氧化鋁生產(chǎn)中提高壓濾機產(chǎn)能的方法探討

【摘要】近年來隨著礦石品位的不斷降低，氧化鋁生產(chǎn)中的赤泥產(chǎn)量不斷加大。中美鋁業(yè)采用板框壓濾機處理赤泥進行外排，2012年以來壓濾機很少有閑置時間，赤泥量的增大直接導(dǎo)致壓濾機運轉(zhuǎn)率再次提高，壓濾機已經(jīng)滿負荷生產(chǎn)，提高壓濾機產(chǎn)能意義重大。

【關(guān)鍵詞】赤泥外排;壓濾機產(chǎn)能;影響因素;方法探討

1.前言

河南中美鋁業(yè)有限公司為40萬噸/年氧化鋁工程，赤泥排放采用干排這一形式，使用的設(shè)備為快開式板框式壓濾機。赤泥排放是將末次洗滌的底流由喂料泵送壓濾機壓濾成含水率小于34 %的濾餅，然后由汽車將其送往赤泥堆場。近年來隨著礦石品位的不斷下降，中美鋁業(yè)生產(chǎn)氧化鋁過程中產(chǎn)出的赤泥量逐漸增大，壓濾機處理的赤泥量也逐步增大，2012年開始中美鋁業(yè)6臺壓濾機一直處于滿負荷生產(chǎn)狀態(tài)，除去正常生產(chǎn)時間、設(shè)備維護保養(yǎng)時間、設(shè)備檢修時間，6臺壓濾機基本沒有閑置時間。而且隨著設(shè)備的老化，壓濾機設(shè)備故障率有明顯提高，降低了壓濾機的運行效率，也大大增加了其運行和維護成本，探索如何提高壓濾機運行效率、產(chǎn)能，才能夠滿足日益增加的產(chǎn)能需求。

2.影響壓濾機產(chǎn)能的因素

2.1 板框壓濾機運行效率低下

壓濾機運行效率低下主要是因為其故障率較高，統(tǒng)計壓濾機常規(guī)故障中壓濾機每天故障時間約為1100min，中美鋁業(yè)共計6臺壓濾機，每臺壓濾機每天故障時間為3h左右。

2.2 壓濾機濾布經(jīng)常有掛泥現(xiàn)象

壓濾機濾布運行一段時間之后，濾布卸泥效果變差，經(jīng)常濾布用不到一周，壓濾機濾板拉開后赤泥就不會自動脫落，而人工卸泥速度較慢，無法做到將掛在濾布上的泥全部卸干凈，若完全卸干凈將大大影響了壓濾機的運行效率，壓濾機 產(chǎn)能下降較多。[1]

2.3 壓濾機濾板經(jīng)常有較多拉不開

壓濾機運行時間過長后，車況逐漸變差，部分濾板出現(xiàn)拉不開現(xiàn)象，多時會達到10塊左右，而每臺壓濾機共計64塊濾板，嚴重影響壓濾機產(chǎn)能。

2.4 濾液浮游物影響

壓濾濾液返回沉降洗滌系統(tǒng)，會將其所含浮游物（赤泥）帶入洗滌系統(tǒng)，濾板刺料、濾布跑渾均會影響濾液浮游物含量，高時可達100 g/L以上，這部分赤泥會重新進入壓濾工序進行液固分離，影響壓濾機產(chǎn)能。[2]

2.5 末次底流液固比影響

液固比越高，壓濾機運行流暢，故障率較少，單臺次壓濾機處理末次底流量增大，但處理干次泥量不變的情況下增加了單臺次壓濾機的運行時間，需合理控制底流液固比。

2.6 絮凝劑添加的影響

赤泥量增大后，赤泥在沉降槽中停留時間變短，赤泥自由沉降、壓縮的能力下降，系統(tǒng)需要過量添加絮凝劑，才能保證赤泥沉降、壓縮性能，過量的絮凝劑致使赤泥的粘性增大，壓濾機的卸餅速度降低，影響運行效率。

