Технологія вакуумної фільтрації
Технологічні схеми вакуумної фільтрації
На збагачувальних фабриках застосовують схеми фільтрувальних установок, у яких вакуум-фільтр може бути розташований або на нижньому, або на верхньому поверсі.
Схема із розташуванням дискових вакуум-фільтрів на нижньому поверсі ненадійна у роботі, тому що вакуум у системі може перевищувати розрідження створене насосом, унаслідок чого утруднюється віддалення фільтрату. Крім того, нещільна набивка сальників знижує вакуум у системі. З цих причин така схема розташування обладнання застосовується рідко.
При розташуванні ресивера і вакуум-фільтра вище збірника фільтрату на 10 м і більше рідина зливається у нього самопливом, при цьому відпадає необхідність у відцентровому насосі і спеціальній пастці. Така схема більш надійна в експлуатації і сьогодні найрозповсюдженіша.
При встановленні на фабриці декількох вакуум-фільтрів може бути використана одна з трьох схем їхнього приєднання до вакуум-насосів: спільна, групова та індивідуальна.
Спільна схема підключення вакуум-насосів до вакуум-фільтрів має єдину систему вакуумних комунікацій і застосовується при встановленні малопродуктивних вакуум-фільтрів і невеликій їх кількості. Вона дозволяє компактно розміщати обладнання, зменшити довжину трубопроводів; при зупинці одного вакуум-насоса його можна замінити резервним. Однак ця схема не позбавлена суттєвих недоліків. Великі труднощі виникають при підтримці необхідного вакууму. Будь-які несправності в комунікаціях і розрив фільтрувальної тканини на одному фільтрі приводить до зниження вакууму на всіх фільтрах.
Індивідуальна схема передбачає підключення до кожного вакуум-фільтра одного вакуум-насоса. При цьому виключаються недоліки спільної схеми, але необхідна велика кількість обладнання.
Групова схема передбачає підключення двох-трьох вакуум-фільтрів у єдину систему вакуум-насосів. Ця схема займає проміжне місце між спільною й індивідуальною та в останній час застосовується найчастіше.
Стиснене повітря для віддувки осаду подається від декількох повітродувок у спільний повітрозбірник, з якого воно розводиться до вакуум-фільтрів.
Основні фактори, що впливають на процес
На ефективність і продуктивність процесу фільтрування впливають гранулометричний склад твердої фази і вміст твердого у пульпі, швидкість руху робочого органа, вакуум і тиск повітря .
Зі збільшенням густини пульпи продуктивність вакуум-фільтрів зростає. Однак при фільтруванні мулистих шламів підвищення густини пульпи до зростання продуктивності не приводить.
Найсприятливіший за гранулометричним складом флотаційний концентрат коксівного вугілля містить від 20 до 40 % класу –0,06 мм. При вмісті класу –0,06 мм менше вказаної норми збільшується розшарування пульпи за крупністю у ванні фільтра і погіршується процес фільтрування. При збільшенні вмісту класу –0,06 мм у пульпі (особливо якщо він перевищує 50 %) продуктивність фільтра зменшується, а вологість осаду збільшується. На ефективність роботи вакуум-фільтрів суттєво впливає розшарування матеріалу у ванні за крупністю. Одночасно зі зміною гранулометричного складу по висоті шару пульпи у ванні вакуум-фільтра змінюється вміст твердого. Якщо у переливі він складає 250 кг/м³, то на дні ванни – 500 кг/м³, тобто вдвічі вище, ніж у верхніх шарах пульпи.
Гранулометричний склад флотаційного концентрату, що надходить на фільтрування, суттєво залежить від вмісту твердого в оборотній воді. При забрудненій воді на флотацію надходить більш крупний шлам, а при відносно чистій воді – більш тонкий.
На продуктивність вакуум-фільтрів впливає зольність тонких класів (–0,06 мм) у флотоконцентраті, що надходить на фільтрування. Присутність глинистих частинок спричиняє створення щільних осадів з малою проникністю, зниження швидкості фільтрування і забивання фільтрувальної поверхні. Додання (до 40 %) зернистого шламу крупністю 0,3-0,4 мм при фільтруванні тонких флотаційних концентратів є одним із методів покращення процесу фільтрування. При цьому доданий шлам повинен містити мінімальну кількість тонких шламів (–0,06 мм), мати сприятливу (невелику) зольність і максимальну крупність частинок не більше 2 мм. Цим вимогам звичайно відповідає добре промитий ополіскуванням надрешітний продукт шламових грохотів або зернистий шлам гідрокласифікаторів (гідроциклонів). Продуктивність вакуум-фільтрів при цьому збільшується на 20-30 %.
Продуктивність вакуум-фільтрів збільшується в 1,5 раза при флокуляції флотаційного концентрату перед фільтруванням. Крім того, при цьому полегшується віддувка осаду і знижується вміст твердого у фільтраті до 10-20 кг/м3 (без флокуляції 30-40 кг/м3). Однак при флокуляції пульпи вологість осаду збільшується.
