淺談選礦設(shè)備中的板框式壓濾機(jī)

陳天宇

摘要：在選礦的過(guò)程中，由于選礦設(shè)備的不先進(jìn)，原本可供量就不多的資源利用率越發(fā)低下，造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。壓濾機(jī)是選礦及氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中重要的過(guò)濾設(shè)備，其中板框式壓濾機(jī)是很成熟的脫水設(shè)備。文章結(jié)合國(guó)內(nèi)外過(guò)濾機(jī)的發(fā)展歷史，分析了板框式壓濾機(jī)的演變和改進(jìn)過(guò)程，并闡述了壓濾機(jī)在選礦作業(yè)中的使用特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：選礦設(shè)備；板框式壓濾機(jī)；礦產(chǎn)資源；脫水設(shè)備；選礦作業(yè) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：P424 文章編號(hào)：1009-2374（2015）18-0167-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.18.084

工藝是主導(dǎo)，設(shè)備是基礎(chǔ)，選礦設(shè)備和選礦工藝的發(fā)展是同步的。選礦設(shè)備會(huì)隨著時(shí)代的發(fā)展而進(jìn)行創(chuàng)新和改變，從而提升設(shè)備的生產(chǎn)效率，改進(jìn)生產(chǎn)方式，提高機(jī)械的運(yùn)作水平，為作業(yè)人員減少不必要的技術(shù)問(wèn)題。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，各種新的技術(shù)不斷被提出和實(shí)施，越來(lái)越多的新工藝如雨后春筍一般拔地而起，機(jī)器技術(shù)的改革使得該技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，使選礦設(shè)備不斷朝著更節(jié)能、更高效的方向發(fā)展。

1 選礦設(shè)備中壓濾機(jī)的分類和特點(diǎn)

隨著工業(yè)化的飛速發(fā)展，人們對(duì)各種物理現(xiàn)象和化學(xué)現(xiàn)象有了進(jìn)一步的了解，對(duì)于固液分離的性質(zhì)也有了相對(duì)的認(rèn)識(shí)。這種現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)有利于能源和資源的有效利用，從一定程度上解決了一些不必要的資源浪費(fèi)問(wèn)題。一些與該技術(shù)相關(guān)方面的工作人員做了一系列的探討，相對(duì)來(lái)說(shuō)取得了可觀的成果。

1.1 壓濾機(jī)機(jī)械運(yùn)作的原理

壓濾機(jī)的主要運(yùn)作原理就是固液態(tài)的分離，這里所說(shuō)的固液態(tài)分離就是將一些難溶于水的固體從液體中分離出來(lái)的一種分離方法。在發(fā)展的過(guò)程中同樣也會(huì)遺留一些技術(shù)問(wèn)題，在這種分離的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種不同的情況與問(wèn)題，而這些問(wèn)題的解決方案還在研究之中。在這個(gè)階段中，與固液態(tài)分離相關(guān)的機(jī)械和設(shè)備都得到了相應(yīng)的發(fā)展，過(guò)濾機(jī)也包含其中。板框式壓濾機(jī)是當(dāng)前所研制的分離設(shè)備中最理想的機(jī)械設(shè)備，它的科學(xué)性、靈動(dòng)性和可靠性都體現(xiàn)了它獨(dú)特的特點(diǎn)。

1.2 板框式壓濾機(jī)普遍應(yīng)用的范圍

目前來(lái)說(shuō)，壓濾機(jī)的應(yīng)用仍然很廣泛，它適用于工業(yè)污水處理；液壓式為機(jī)、電、液一體式，采用液壓壓緊，手動(dòng)機(jī)械鎖緊保壓，操作維護(hù)方便，運(yùn)行安全可靠。另外，壓濾機(jī)在各種金屬的冶煉上和相關(guān)工業(yè)流程的如石油精煉、化肥加工等也得到了廣泛的應(yīng)用。