3.提高壓濾機產(chǎn)能的方法

3.1 探索更適用的壓濾機濾布

中美鋁業(yè)處理赤泥的板框壓濾機一個循環(huán)的運行周期為6-8min，卸餅為人工卸餅，卸濾餅時間為3-4min，較短的運行周期就需要壓濾機濾布有較好的濾餅剝離性能。濾餅與濾布之間存在著粘著力，粘著力越小，越易于卸餅，濾布與濾餅間的粘著力與濾布的材質(zhì)、纖維的長短、織法有關(guān)，單絲纖維的濾布卸餅性能最好，而丙綸濾布最適用于高溫、高堿行業(yè)。[3]中美鋁業(yè)壓濾機用濾布為750AB丙綸單絲濾布，濾布厚度1.1mm，這種濾布使用周期能達到一個月，但是濾布表面粗糙，使用一周后濾布開始結(jié)硬，濾布卸餅效果明顯降低，濾布卸餅無法卸干凈，若加大人力將濾餅卸干凈，壓濾機運行周期會提高到10-12min，嚴重影響壓濾機產(chǎn)能，濾餅卸不干凈，濾布上殘留的濾餅也會影響壓濾機運行效率。隨著750AB濾布使用時間的延長，濾布會慢慢結(jié)硬，濾布卸泥效果越來越差，濾布上殘留的濾餅也越來越多，到一定時間后就必須進行更換，實際使用時這種濾布的使用周期只能達到三周。

2014年初中美鋁業(yè)引進了2084丙綸單絲濾布，濾布厚度0.7mm，這種濾布使用周期只能達到20天，但是濾布表面光滑，卸餅時濾餅?zāi)苤苯訌臑V布表面自動剝離，濾布使用一周后出現(xiàn)結(jié)硬，部分濾布才需要人工進行卸餅，且卸餅較容易也較干凈，大大提高了壓濾機產(chǎn)能。公司對不同厚度的濾布也做了對比，發(fā)現(xiàn)0.5mm以下厚度的濾布在使用一周左右濾布出現(xiàn)結(jié)硬，濾布卸餅時很容易破損，導(dǎo)致濾布無法使用，所有0.5mm以下厚度的濾布使用周期只能達到一周左右。

通過對比可以發(fā)現(xiàn)處理赤泥的板框壓濾機使用濾布選型為單絲丙綸濾布，濾布絲線粗細、厚度需要滿足表面光滑的要求，2084丙綸單絲濾布、厚度0.7mm最適用于中美鋁業(yè)板框壓濾機。通過統(tǒng)計可知，濾布改型后壓濾機產(chǎn)能有大幅度提高，較2011-2013年提高12.5%。

年份 2011年 2012年 2013年 2014年1-8月

處理末次底流量（m3） 1251044 1619178 1666029 1036779

壓濾機運行時間（h） 30928 41294 41105 22922

壓濾機產(chǎn)能（m3/h） 40 39 41 45

3.2 確保濾板全部能拉開

750AB壓濾機濾布使用20天后，結(jié)硬就會越來越嚴重，濾布上掛餅情況嚴重，導(dǎo)致壓濾機運行負荷大，部分濾板拉不開。更換了2084壓濾機濾布后這種情況基本已杜絕，所有濾板均能有效處理赤泥。

3.3 濾液浮游物影響

壓濾機濾液會重新做洗水對赤泥進行洗滌，浮游物會隨著赤泥再一次進入壓濾機成為濾餅，浮游物多會使壓濾機多做無用功，降低壓濾機產(chǎn)能。壓濾機濾液浮游物多主要是濾布破損、濾板刺料引起的，壓濾機濾布破損及時進行更換，濾板刺料及時進行處理即可避免。

