Фільтр-прес — апарат для зневоднення фільтруванням тонкозернистих пульп з незначним вмістом твердих частинок (наприклад, флотаційних відходів збагачення вугілля).
Класифікація
За конструктивним виконанням фільтр-преси підрозділяють на два класи: горизонтальні і вертикальні. Залежно від устаткування фільтрувальних камер розрізняють фільтр-преси рамні, камерні і діафрагмові. Виготовляють камерні і стрічкові фільтр-преси.
Конструкція камерних фільтр-пресів
Див. також Фільтр-прес камерний.
Фільтр-преси складаються з набору камер і функціонують таким чином.
Фільтрувальна плита 1 перекривається перфорованим листом 2, який покритий фільтрувальною тканиною 3. Між плитою і рамою 4 укладається ґумова діафрагма 5. Фільтр-прес функціонує періодично. Повний цикл роботи фільтра складається з таких основних операцій. Пульпу (рис.а) під тиском подають по каналу 6 в простір 7, який обмежений діафрагмою і фільтрувальною тканиною. Частинки твердого утримуються на поверхні тканини, а фільтрат протікає крізь шар осаду і тканину і видаляється по каналу 8. За визначеним часом подачу пульпи припиняють і в простір 9 між днищем плити і діафрагмою під тиском подають воду (рис. б). В результаті подачі води діафрагма розтягується і відбувається віджимання осаду (вода видавлюється з пор між частинками). Після віджиму осаду плити розсовують (рис. в), включають привод, що переміщує фільтрувальну тканину, і при огинанні тканиною напрямних роликів шкребками знімають осад. Після цього плити ущільнюють і цикл операцій фільтрування повторюється. Тривалість циклу фільтрування залежить від ґранулометричного складу матеріалу і знаходиться в межах від 3 до 200 хв.
Рамний фільтр-прес
Див. також Фільтр-прес рамний.
Порожня рама фільтр-преса поміщається між двома плитами, утворюючи камеру 4 для осаду. Отвори 1 і 2 в плитах і рамах збігаються, утворюючи канали для проходу відповідно суспензії і промивної води. Між плитами і рамами поміщають фільтрувальні перегородки («серветки»), отвори в яких збігаються з отворами в плитах і рамах. Стиснення плит і рам здійснюється за допомогою гвинтового або гідравлічного затискачів. Суспензія під тиском нагнітається по каналу 1 і відводів 3 в порожній простір (камеру) всередині рам. Рідка фаза суспензії проходить через фільтрувальні перегородки 5, по жолобках рифлень 6 рухається до каналів 7 і далі в канали 8, які відкриті на стадії фільтрування у всіх плит.
Діафрагмовий фільтр-прес
Конструкція стрічкових фільтр-пресів
Стрічкові фільтр-преси типу «Флокпрес»
Стрічкові фільтр-преси являють собою поєднання двох розташованих один над одним рухомих конвеєрів, нижній з яких має фільтрувальну перегородку, а верхній, який здійснює тиск на оброблювану масу, посилений гумово-тканинною стрічкою. Зневоднювана маса розташовується між стрічками апарата, що рухаються синхронно. В апараті є дві зони: зона дренування або фільтрування під дією гравітаційних і капілярних сил і зона пресування — відтискання-зневоднюваної маси під дією натискної гілки верхнього конвеєра.
Технологічні фактори обмежують тиск, який звичайно становить 0,02 МПа. Тому при натиску оброблюваних шламів не отримують таких же результатів, як при роботі періодично діючих камерних фільтр-пресів при тиску 0,1 — 0,2 МПа. Стрічкові фільтр-преси випускаються декількох різновидів.
Флокульована суспензія лотком 1 подається на безперервно рухому фільтрувальну стрічку 2, яка виготовлена з тканого синтетичного волокна. Стрічка після руху по горизонтальній ділянці на опорних роликах 3 огинає покритий гумою барабан 4 з прорізами 5 для стоку фільтрату, а після зворотного ролика 6 (при зворотному русі) промивається з двох сторін водою з бризкал 7. Двостороння промивка стрічки здійснюється при тиску 0.03 — 0,04 МПа таким чином, щоб шлам був повністю видалений зі стрічки потоком води.
