижной торцовыми плитами.
Две соседние плиты с промежуточной рамой и с сажатой между ними фильтровальной тканью образуют индивидуально работающую фильтровальную ячейку. Раствор, проходящий через поры ткани, движется по углублениям (нарифлениям) на поверхности плит.
В верхней части рам и плит имеются отверстия, которые совпадают по направлению и образуют канал для ввода пульпы, подлежащей разделению, в фильровальные ячейки. В нижней части плит размещены отверстия с канальцами, по которым вытекает фильтрат, просачивающийся из внутренного пространства между двумя соседными плитами. Отверстия для стока фильтрата в каждой плите закрываются кранами.
Осадок твердой фазы отлагается на фильтрующей ткани. По мере заполнения камер осадком стекание жидкости из краников замедляется и, наконец, полностью прекращается. После этого при необходимости переходят к промывке осадка (кека). Схемы работы фильтр-пресса в режимах фильтрации и промывки кека показаны на рис. 71. Промывная жидкость поступает по одному или двум специальным каналам с обратной стороны фильтрующего слоя, проходит через слой осадка и просачивается в канал соседней плиты. Для этого оставляют открытыми краники у всех плит, считая от места поступления фильтруемого материала, и закрывают у всех нечетных. После промывки осадка в случае необходимости следует высушивание его сжатым воздухом или паром. По окончании операции фильтр разбирают и разгружают. Разгрузка и сборка фильтра занимают около 1 ч.Рис. 70 Рамный фильтр-пресс с гидравлическим зажимомВ рамные фильтр-прессы пульпу подают преимущественно при помощи нагнетального насоса. Применяют иногда ее подачу самотеком из вышерасположенного напорного чана. В насточщее время рамные фильтр-прессы применяют чаще всего не для фильтрации пульп, а для осветления растворов, а также для фильтрации и промывки богатых конечных продуктов, полученных, например, при осаждении ценных компонентов из растворов, и в некоторых других случаях.Наиболее распространенными в цветной металлургии камерными фильтр-прессами являются свечевые и рукавные фильтры.Свечевой фильтр-пресс (рис. 72) представляет собой герметичный толстостенный цилиндрический сосуд с двумя съемными сферическими крышками. Внутри корпуса рамещены фильтровальные свечи, состоящие из отдельных элементов длиной 250 мм с внутренним диаметром 70 мм и толщиной стенок 25 мм. Общая высота свечи 2м.Рис. 71 Схемы работы фильт-пресса в режимах фильтрации (а) и прошивки кека (б)Рис. 72 Свечевой фильтр-прессФильтрующие элементы изготовливают из пористой керамики или металлокерамики. Верхние концы свечей прикреплены к стальной траверсе с ушками для снятия и транспортировки всей сборки свечей. Выемка ее производится при снятой верхней крышке. Исходный раствор под давлением до 0,3 МПа подается в фильтр через патрубки в верхней крышке. Фильтрат проникает через поры керамических элементов и в нижней части фильтра через сборные коллекторы поступает в общий коллектор. Осадок удаляется с наружных стенок свечей обратным потоком фильтрата или сжатым воздухом. Вместе с жидкостью осадок проходит через решетку к выпускному патрубку. Процесс фильтрации заканчивается, когда толщина осадка достигает предельной толщины, о чем судят по росту давления в фильтре.
Один из типоразмеров свечевого фильтра имеет поверхность фильтрации, равную , внутренний диаметр 1600 мм, объем , число свечей - 56. Такой фильтр заменяет 5-6 рамных. В результате замены рамных фильтр-прессов возросла производительность труда, ликвидированы ручные работы, улкчшились санитарно-гигиенические условия труда.Аналогичным по принципу действия саечевому фильтру является рукавный фильтр, в котором фильтрующие элементы выполнены в виде рукавов из фильтровальной ткани длиной 2-2,4 м и диаметром 60 мм, которые для жесткости заполняют мелким коксом.СушкаСушка, не являясь обязательной стадией, часто завершает процесс. Она обеспечивает в случае необходимости практически полное удаление влаги. Сушку можно проводить как при температуре окружающего воздуха (естественная сушка), так и нагрева влажного материала (термическая или искусственная сушка). Обычно применяют термическую сушку. Рис. 73 Трубчатая вращающаяся сушильная печьСушку в промышленных условиях проводят следующими способами: а) сушиванием на поду ( подовые сушилки); б) высушиванием во трубчатых печах путем непрерывного перемешивания влажного материала с горячими газами ( трубчатые сушилки); в) испарением влаги состоянии при подаче материала прямоточно с движением потока горячих газов ( печи кипящего слоя и трубы-сушилки).Подовые сушилки в нестоящее время применяют очень редко, только при малых масштабах производства. ФИЛЬТРАЦИЯ ЭЛЕКТРОЛИТАДля фильтрации электролита от остатков органической фазы проектом предусмотрено две стадии: коагулятор и фильтрационная установка Spintek.3.1 Переливная емкость (коагулятор)Насыщенный электролит из S1 подается от коагулятор, где проходит 4 последовательных переливных камер. В результате разделения фаз, органика всплывает на поверхность и удерживается переливной перегородкой. Аппаратчик должен периодический собирать скопившуюся органику специальным совком.3.2 Многослойный фильтр SPINTEK.Второй стадией фильтрации является многослойный фильтр Spintek. Насыщенный электролит подается в рабочую емкость сверху.