板框式壓濾機固液分離環(huán)境污染治理

汪琳琪，梁柱俊，何艷珠

（江西銅業(yè)集團有限公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

1 引言

濕法冶煉在工藝反應(yīng)浸出過程中，往往需要加入氯氣或氯酸鈉、二氧化硫等作為反應(yīng)藥劑。反應(yīng)結(jié)束后，物料中仍然會溶解有氯氣、二氧化硫等氣體，板框式壓濾機固液分離，酸性溶液揮發(fā)產(chǎn)生酸霧、含氯氣、二氧化硫等有害氣體逸散到大氣中，造成低空污染［1］。板框式壓濾機壓濾過程造成的低空污染是濕法冶煉行業(yè)的共性現(xiàn)象,不僅影響空氣質(zhì)量，還會危害人們的身體健康，影響綠色冶煉發(fā)展。

2 生產(chǎn)現(xiàn)狀

傳統(tǒng)板框式壓濾機工作原理是：濾布安裝在濾板的兩側(cè)，在液壓油缸壓力的作用下，每兩塊濾板之間形成封閉的過濾空間，當(dāng)物料被輸送泵打入封閉的過濾空間時，在壓力下，液相通過濾布從濾液孔中分離出來，固定物料留在封閉的過濾空間中慢慢形成濾餅，實現(xiàn)固液分離［2］。固液分離后，風(fēng)吹脫水，壓縮空氣進入濾室濾餅的一側(cè)透過濾餅，攜帶液體水份從濾餅的另一側(cè)透過濾布通過濾液孔排出濾室。因其結(jié)構(gòu)簡單、操作容易、運行穩(wěn)定、對物料適應(yīng)性強等特點，成為當(dāng)今濕法行業(yè)常用的固液分離設(shè)備。

但是，在生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)，板框式壓濾機板框間的濾布對濾液密封性差，濾液容易從濾布裙擺處流出、有害廢氣容易從板框間揮發(fā)出來。另外，隨著使用時間的延長，濾液孔容易被結(jié)晶物堵塞，造成濾液孔液流效率降低，板框間明流增加，有害廢氣無組織揮發(fā)更嚴(yán)重［3］；當(dāng)濾液孔堵塞，風(fēng)吹脫水過程，板框間液體四濺，廢氣四竄。

部分工廠利用板框式壓濾機壓濾含有害氣體物料時，通常設(shè)立密閉空間或安裝環(huán)集風(fēng)罩，較好地解決有害廢氣無組織排放的問題，保證職業(yè)衛(wèi)生健康。這種處理方法增加了場地面積、資金投入，如果進行全面推廣，難度極大，工廠只能根據(jù)影響現(xiàn)場環(huán)境的程度選擇性的采用［4］。

3 改造方案探索

本文針對板框間密封性差、板框濾液孔易堵塞、濾餅吹干方式不科學(xué)開展了研討，制定以下具體改進方案，見表1。

表 1 改造方案分析

根據(jù)表1所述的問題和針對性改造措施分析，要減小壓濾過程低空污染，需解決板框間明流問題，解決思路是：（1）增強濾板間的密封性，減少板框間明流液量；（2）增大板框間出液小孔的直徑，提高濾液在板框內(nèi)的暗流量；（3）優(yōu)化濾餅吹風(fēng)方式，減少板框間液體四濺的現(xiàn)象。

4 改造過程及效果

4.1 設(shè)計一種內(nèi)嵌式濾板

為提高板框間濾布的密閉性，在濾布四周涂上防滲透的膠水，一定程度上提高了板框間的密閉性，但隨著濾布的使用時間延長，效果隨之下降。另外，隨著板框的變形，板框間密閉性極差，壓濾機固液分離時，大量的濾液從板框縫隙中流出［5］。

從濾布方面改進并未取得理想效果，開始從濾板方面入手。因橡膠具有良好的高彈性、耐腐性，探討出在濾板邊緣、出液孔安裝橡膠密封圈，濾布可內(nèi)嵌于濾板中，如圖2所示。內(nèi)嵌式濾板改變傳統(tǒng)的濾板與濾板之間有濾布會產(chǎn)生滲液現(xiàn)象；濾板與濾板間含有彈性橡膠，達到雙重密封，避免了板框變形，板框間縫隙大，導(dǎo)致濾液外滲問題。

圖2 內(nèi)嵌式濾板示意圖

4.2 增大濾液孔直徑

廠家設(shè)計的濾板液孔少，直徑小，暗流通道長,濾板規(guī)格不適宜物料特性，長時間的使用，出液孔溶液被結(jié)晶物堵塞。根據(jù)多次疏通濾板液孔的經(jīng)驗，對濾板液孔進行優(yōu)化改造，將濾板規(guī)格由“小兩孔雙出液”方式改為“大三孔三出液”方式，如圖3所示。同時縮短暗流通道，由20cm縮短到7cm，如圖4所示。濾板改造后，提高濾液在濾腔內(nèi)流動效率，避免濾液流通不暢外溢的情況，如圖5所示。

圖3 濾板出液孔改造示意圖

圖4 濾板暗流通道改造示意圖

圖5 濾板改造后的效果圖

4.3 采用隔膜擠壓濾餅脫水

傳統(tǒng)的板框壓濾機濾餅脫水方式采用壓縮風(fēng)側(cè)孔直吹濾餅，在作業(yè)過程中，板框間濾液四濺，廢氣四竄，現(xiàn)場環(huán)境差。結(jié)合物料的特點，引入隔膜濾餅吹風(fēng)方式［6］。壓縮風(fēng)進入隔膜腔內(nèi)，隔膜板膨脹擠壓濾餅脫水，濾液從出液小孔流走，相對于傳統(tǒng)壓縮風(fēng)通過側(cè)孔直吹濾餅將水帶出的模式，減少了廢氣的產(chǎn)生，如圖6所示。

圖6 濾餅吹干方式改造示意圖

5 結(jié)語

板框式壓濾機壓濾過程廢氣治理取得了顯著效果，過濾時板框間無明流，現(xiàn)場環(huán)境得到了明顯的改善，在濕法冶金行業(yè)具有很好地推廣價值。改造后的主要效果有：

（1）設(shè)計濾板，增強板框間密封性，解決了壓濾過程濾液從板框間縫隙溢出，有害廢氣揮發(fā)進入現(xiàn)場，導(dǎo)致現(xiàn)場環(huán)境差的問題。

（2）增大濾板出液小孔直徑，提高濾液在濾腔內(nèi)流動效率，避免濾液流通不暢外溢，減少了對濾板的疏通頻率，減輕了勞動強度。

（3）采用隔膜擠壓濾板脫水，避免了吹風(fēng)過程，板框間氣壓大，造成濾液從濾板間溢出的問題。