Горизонтальна ділянка стрічки являє собою зону природного дренування під дією гравітаційних і капілярних сил. За горизонтальною розташована криволінійна ділянка пресування згущеної маси суспензії під дією тиску, при цьому пресування супроводжується повільним збільшенням опору осаду. Пресування осаду здійснюється під дією безперервно стискуючої його гумовотканинної стрічки 8, яка рухається синхронно з фільтрувальною стрічкою. Стискуюча стрічка рухається по роликах 9, що встановлені на рамі 11 апарата. Ролики можуть повертатися навколо осі, яка у свою чергу, може бути зрушена у вертикальному напрямку за допомогою одного або декількох домкратів 10. Зазор 12 між фільтрувальною і стискуючою стрічками поступово зменшується, стискуюче зусилля збільшується і ступінь відтискування підвищується. Зневоднений осад видаляється від фільтрувальної стрічки за допомогою гнучкого скребка 13. Другим скребком стискуюча стрічка очищується від залишків осаду після його зйому. Двома роликами 14 під дією стисненого повітря тканина вирівнюється. Вивантаження осаду і, отже, хід процесу безперервно контролюється пристроєм 15. Фільтрат і промивна вода самопливом видаляються через піддон 16.
Стрічкові фільтр-преси цього типу отримали широке застосування у складі різних пристроїв для зневоднення шламів стічних вод і можуть бути використані для зневоднення відходів флотації на вуглезбагачувальних фабриках.
Стрічкові фільтр-преси типу «Прес-Дег»
Фірмою «Дегремон» створена більш досконала модель стрічкового фільтр-преса типу «Прес-Дег», схема якого наведена на рис. . Флокульована суспензія з ємності 1, обладнаної мішалкою з регульованою швидкістю обертання, подається на горизонтальне фільтрувальне полотно 2 зони дренування, де за допомогою двох гребінок 3 тверді грудки руйнуються і суспензія рівномірно розтікається по усьому полотну.
Ролик 4 призначений для рівномірного розподілу і ущільнення шару осаду. Після стадії дренування шлам по клиноподібній щілині надходить у простір між верхньою і нижньою стрічками, що облягають барабан 5. У цьому просторі тиск поступово зростає, унаслідок чого осад стискується і піддається зневодненню під дією двох або чо-тирьох роликів 6, які натискують на барабан. Потім обидві стрічки фільтра проходять системою зворотних роликів 7 малого діаметра, за допомогою яких збільшується тиск і одночасно здійснюється зрізувальне зусилля, яке приводить до руйнування структури, розкриття каналів і покращення процесу зневоднення осаду. У кінці лінії роликів стрічки роз’єднуються і рухаються окремо. При цьому зневоднений осад за допомогою скребків 8 знімається і падає на стрічковий конвеєр. Обидві стрічки рухаються плавно і надійно центруються автома-тичним пристроєм 9. У камерах 10 стрічки безперервно проми-ваються водою під тиском.
Важливою перевагою фільтра типу «Прес-Дег» є зручність його експлуатації завдяки надійному регулюванню із застосуванням автоматичних пристроїв, а також електронних і пневматичних варіаторів швидкості руху стрічок і обертання мішалки. Більш ефективна робота фільтра «Прес-Дег» порівняно з фільтром «Флокпрес» пояснюється встановленням гребінок, додаткового ролика у зоні дренування, наявністю системи роликів, які збільшують число точок прикладення тиску в зоні пресування, ущільненням полотен і застосуванням пневматичних затискачів, що регулюють і стабілізують тиск
Фактори, що впливають на ефективність роботи
На ефективність роботи фільтрів впливають такі фактори:
- вміст твердого у вихідній пульпі,
- крупність твердої фази,
- величини тисків по обидва боки фільтрувальної перегородки,
- склад мінеральних домішок,
- частота обертання робочого органу фільтра та ін.
Залежно від цих факторів вологість осадів коливається від 10 до 25 %. Питома продуктивність фільтра і вологість осаду збільшуються при збільшенні вмісту твердої фази в живленні і збільшенні швидкості руху робочого органу (дисків, барабана, стрічки), і навпаки. Збільшення в живленні вмісту тонких класів (-0,05 мм) приводить до зниження питомої продуктивності і підвищення вологості осаду. До таких же результатів приводить і зменшення вакууму. Добавка флокулянту підвищує продуктивність фільтра, однак при великих витратах флокулянту підвищується вологість кеку.