1.3 壓濾機(jī)的分類

壓濾機(jī)的種類繁多，大致可分為箱式壓濾機(jī)、帶式壓濾機(jī)、隔膜式壓濾機(jī)和板框式壓濾機(jī)四種。根據(jù)作用原理可分為真空過(guò)濾機(jī)、加壓過(guò)濾機(jī)和離心過(guò)濾機(jī)。

2 板框式壓濾機(jī)的組成部分和工作內(nèi)容

板框式壓濾機(jī)的組成部分主要有四個(gè)部分，分別為濾板、濾板壓緊機(jī)構(gòu)、拉開(kāi)卸料裝置、進(jìn)料泵。

2.1 板框式壓濾機(jī)的工作內(nèi)容

2.1.1 降濾板壓緊。把油缸壓緊使其進(jìn)行工作，讓動(dòng)板游向定板，然后壓動(dòng)板和定板之間的濾板。在濾板和濾板之間構(gòu)成一種封閉的空間，稱為濾室。

2.1.2 壓濾機(jī)壓濾的過(guò)程。傳輸原料的泵會(huì)將礦物的溶漿輸送到濾板之間封閉的空間里，待其填滿整個(gè)空間以后，開(kāi)始?jí)簽V，借助泵的壓力或空氣緊縮的壓力，達(dá)到固態(tài)和液態(tài)的分離。

2.1.3 把濾板分開(kāi)。這個(gè)過(guò)程可以采取拉開(kāi)裝置的辦法將濾板按程序依次拉開(kāi)。

2.1.4 將濾板上的濾餅卸載下來(lái)。等到拉開(kāi)裝置拉開(kāi)程序結(jié)束以后，濾餅會(huì)自動(dòng)脫落下來(lái)，免得運(yùn)輸機(jī)會(huì)將它拉走。這就是框板式壓濾機(jī)的一個(gè)工作流程。

2.2 框板式壓濾機(jī)的組成部分

2.2.1 濾板。對(duì)于不同的裝置，會(huì)有不同裝置的濾板。最初的濾板結(jié)構(gòu)尺寸較小，而且主要是鑄鐵芯的，隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，對(duì)其的實(shí)際需求量增大，從而促使濾板的質(zhì)量增大，原有的濾板兩邊支撐的結(jié)構(gòu)不適應(yīng)大重量的濾板組。為了方便操作，相關(guān)技術(shù)人員就要重新設(shè)計(jì)改進(jìn)機(jī)架結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)生產(chǎn)的需求。于是就有了頂部懸掛的結(jié)構(gòu)，還有用鋼板重新加固后的濾板，有的還會(huì)在周圍鑲嵌一些橡膠制的橡膠條，這些被裝點(diǎn)過(guò)的濾板顯示出極好的防腐性，而且維修起來(lái)也很簡(jiǎn)單。隨著濾板的改良，后面隨之研制出了一系列高分子材料濾板，這種濾板相對(duì)于之前的濾板來(lái)說(shuō)較為輕便，而且成本便宜。但經(jīng)過(guò)了幾年的使用之后，也出現(xiàn)了一些問(wèn)題。例如一旦出現(xiàn)一個(gè)細(xì)小的裂縫，這個(gè)裂縫就會(huì)不斷擴(kuò)大。直到今天，高分子材料研制出來(lái)的濾板由于其技術(shù)更具先進(jìn)性，已經(jīng)取代了鑄鐵芯濾板逐漸發(fā)展。