Вакуум впливає на продуктивність фільтра і вологість осаду: зі збільшенням вакууму питома продуктивність зростає, а вологість осаду зменшується. Вакуум повинен бути не менше 60-67 кПа.
Тиск стисненого повітря при віддувці не повинен перевищувати 50 кПа для запобігання розриву фільтрувальної тканини. Найбільший ефект дає миттєва віддувка тривалістю 2-4 с.
Частота обертання дисків впливає на продуктивність вакуум-фільтра і вологість осаду: зі збільшенням частоти обертання продуктивність і вологість осаду зростають. Оптимальна частота обертання дисків встановлюється експериментально залежно від гранулометричного складу твердої фази. До аналогічних результатів приводить збільшення швидкості руху стрічки стрічкових вакуум-фільтрів.
Зниження рівня пульпи у ванні спричиняє зменшення вакууму і товщини осаду, погіршення віддувки і, отже, зменшення продуктивності вакуум-фільтра. Рівень пульпи необхідно підтримувати постійним автоматично або циркуляцією 5-10 % пульпи через перелив з ванни. Стрічкові фільтри менш чутливі до зміни гранулометричного складу вихідної пульпи, але потребують попереднього згущення до 600 кг/м³ і більше.
Див. також
Джерела
- Смирнов В. О., Білецький В. С. Проектування збагачувальних фабрик (посібник з грифом Мінвузу). —Донецьк: Східний видавничий дім, 2002.- 296 с. (друге видання - 2008 р.)., [2]
- Смирнов В. О., Сергєєв П.В., Білецький В.С. Технологія збагачення вугілля. Навчальний посібник. — Донецьк: Східний видавничий дім, — 2011. — 476 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Tehnologiya vakuumnoyi filtraciyiTehnologichni shemi vakuumnoyi filtraciyiNa zbagachuvalnih fabrikah zastosovuyut shemi filtruvalnih ustanovok u yakih vakuum filtr mozhe buti roztashovanij abo na nizhnomu abo na verhnomu poversi Shema iz roztashuvannyam diskovih vakuum filtriv na nizhnomu poversi nenadijna u roboti tomu sho vakuum u sistemi mozhe perevishuvati rozridzhennya stvorene nasosom unaslidok chogo utrudnyuyetsya viddalennya filtratu Krim togo neshilna nabivka salnikiv znizhuye vakuum u sistemi Z cih prichin taka shema roztashuvannya obladnannya zastosovuyetsya ridko Pri roztashuvanni resivera i vakuum filtra vishe zbirnika filtratu na 10 m i bilshe ridina zlivayetsya u nogo samoplivom pri comu vidpadaye neobhidnist u vidcentrovomu nasosi i specialnij pastci Taka shema bilsh nadijna v ekspluataciyi i sogodni najrozpovsyudzhenisha Pri vstanovlenni na fabrici dekilkoh vakuum filtriv mozhe buti vikoristana odna z troh shem yihnogo priyednannya do vakuum nasosiv spilna grupova ta individualna Spilna shema pidklyuchennya vakuum nasosiv do vakuum filtriv maye yedinu sistemu vakuumnih komunikacij i zastosovuyetsya pri vstanovlenni maloproduktivnih vakuum filtriv i nevelikij yih kilkosti Vona dozvolyaye kompaktno rozmishati obladnannya zmenshiti dovzhinu truboprovodiv pri zupinci odnogo vakuum nasosa jogo mozhna zaminiti rezervnim Odnak cya shema ne pozbavlena suttyevih nedolikiv Veliki trudnoshi vinikayut pri pidtrimci neobhidnogo vakuumu Bud yaki nespravnosti v komunikaciyah i rozriv filtruvalnoyi tkanini na odnomu filtri privodit do znizhennya vakuumu na vsih filtrah Individualna shema peredbachaye pidklyuchennya do kozhnogo vakuum filtra odnogo vakuum nasosa Pri comu viklyuchayutsya nedoliki spilnoyi shemi ale neobhidna velika kilkist obladnannya Grupova shema peredbachaye pidklyuchennya dvoh troh vakuum filtriv u yedinu sistemu vakuum nasosiv Cya shema zajmaye promizhne misce mizh spilnoyu j individualnoyu ta v ostannij chas zastosovuyetsya najchastishe Stisnene povitrya dlya vidduvki osadu podayetsya vid dekilkoh povitroduvok u spilnij povitrozbirnik z yakogo vono rozvoditsya do vakuum filtriv Osnovni faktori sho vplivayut na procesNa efektivnist i produktivnist procesu filtruvannya vplivayut granulometrichnij sklad tverdoyi fazi i vmist tverdogo