Продуктивність
Продуктивність фільтрів визначається за формулою:
Q = q F, т/год, де q — питома продуктивність фільтра, т/год∙м²; F — площа фільтрування, м². Вибір типу фільтра визначається характеристикою крупності твердої фази, її густиною, необхідними продуктивністю і вологістю кеку.
Питома продуктивність фільтра і вологість осаду підвищуються при збільшенні вмісту твердої фази в живленні і прискоренні руху робочого органа (дисків), і навпаки. Збільшення в живленні вмісту тонких класів (-0,05 мм) приводить до зниження питомої продуктивності і підвищення вологості осаду. До таких же результатів приводить і зменшення вакууму.
Застосування
Застосування фільтр-пресів для зневоднення флотаційних відходів вуглезбагачувальних фабрик дозволяє вирішити проблему обігового водопостачання без використання зовнішніх шламових відстійників. Фільтр-преси дозволяють одержати відносно чистий фільтрат, який містить менше 1 кг/м3 твердої фази, і зневоднений до транспортабельного стану осад, який складують разом з відходами гравітаційного відділення. Робочий тиск при фільтруванні підтримується в межах 0,4–1,6 МПа.
До переваг рамних і камерних фільтр-пресів відносять значну площу фільтрування на одиницю займаної площі виробничого приміщення і відсутність рухомих частин.
Промисловість випускає горизонтальні фільтрпреси наступних типів: ФПГ-140, ФРАМ-200, ФПАВ-300 з поверхнею фільтрування відповідно 140, 200 і 300 м.
До вертикальних фільтр-пресів відносяться фільтри серії ФПАК (фільтрпрес автоматичний камерний).
Див. також
Література
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2013. — Т. 3 : С — Я. — 644 с.
- Білецький В. С., Олійник Т. А., Смирнов В. О., Скляр Л. В. Основи техніки та технології збагачення корисних копалин: навчальний посібник. — К.: Ліра-К 2020. — 634 с.
- Білецький В. С., Смирнов В. О. Технологія збагачення корисних копалин ((посібник з грифом Мінвузу). — Донецьк: Східний видавничий дім, 2004. — 272 с. (друге видання — 2009 р.)
- Білецький В. С., Олійник Т. А., Смирнов В. О., Скляр Л. В. Техніка та технологія збагачення корисних копалин. Частина ІІІ. Заключні процеси. — Кривий Ріг: Криворізький національний університет. 2019. — 232 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
Filtr pres aparat dlya znevodnennya filtruvannyam tonkozernistih pulp z neznachnim vmistom tverdih chastinok napriklad flotacijnih vidhodiv zbagachennya vugillya Zagalnij viglyad gorizontalnogo kamernogo filtr presaKlasifikaciyaZa konstruktivnim vikonannyam filtr presi pidrozdilyayut na dva klasi gorizontalni i vertikalni Zalezhno vid ustatkuvannya filtruvalnih kamer rozriznyayut filtr presi ramni kamerni i diafragmovi Vigotovlyayut kamerni i strichkovi filtr presi Konstrukciya kamernih filtr presivDiv takozh Filtr pres kamernij Filtr presi skladayutsya z naboru kamer i funkcionuyut takim chinom Filtruvalna plita 1 perekrivayetsya perforovanim listom 2 yakij pokritij filtruvalnoyu tkaninoyu 3 Mizh plitoyu i ramoyu 4 ukladayetsya gumova diafragma 5 Filtr pres funkcionuye periodichno Povnij cikl roboti filtra skladayetsya z takih osnovnih operacij Pulpu ris a pid tiskom podayut po kanalu 6 v prostir 7 yakij obmezhenij diafragmoyu i filtruvalnoyu tkaninoyu