淺談電解金屬錳廠壓濾機(jī)尾氣回收方案

閆秀梅

（寧夏天元錳業(yè)有限公司 寧夏 中寧 7550103）

摘 要：主要敘述電解金屬錳廠壓濾車間所用的高壓隔膜壓濾機(jī)在壓榨過程中使用的壓縮空氣，經(jīng)壓榨后剩余的尾氣經(jīng)處理后，無噪音達(dá)到國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，變廢為寶，資源綜合利用。

關(guān)鍵詞：電解金屬錳；廂式；板框壓濾機(jī)；固液分離；高壓隔膜壓濾機(jī)；噪音；壓縮空氣；環(huán)保達(dá)標(biāo)；節(jié)能減排

隨著電解錳用途的擴(kuò)大，主要是特鋼、200系不銹鋼，以及軟磁材料對(duì)金屬錳的需求增加，其價(jià)格不斷上漲。高額的利潤(rùn)和良好的市場(chǎng)進(jìn)一步刺激了我國電解錳產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)張，電解錳工業(yè)在我國國民經(jīng)濟(jì)以及世界電解錳工業(yè)中的地位也不斷提高。經(jīng)過50多年的發(fā)展，我國電解錳的產(chǎn)量、出口量和國內(nèi)的消耗量發(fā)生了巨大的變化，到目前為止我國電解錳產(chǎn)量占世界電解錳總量的98%。

伴隨著產(chǎn)量和規(guī)模的不斷擴(kuò)大，技術(shù)水平和工藝設(shè)備也在不斷提高。制液系統(tǒng)為提高電解液的純凈度，因電解液的純凈度越高，上錳速度越快，電效就越高，而制液系統(tǒng)最常用的設(shè)備就是壓濾機(jī)。為提高液體的純凈度，壓濾次數(shù)由以前的二次壓濾發(fā)展到現(xiàn)在的三次壓濾以及四次壓濾，這樣對(duì)壓濾機(jī)的數(shù)量和規(guī)格也不斷提高。壓濾車間由以前的三個(gè)車間發(fā)展到現(xiàn)在的七、八個(gè)車間，壓濾機(jī)的數(shù)量隨之猛增，壓濾機(jī)也由原來的廂式和板框壓濾機(jī)逐漸被現(xiàn)在的高壓隔膜壓濾機(jī)所代替。

壓濾機(jī)的主要作用是實(shí)現(xiàn)固液分離，原理是：濾漿在進(jìn)料泵的壓力作用下，經(jīng)止推板的進(jìn)料口進(jìn)入各濾室內(nèi)，濾漿借助進(jìn)料泵產(chǎn)生的壓力進(jìn)行固液分離，由于過濾介質(zhì)（濾布）的作用，使固體留在濾室內(nèi)形成濾餅，濾液由水嘴或出液閥排出。濾餅的含水率越低，越節(jié)約能源，為了降低濾餅的含水率，壓濾機(jī)廠家也在不斷的探索研究，廂式和板框式壓濾機(jī)逐漸被高壓隔膜壓濾機(jī)所代替。

高壓隔膜壓濾機(jī)與廂式和板框式壓濾機(jī)相比最大的優(yōu)點(diǎn)是：高壓隔膜壓濾機(jī)使用了隔膜濾板，而隔膜濾板有一個(gè)可前后移動(dòng)的過濾面—隔膜。當(dāng)在隔膜一側(cè)通入壓縮空氣，這些可移動(dòng)的隔膜就會(huì)向過濾腔室的方向鼓出，從而使過濾腔室中的濾餅在整個(gè)過濾面上均勻地受壓，也就是說在過濾過程結(jié)束以后，對(duì)濾餅進(jìn)行再次擠壓。對(duì)于廂式和板框式濾板來說，若要達(dá)到較高的濾餅含固率，濾腔必須完全充滿，且隨著過濾過程的延續(xù)，濾餅的厚度逐漸增加，脫水的阻力也成倍增大，從而導(dǎo)致處理量的急劇下降。一般對(duì)于廂式壓濾機(jī)而言，在過濾的前半周期，處理量超過總處理量的70%，而后半周期的處理量就不太經(jīng)濟(jì)了。而隔膜壓濾機(jī)恰好能克服廂式壓濾機(jī)的那些缺點(diǎn)。隨著隔膜的移動(dòng)，濾餅的厚度是可變的，可以在處理量和過濾時(shí)間之間進(jìn)行選擇，實(shí)現(xiàn)最佳的進(jìn)料量，濾餅的含固率則依靠后壓榨壓力—壓縮空氣的大小進(jìn)行控制。隨著過濾壓力的提高，在每次過濾周期行將結(jié)束時(shí)產(chǎn)生差壓的危險(xiǎn)性也迅速提高，而隔膜板采用的是低壓過濾，高壓壓榨，極大地避免了差壓的產(chǎn)生。由此隔膜板具有明顯的優(yōu)勢(shì)：