u pulpi shvidkist ruhu robochogo organa vakuum i tisk povitrya Zi zbilshennyam gustini pulpi produktivnist vakuum filtriv zrostaye Odnak pri filtruvanni mulistih shlamiv pidvishennya gustini pulpi do zrostannya produktivnosti ne privodit Najspriyatlivishij za granulometrichnim skladom flotacijnij koncentrat koksivnogo vugillya mistit vid 20 do 40 klasu 0 06 mm Pri vmisti klasu 0 06 mm menshe vkazanoyi normi zbilshuyetsya rozsharuvannya pulpi za krupnistyu u vanni filtra i pogirshuyetsya proces filtruvannya Pri zbilshenni vmistu klasu 0 06 mm u pulpi osoblivo yaksho vin perevishuye 50 produktivnist filtra zmenshuyetsya a vologist osadu zbilshuyetsya Na efektivnist roboti vakuum filtriv suttyevo vplivaye rozsharuvannya materialu u vanni za krupnistyu Odnochasno zi zminoyu granulometrichnogo skladu po visoti sharu pulpi u vanni vakuum filtra zminyuyetsya vmist tverdogo Yaksho u perelivi vin skladaye 250 kg m to na dni vanni 500 kg m tobto vdvichi vishe nizh u verhnih sharah pulpi Granulometrichnij sklad flotacijnogo koncentratu sho nadhodit na filtruvannya suttyevo zalezhit vid vmistu tverdogo v oborotnij vodi Pri zabrudnenij vodi na flotaciyu nadhodit bilsh krupnij shlam a pri vidnosno chistij vodi bilsh tonkij Na produktivnist vakuum filtriv vplivaye zolnist tonkih klasiv 0 06 mm u flotokoncentrati sho nadhodit na filtruvannya Prisutnist glinistih chastinok sprichinyaye stvorennya shilnih osadiv z maloyu proniknistyu znizhennya shvidkosti filtruvannya i zabivannya filtruvalnoyi poverhni Dodannya do 40 zernistogo shlamu krupnistyu 0 3 0 4 mm pri filtruvanni tonkih flotacijnih koncentrativ ye odnim iz metodiv pokrashennya procesu filtruvannya Pri comu dodanij shlam povinen mistiti minimalnu kilkist tonkih shlamiv 0 06 mm mati spriyatlivu neveliku zolnist i maksimalnu krupnist chastinok ne bilshe 2 mm Cim vimogam zvichajno vidpovidaye dobre promitij opoliskuvannyam nadreshitnij produkt shlamovih grohotiv abo zernistij shlam gidroklasifikatoriv gidrocikloniv Produktivnist vakuum filtriv pri comu zbilshuyetsya na 20 30 Produktivnist vakuum filtriv zbilshuyetsya v 1 5 raza pri flokulyaciyi flotacijnogo koncentratu pered filtruvannyam Krim togo pri comu polegshuyetsya vidduvka osadu i znizhuyetsya vmist tverdogo u filtrati do 10 20 kg m3 bez flokulyaciyi 30 40 kg m3 Odnak pri flokulyaciyi pulpi vologist osadu zbilshuyetsya Vakuum vplivaye na produktivnist filtra i vologist osadu zi zbilshennyam vakuumu pitoma produktivnist zrostaye a vologist osadu zmenshuyetsya Vakuum povinen buti ne menshe 60 67 kPa Tisk stisnenogo povitrya pri vidduvci ne povinen perevishuvati 50 kPa dlya zapobigannya rozrivu filtruvalnoyi tkanini Najbilshij efekt daye mittyeva vidduvka trivalistyu 2 4 s Chastota obertannya diskiv vplivaye na produktivnist vakuum filtra i vologist osadu zi zbilshennyam chastoti obertannya produktivnist i vologist osadu zrostayut Optimalna chastota obertannya diskiv vstanovlyuyetsya eksperimentalno zalezhno vid granulometrichnogo skladu tverdoyi fazi Do analogichnih rezultativ privodit zbilshennya shvidkosti ruhu strichki strichkovih vakuum filtriv Znizhennya rivnya pulpi u vanni sprichinyaye zmenshennya vakuumu i tovshini osadu pogirshennya vidduvki i otzhe zmenshennya produktivnosti vakuum filtra Riven pulpi neobhidno pidtrimuvati postijnim avtomatichno abo cirkulyaciyeyu 5 10 pulpi cherez pereliv z vanni Strichkovi filtri mensh chutlivi do zmini granulometrichnogo skladu vihidnoyi pulpi ale potrebuyut poperednogo zgushennya do 600 kg m i bilshe Div takozhVakuum filtrDzherelaSmirnov V O Bileckij V S Proektuvannya zbagachuvalnih fabrik posibnik z grifom Minvuzu Doneck Shidnij vidavnichij dim 2002 296 s druge vidannya 2008 r 2 Smirnov V O Sergyeyev P V Bileckij V S Tehnologiya zbagachennya vugillya Navchalnij posibnik Doneck Shidnij vidavnichij dim 2011 476 s