Chastinki tverdogo utrimuyutsya na poverhni tkanini a filtrat protikaye kriz shar osadu i tkaninu i vidalyayetsya po kanalu 8 Za viznachenim chasom podachu pulpi pripinyayut i v prostir 9 mizh dnishem pliti i diafragmoyu pid tiskom podayut vodu ris b V rezultati podachi vodi diafragma roztyaguyetsya i vidbuvayetsya vidzhimannya osadu voda vidavlyuyetsya z por mizh chastinkami Pislya vidzhimu osadu pliti rozsovuyut ris v vklyuchayut privod sho peremishuye filtruvalnu tkaninu i pri oginanni tkaninoyu napryamnih rolikiv shkrebkami znimayut osad Pislya cogo pliti ushilnyuyut i cikl operacij filtruvannya povtoryuyetsya Trivalist ciklu filtruvannya zalezhit vid granulometrichnogo skladu materialu i znahoditsya v mezhah vid 3 do 200 hv Ramnij filtr presDiv takozh Filtr pres ramnij Shema ramnogo filtr presa 1 uporna plita 2 rama 3 plita 4 filtruvalna tkanina 5 ruhoma kinceva plita 6 gorizontalna napryamna 7 zatisknij gvint 8 stanina 9 zholob dlya zboru filtratu abo promivnoyi ridini Porozhnya rama filtr presa pomishayetsya mizh dvoma plitami utvoryuyuchi kameru 4 dlya osadu Otvori 1 i 2 v plitah i ramah zbigayutsya utvoryuyuchi kanali dlya prohodu vidpovidno suspenziyi i promivnoyi vodi Mizh plitami i ramami pomishayut filtruvalni peregorodki servetki otvori v yakih zbigayutsya z otvorami v plitah i ramah Stisnennya plit i ram zdijsnyuyetsya za dopomogoyu gvintovogo abo gidravlichnogo zatiskachiv Suspenziya pid tiskom nagnitayetsya po kanalu 1 i vidvodiv 3 v porozhnij prostir kameru vseredini ram Ridka faza suspenziyi prohodit cherez filtruvalni peregorodki 5 po zholobkah riflen 6 ruhayetsya do kanaliv 7 i dali v kanali 8 yaki vidkriti na stadiyi filtruvannya u vsih plit Diafragmovij filtr presDiv Vertikalnij filtr pres tipu FPAKMKonstrukciya strichkovih filtr presivStrichkovi filtr presi tipu Flokpres Strichkovi filtr presi yavlyayut soboyu poyednannya dvoh roztashovanih odin nad odnim ruhomih konveyeriv nizhnij z yakih maye filtruvalnu peregorodku a verhnij yakij zdijsnyuye tisk na obroblyuvanu masu posilenij gumovo tkaninnoyu strichkoyu Znevodnyuvana masa roztashovuyetsya mizh strichkami aparata sho ruhayutsya sinhronno V aparati ye dvi zoni zona drenuvannya abo filtruvannya pid diyeyu gravitacijnih i kapilyarnih sil i zona presuvannya vidtiskannya znevodnyuvanoyi masi pid diyeyu natisknoyi gilki verhnogo konveyera Tehnologichni faktori obmezhuyut tisk yakij zvichajno stanovit 0 02 MPa Tomu pri natisku obroblyuvanih shlamiv ne otrimuyut takih zhe rezultativ yak pri roboti periodichno diyuchih kamernih filtr presiv pri tisku 0 1 0 2 MPa Strichkovi filtr presi vipuskayutsya dekilkoh riznovidiv Flokulovana suspenziya lotkom 1 podayetsya na bezperervno ruhomu filtruvalnu strichku 2 yaka vigotovlena z tkanogo sintetichnogo volokna Strichka pislya ruhu po gorizontalnij dilyanci na opornih rolikah 3 oginaye pokritij gumoyu baraban 4 z prorizami 5 dlya stoku filtratu a pislya zvorotnogo rolika 6 pri zvorotnomu rusi promivayetsya z dvoh storin vodoyu z brizkal 7 Dvostoronnya promivka strichki zdijsnyuyetsya pri tisku 0 03 0 04 MPa takim chinom shob shlam buv povnistyu vidalenij zi strichki potokom vodi Gorizontalna dilyanka strichki yavlyaye soboyu zonu