2.2.2 濾板壓緊裝置的結(jié)構(gòu)。濾板壓緊設(shè)備的方式有很多種，其主要分為電機(jī)在運(yùn)作過(guò)程中帶動(dòng)絲杠壓緊濾板、油缸直接壓緊濾板和用杠桿原理放大油缸的作用力壓緊濾板三種。電機(jī)帶動(dòng)絲杠壓緊式就是在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)減速器驅(qū)動(dòng)絲杠直接頂壓，這種壓緊的方式有其自身的利弊，總體而言，它的傳動(dòng)速度快、機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的效率高，不過(guò)在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)容易出現(xiàn)機(jī)器變形現(xiàn)象，從而導(dǎo)致機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)不順或者機(jī)械卡死。并且該方式運(yùn)行下，機(jī)器的傳動(dòng)功率較大，極易出現(xiàn)機(jī)器故障，導(dǎo)致壓濾機(jī)不能順利工作，使設(shè)備的工作不能朝著大型化的方向發(fā)展。而油缸直接壓緊濾板的方法在目前來(lái)說(shuō)使用范圍相對(duì)較廣，板框式壓濾機(jī)在發(fā)展的初期采取的是那種直徑很大的油缸特制的活塞直接壓緊濾板，這種活塞一般會(huì)放置在動(dòng)板的中心處，而一些油缸會(huì)隨著動(dòng)板的移動(dòng)而移動(dòng)，然后壓緊濾板。

2.2.3 拉開(kāi)卸料裝置。所謂的卸料裝置其工作的步驟可分為兩種：一種是液壓馬達(dá)將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成一種直線運(yùn)動(dòng)將卸料移動(dòng)開(kāi)來(lái)；另一種則是直接將濾板挪開(kāi)卸料的方法。這兩種方法均是可以經(jīng)過(guò)多次的工作運(yùn)營(yíng)反復(fù)地拉開(kāi)濾板與卸料從而縮小拉開(kāi)濾板卸料所需要的空間，提高了濾板在機(jī)械運(yùn)營(yíng)中的效率，后來(lái)又升級(jí)成為震動(dòng)

裝置的濾板，這樣的濾板相對(duì)之前的來(lái)說(shuō)既省時(shí)又高效。

2.2.4 進(jìn)料泵。這個(gè)操作流程在板框式壓濾機(jī)的運(yùn)作中起著至關(guān)重要的作用，它可以在一定程度上影響生產(chǎn)的效率。在板框式壓濾機(jī)發(fā)展的初期，漿料的運(yùn)輸和供給都是由離心泵將漿料送到濾板之間的空間里，然后再進(jìn)行固液分離，只是相對(duì)來(lái)說(shuō)，這種泵在運(yùn)作的過(guò)程當(dāng)中，容易導(dǎo)致濾葉的損壞，并且實(shí)際運(yùn)行的效率較低，大型的板框式壓濾機(jī)的隔膜由于漿料中的固體材料的磨損和過(guò)度的工作從而導(dǎo)致機(jī)器損壞或出現(xiàn)故障而不得不進(jìn)行更換，在薄膜受損以前，該裝置還是可以保持高效的運(yùn)轉(zhuǎn)和操作，這種高效不會(huì)因?yàn)槟p而降低，即使更換，它的費(fèi)用也是相對(duì)較低的，完全可適用于大型機(jī)器的運(yùn)作和供給要求，應(yīng)用的數(shù)量相對(duì)廣泛。

3 現(xiàn)代選礦設(shè)備中板框式壓濾機(jī)的發(fā)展進(jìn)程和現(xiàn)狀

我國(guó)的板框式壓濾機(jī)生產(chǎn)廠家有很多家，現(xiàn)如今，很多廠家都針對(duì)不同的客戶需求對(duì)壓濾機(jī)的設(shè)備進(jìn)行了相對(duì)應(yīng)的改良和開(kāi)發(fā)，由此，壓濾機(jī)的種類也愈發(fā)增多，其工作效率也得到了有效提高。我國(guó)板框式壓濾機(jī)的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)起步相對(duì)較晚，總體技術(shù)水平較低，因?yàn)槟７碌乃州^多，所以不具備專業(yè)性，主要是模仿，所以在機(jī)械的性能方面與其他發(fā)達(dá)國(guó)家還存在著一定的差距。不過(guò)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)在該方面技術(shù)水平也相對(duì)提高。總體來(lái)說(shuō)，板框式壓濾機(jī)的固液分離方式大概可以分成四個(gè)階段：