1.提高整機(jī)的處理效率；

2.提高濾餅的含固率；

3.縮短過濾周期；

4.生產(chǎn)工藝可靠穩(wěn)定；

5.濾板壽命長(zhǎng)；

隔膜壓濾機(jī)采用機(jī)、電、液、氣一體化設(shè)計(jì)，比廂式、板框壓濾機(jī)大大縮短了卸料時(shí)間，且更節(jié)能。其主要原因是通過向隔膜板內(nèi)壓送壓縮空氣對(duì)濾餅進(jìn)行擠壓，使殘留在濾餅中的水分進(jìn)一步減少，濾液排出機(jī)外的過程，通過氣壓改變?yōu)V室容積，對(duì)濾餅進(jìn)行壓榨，進(jìn)一步降低了濾餅含水率，因此壓縮空氣對(duì)高壓隔膜壓濾機(jī)起到至關(guān)重要的作用。如年產(chǎn)30萬噸電解金屬錳廠需400M2高壓隔膜壓濾機(jī)共270多臺(tái)，每臺(tái)高壓隔膜壓濾機(jī)鼓膜所需的壓縮空氣為0.6MPa，30M3，高壓隔膜壓濾機(jī)操作流程：

1.關(guān)閉進(jìn)氣閥門、排氣閥門，泄氣口打開；

2.在保壓狀態(tài)下開始進(jìn)料，到出液滴液不成線；

3.進(jìn)入壓榨工序，進(jìn)氣閥門由小到大緩慢打開并關(guān)閉泄氣口，待壓榨結(jié)束；

4.進(jìn)入排空工序，關(guān)閉進(jìn)氣閥，打開排氣閥及泄氣口進(jìn)入排空階段；隔膜板腔室內(nèi)空氣需排凈，等壓榨壓力表下降壓力為“0”，排空結(jié)束；

5.進(jìn)入卸料工序，關(guān)閉排氣閥，泄氣口繼續(xù)開啟，松開壓濾機(jī)濾板開始排渣；此時(shí)壓濾機(jī)完成一個(gè)操作流程。

從高壓隔膜壓濾機(jī)進(jìn)氣閥門打開到排空結(jié)束，每臺(tái)壓濾機(jī)鼓膜所需的壓縮空氣為0.6MPa，30M3多數(shù)的壓縮空氣消耗到壓榨工序，但仍有一部分尾氣體通過排氣閥排出壓濾機(jī)進(jìn)入空氣層，雖然壓縮空氣直接排入空中沒有危害，但噪音相當(dāng)大且排氣時(shí)存在一定的安全隱患，加之壓濾機(jī)數(shù)量又多，此起彼伏嚴(yán)重影響工人身心健康。為了解決高壓隔膜壓濾尾氣排放問題，曾實(shí)驗(yàn)在排氣口直接安裝消音器，但安裝后仍有一定的噪音，且消音器價(jià)格較貴，對(duì)如此大數(shù)量的高壓隔膜壓濾機(jī)都安裝消音器很不經(jīng)濟(jì)。為了達(dá)到環(huán)保要求，解決噪音污染問題將高壓隔膜壓濾機(jī)壓榨尾氣得以回收利用，節(jié)能減排，將每個(gè)車間34臺(tái)壓濾機(jī)排氣閥出口DN65連接到一個(gè)總管上DN65-DN80均可，然后將此總管引到化合罐或中和罐內(nèi)，伸入到液面以下，不僅完全消除了噪音而且?guī)砹艘庀氩坏降暮锰帲?/p>

1、解決了壓濾機(jī)排空引起的噪音，達(dá)到環(huán)保要求徹底做到噪音零排放；

2、降低了投資成本，節(jié)約了資金；

3、安裝的尾氣吸收管道基本上免維修，且安裝成本低；

4、操作簡(jiǎn)單，使用方便可靠；

5、高壓隔膜壓濾機(jī)排空尾氣得以回收利用，達(dá)到了節(jié)能減排的目的；

6、壓縮空氣作為化合罐或中和罐凈化除鐵使用的氧化劑（濕法冶金中水解凈化除鐵廣泛使用的氧化劑是MnO2、空氣或雙氧水）；

7、加快了化合罐或中和罐的反應(yīng)速度，縮短了制液時(shí)間，提高了工作效率；

綜上所述，此電解金屬錳壓濾機(jī)尾氣回收方案已在我公司年產(chǎn)30萬噸電解金屬錳技改項(xiàng)目和年產(chǎn)60萬噸電解金屬錳技改項(xiàng)目一期工程中廣泛使用，此方案不僅解決了高壓隔膜壓濾機(jī)尾氣排放產(chǎn)生的噪音，降低了投資成本達(dá)到環(huán)保要求，而且將尾氣得以回收利用，變廢為寶；不僅縮短了制液所需的時(shí)間，而且將廢氣變成了除鐵用的氧化劑得以綜合利用，達(dá)到了環(huán)保的要求，是高壓隔膜壓濾機(jī)尾氣排放消音最有效的方案。

參考文獻(xiàn)

[1] 梅光貴 張文山 曾湘波等.中國錳業(yè)技術(shù) 中南大學(xué)出版社，2011.

[2] 壓濾機(jī)使用說明書 山東景津環(huán)保設(shè)備有限公司.