prirodnogo drenuvannya pid diyeyu gravitacijnih i kapilyarnih sil Za gorizontalnoyu roztashovana krivolinijna dilyanka presuvannya zgushenoyi masi suspenziyi pid diyeyu tisku pri comu presuvannya suprovodzhuyetsya povilnim zbilshennyam oporu osadu Presuvannya osadu zdijsnyuyetsya pid diyeyu bezperervno stiskuyuchoyi jogo gumovotkaninnoyi strichki 8 yaka ruhayetsya sinhronno z filtruvalnoyu strichkoyu Stiskuyucha strichka ruhayetsya po rolikah 9 sho vstanovleni na rami 11 aparata Roliki mozhut povertatisya navkolo osi yaka u svoyu chergu mozhe buti zrushena u vertikalnomu napryamku za dopomogoyu odnogo abo dekilkoh domkrativ 10 Zazor 12 mizh filtruvalnoyu i stiskuyuchoyu strichkami postupovo zmenshuyetsya stiskuyuche zusillya zbilshuyetsya i stupin vidtiskuvannya pidvishuyetsya Znevodnenij osad vidalyayetsya vid filtruvalnoyi strichki za dopomogoyu gnuchkogo skrebka 13 Drugim skrebkom stiskuyucha strichka ochishuyetsya vid zalishkiv osadu pislya jogo zjomu Dvoma rolikami 14 pid diyeyu stisnenogo povitrya tkanina virivnyuyetsya Vivantazhennya osadu i otzhe hid procesu bezperervno kontrolyuyetsya pristroyem 15 Filtrat i promivna voda samoplivom vidalyayutsya cherez piddon 16 Strichkovi filtr presi cogo tipu otrimali shiroke zastosuvannya u skladi riznih pristroyiv dlya znevodnennya shlamiv stichnih vod i mozhut buti vikoristani dlya znevodnennya vidhodiv flotaciyi na vuglezbagachuvalnih fabrikah Strichkovi filtr presi tipu Pres Deg Firmoyu Degremon stvorena bilsh doskonala model strichkovogo filtr presa tipu Pres Deg shema yakogo navedena na ris Flokulovana suspenziya z yemnosti 1 obladnanoyi mishalkoyu z regulovanoyu shvidkistyu obertannya podayetsya na gorizontalne filtruvalne polotno 2 zoni drenuvannya de za dopomogoyu dvoh grebinok 3 tverdi grudki rujnuyutsya i suspenziya rivnomirno roztikayetsya po usomu polotnu Rolik 4 priznachenij dlya rivnomirnogo rozpodilu i ushilnennya sharu osadu Pislya stadiyi drenuvannya shlam po klinopodibnij shilini nadhodit u prostir mizh verhnoyu i nizhnoyu strichkami sho oblyagayut baraban 5 U comu prostori tisk postupovo zrostaye unaslidok chogo osad stiskuyetsya i piddayetsya znevodnennyu pid diyeyu dvoh abo cho tiroh rolikiv 6 yaki natiskuyut na baraban Potim obidvi strichki filtra prohodyat sistemoyu zvorotnih rolikiv 7 malogo diametra za dopomogoyu yakih zbilshuyetsya tisk i odnochasno zdijsnyuyetsya zrizuvalne zusillya yake privodit do rujnuvannya strukturi rozkrittya kanaliv i pokrashennya procesu znevodnennya osadu U kinci liniyi rolikiv strichki roz yednuyutsya i ruhayutsya okremo Pri comu znevodnenij osad za dopomogoyu skrebkiv 8 znimayetsya i padaye na strichkovij konveyer Obidvi strichki ruhayutsya plavno i nadijno centruyutsya avtoma tichnim pristroyem 9 U kamerah 10 strichki bezperervno promi vayutsya vodoyu pid tiskom Vazhlivoyu perevagoyu filtra tipu Pres Deg ye zruchnist jogo ekspluataciyi zavdyaki nadijnomu regulyuvannyu iz zastosuvannyam avtomatichnih pristroyiv a takozh elektronnih i pnevmatichnih variatoriv shvidkosti ruhu strichok i obertannya mishalki Bilsh efektivna robota filtra Pres Deg porivnyano z filtrom Flokpres poyasnyuyetsya vstanovlennyam grebinok dodatkovogo rolika u zoni drenuvannya