3.1 濾餅里殘留大量水分

最初的板框式壓濾機(jī)只是通過(guò)濾餅之間的壓力將漿料中的水分?jǐn)D壓出來(lái)，這種操作方式就導(dǎo)致了濾餅里殘留了大量的水分，約為20%～22%。

3.2 濾餅的水分相對(duì)減少

在當(dāng)前壓榨的基礎(chǔ)上，通過(guò)改良又增加了一次壓榨的過(guò)程，稱為第二次壓榨，這次壓榨過(guò)程相對(duì)于第一次來(lái)說(shuō)時(shí)間較短，從而減少了在濾餅中殘留的水分。

3.3 卸餅效果提高

隨著技術(shù)和設(shè)備的改良，濾板的結(jié)構(gòu)也隨之發(fā)生變化，很多廠家發(fā)現(xiàn)那種粗糙的濾板損耗性太大，所以要對(duì)其采取一定的潤(rùn)滑作用，于是就想到了在濾板的表面上加蓋了一層橡膠膜，因?yàn)橄鹉z膜有一定的彈性，在充滿濾液的濾餅里，往橡膠膜和濾板兩個(gè)夾層之間施加壓力，使橡膠膜鼓起壓縮漿液，然后進(jìn)行擠壓脫水，通過(guò)擠壓之處的水分得到降低。這樣有伸縮性的壓濾過(guò)程，可以提高卸餅的效果。

3.4 濾餅塊壓得更實(shí)，卸料更快

VP型壓濾機(jī)的運(yùn)作過(guò)程是通過(guò)濾餅之間的相互擠壓，然后在固態(tài)物體之間形成一定的水分，這樣就可以采取一些另類的辦法來(lái)置換空隙中的濾液，這種方法就叫吹氣。這種吹氣的辦法可以有效地減少濾餅中殘留的水分，通過(guò)一定的壓差使空隙中的濾液流動(dòng)。所以用來(lái)置換的空氣一定要壓值較高壓力較大才可以達(dá)到運(yùn)作水準(zhǔn)，當(dāng)壓力空氣逐漸進(jìn)入濾餅中的毛細(xì)管中后，其中的液體也會(huì)逐漸被空氣所取代，濾餅中的水分就會(huì)逐漸減少，現(xiàn)在，很多大型的器械工廠會(huì)采用這種壓濾的辦法，同時(shí)對(duì)一些缺陷的地方進(jìn)行改進(jìn)，例如在進(jìn)行機(jī)器吹氣的過(guò)程之后，在開(kāi)板前使用二次吹氣，也就是反方向吹氣，雖然時(shí)間很短，但是可以加強(qiáng)卸料效果，使濾布上濾餅更快的掉落，還有的就是在二次吹氣之后再通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)

單的二次擠壓，把濾餅塊壓得更實(shí)、卸料更快。

4 結(jié)語(yǔ)

板框式壓濾機(jī)的發(fā)展過(guò)程是一個(gè)不斷演變與改進(jìn)的過(guò)程，從機(jī)械的操作與工作效率上來(lái)說(shuō)，它的發(fā)展態(tài)勢(shì)逐漸趨向于簡(jiǎn)單、科學(xué)和實(shí)用。其目的是為了在工業(yè)化生產(chǎn)的過(guò)程中，在機(jī)械操作和運(yùn)營(yíng)時(shí)減少一些無(wú)謂的繁瑣和麻煩，使其過(guò)程變得簡(jiǎn)單而高效，逐步減少操作的時(shí)間，提高機(jī)械操作的效率。從另外的層面上來(lái)說(shuō)，板框式濾機(jī)的發(fā)展減少了能源資源的浪費(fèi)，在今后的能源發(fā)掘和運(yùn)用中起著巨大的作用，將逐步取代定量泵、簡(jiǎn)單開(kāi)關(guān)閥控制的液壓系統(tǒng)。之后隨著信息化的發(fā)展，它的發(fā)展也從直觀控制發(fā)展到遠(yuǎn)程控制，大大提高機(jī)械運(yùn)作的效率。

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（責(zé)任編輯：王 波）