3.4 摸索合理的末次底流液固比

原則上末次底流液固比控制的越低越好，中美鋁業(yè)前期末次底流液固比控制在1.4左右，這會使附液量減少，進料時間減少，壓濾機運行一個周期的時間也會減少，壓濾機產(chǎn)能會提高，耗電量也會較少。但是過低的底流液固比會使赤泥極易沾在濾布上，導(dǎo)致濾布卸餅效果變差，濾布過濾效果也會變差，濾餅含水率有所增加，濾布之間很易夾泥而導(dǎo)致濾板刺料，增加壓濾機的故障率。通過不斷摸索，發(fā)現(xiàn)末次底流液固比控制在1.6-1.7之間，壓濾機運行效率較高，故障率較低，濾布卸餅效果較好。通過統(tǒng)計可知，底流液固比提高后，壓濾機產(chǎn)能與原來相差不大，但壓濾機故障率有明顯降低，濾布卸餅效果明顯提高。

年份 2011年 2012年 2013年 2014年1-8月

末次底流液固比 1.48 1.63 1.62 1.64

壓濾機單車處理赤泥量（m3/車） 5.3 5.9 6.0 6.0

折干赤泥量（t） 2.82 2.97 3.04 2.98

3.5 降低絮凝劑用量

氧化鋁生產(chǎn)中添加的絮凝劑多為高分子有機物，赤泥洗滌沉降時添加的絮凝劑過多，到最后進行板框壓濾時，濾布卸餅效果就會變差，赤泥濾餅會有較多沾在濾布上卸不掉，絮凝劑多也會影響濾布的過濾效果，導(dǎo)致濾餅含水率增大。所有氧化鋁生產(chǎn)中絮凝劑添加的越少越好。

3.6 提高壓濾機運行效率

提高壓濾機運行效率首先要加強管理，做好壓濾機各項數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析工作，對影響壓濾機產(chǎn)能的循環(huán)時間、處理能力相關(guān)數(shù)據(jù)做嚴格統(tǒng)計，對產(chǎn)能下降的壓濾機進行及時整改。其次要做好壓濾機的維護保養(yǎng)工作，做好壓濾機專項點巡檢與定期專項檢查，降低壓濾機故障率，濾板、濾布等損壞及時進行更換。最后要加強操作，對出現(xiàn)的問題能進行及時處理，保證壓濾機時刻處于良好的工作狀態(tài)。

4.結(jié)語

板框壓濾機處理氧化鋁生產(chǎn)中的赤泥時，都是需要人工進行開車、卸餅，濾布自動剝離濾餅的能力、剝餅是否干凈對壓濾機運行影響較大。2084丙綸單絲濾布以其良好的剝餅?zāi)芰?，使壓濾機能更快速的處理赤泥，壓濾機產(chǎn)能提高。壓濾機卸餅越干凈，壓濾機運行中負荷就越小，不會出現(xiàn)有濾板拉不開的現(xiàn)象，故障率也會大大降低。壓濾機高的故障率需要做好平時的維護保養(yǎng)與檢修工作，提高相關(guān)人員的業(yè)務(wù)技能水平也十分必要，降低壓濾機的故障率也能使壓濾機產(chǎn)能得到大的提高。

通過各項改進措施，2014年中美鋁業(yè)板框壓濾機產(chǎn)能較之前提高12.5%，2014年壓濾機運轉(zhuǎn)率為66%，2012、2013年壓濾機運轉(zhuǎn)率均為77%，運轉(zhuǎn)率的降低使壓濾機有了富余產(chǎn)能，以應(yīng)對更低品味鋁土礦的使用。

參考文獻

[1]王加強.提高濾布使用效率，保證壓濾機的生產(chǎn)能力.商品與質(zhì)量：學術(shù)觀察，2011年，第6期.

[2]趙福輝，蘆東.拜耳法外排赤泥鋁硅比升高原因及抑制措施的探討.世界有色金屬，2002年，第二期.

[3]羅濤，楊鵬，劉建鋒，鄭宏濤.立式全自動板框壓濾機濾布的選型及應(yīng)用.中國過濾用紡織品創(chuàng)新發(fā)展論壇，2009年.