nayavnistyu sistemi rolikiv yaki zbilshuyut chislo tochok prikladennya tisku v zoni presuvannya ushilnennyam poloten i zastosuvannyam pnevmatichnih zatiskachiv sho regulyuyut i stabilizuyut tiskFaktori sho vplivayut na efektivnist robotiNa efektivnist roboti filtriv vplivayut taki faktori vmist tverdogo u vihidnij pulpi krupnist tverdoyi fazi velichini tiskiv po obidva boki filtruvalnoyi peregorodki sklad mineralnih domishok chastota obertannya robochogo organu filtra ta in Zalezhno vid cih faktoriv vologist osadiv kolivayetsya vid 10 do 25 Pitoma produktivnist filtra i vologist osadu zbilshuyutsya pri zbilshenni vmistu tverdoyi fazi v zhivlenni i zbilshenni shvidkosti ruhu robochogo organu diskiv barabana strichki i navpaki Zbilshennya v zhivlenni vmistu tonkih klasiv 0 05 mm privodit do znizhennya pitomoyi produktivnosti i pidvishennya vologosti osadu Do takih zhe rezultativ privodit i zmenshennya vakuumu Dobavka flokulyantu pidvishuye produktivnist filtra odnak pri velikih vitratah flokulyantu pidvishuyetsya vologist keku ProduktivnistProduktivnist filtriv viznachayetsya za formuloyu Q q F t god de q pitoma produktivnist filtra t god m F plosha filtruvannya m Vibir tipu filtra viznachayetsya harakteristikoyu krupnosti tverdoyi fazi yiyi gustinoyu neobhidnimi produktivnistyu i vologistyu keku Pitoma produktivnist filtra i vologist osadu pidvishuyutsya pri zbilshenni vmistu tverdoyi fazi v zhivlenni i priskorenni ruhu robochogo organa diskiv i navpaki Zbilshennya v zhivlenni vmistu tonkih klasiv 0 05 mm privodit do znizhennya pitomoyi produktivnosti i pidvishennya vologosti osadu Do takih zhe rezultativ privodit i zmenshennya vakuumu ZastosuvannyaZastosuvannya filtr presiv dlya znevodnennya flotacijnih vidhodiv vuglezbagachuvalnih fabrik dozvolyaye virishiti problemu obigovogo vodopostachannya bez vikoristannya zovnishnih shlamovih vidstijnikiv Filtr presi dozvolyayut oderzhati vidnosno chistij filtrat yakij mistit menshe 1 kg m3 tverdoyi fazi i znevodnenij do transportabelnogo stanu osad yakij skladuyut razom z vidhodami gravitacijnogo viddilennya Robochij tisk pri filtruvanni pidtrimuyetsya v mezhah 0 4 1 6 MPa Do perevag ramnih i kamernih filtr presiv vidnosyat znachnu ploshu filtruvannya na odinicyu zajmanoyi ploshi virobnichogo primishennya i vidsutnist ruhomih chastin Promislovist vipuskaye gorizontalni filtrpresi nastupnih tipiv FPG 140 FRAM 200 FPAV 300 z poverhneyu filtruvannya vidpovidno 140 200 i 300 m Do vertikalnih filtr presiv vidnosyatsya filtri seriyi FPAK filtrpres avtomatichnij kamernij Div takozhZnevodnennya korisnih kopalinLiteraturaMala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Shidnij vidavnichij dim 2013 T 3 S Ya 644 s Bileckij V S Olijnik T A Smirnov V O Sklyar L V Osnovi tehniki ta tehnologiyi zbagachennya korisnih kopalin navchalnij posibnik K Lira K 2020 634 s Bileckij V S Smirnov V O Tehnologiya zbagachennya korisnih kopalin posibnik z grifom Minvuzu Doneck Shidnij vidavnichij dim 2004 272 s druge vidannya 2009 r Bileckij V S Olijnik T A Smirnov V O Sklyar L V Tehnika ta tehnologiya zbagachennya korisnih kopalin Chastina III Zaklyuchni procesi Krivij Rig Krivorizkij nacionalnij universitet 2019 232 s