【摘 要】本文簡(jiǎn)要分析了目前工業(yè)生產(chǎn)上廣泛使用的幾種液固分離技術(shù)如重力沉降、循環(huán)過濾、多級(jí)過濾、真空過濾及錯(cuò)流過濾等在節(jié)能減排上的不足,敘述了亞剛性高分子精密微孔過濾技術(shù)的突出性能與特點(diǎn),介紹了該技術(shù)在有色冶金生產(chǎn)與選礦上的成功應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】亞剛性精密微孔過濾;濾餅過濾;澄清過濾
一、 當(dāng)前我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)上的固液分離技術(shù)的概況:
現(xiàn)今世界工業(yè)生產(chǎn)上出現(xiàn)品種繁多,性能各異的固液分離技術(shù)與裝置,國(guó)外有的,我國(guó)基本上都有。對(duì)于容易過濾的物料,即固體顆粒大于10μm,顆粒是剛性,不易變形,無(wú)粘性,現(xiàn)有的大多數(shù)分離技術(shù)與裝置基本都可使用;但對(duì)于難過濾物料,即固體顆粒小于10μm,顆粒非剛性,易變形,粘性比較大,現(xiàn)有的大多數(shù)分離技術(shù)與裝置均難以有效解決,基本上都收率較低,能耗與物耗高,勞動(dòng)強(qiáng)度大,勞動(dòng)保護(hù)差,環(huán)境污染嚴(yán)重。
目前,工業(yè)生產(chǎn)上液固分離技術(shù)與裝置中,真正節(jié)能又減排的很少,即使有,其應(yīng)用范圍也很窄,能廣泛應(yīng)用的更少。大多既不節(jié)能亦不減排。有一些先進(jìn)的液固分離技術(shù),減排性能很突出,但能耗與成本很高,成為減排不節(jié)能,成本又很高的技術(shù)。
1、 重力沉降分離:這是最簡(jiǎn)易的分離技術(shù)。盡管重力沉降技術(shù)中已進(jìn)行相當(dāng)多改進(jìn),如絮凝,斜板(或斜管),濃密機(jī)等等,其核心原理仍是重力沉降,雖簡(jiǎn)單易行,但小于1μm的微粒幾乎無(wú)法分離,即使1~5μm的微粒也很難高效分離。分離效率低是這一古老原始技術(shù)的致命弱點(diǎn),如用于處理量不多的液體,選用沉降桶也許是可供選用的方案,因?yàn)槌杀镜?;但如用于處理?guī)模很大的液體,建筑大型的占地面積大的沉淀池,其投資成本并不低,再由于分離效率差,該回收沒有回收,不該排放都排放,肯定會(huì)大量增加環(huán)保成本。
2、 循環(huán)過濾:目前絕大部份的液固過濾裝置如板框壓濾機(jī)與廂式壓濾機(jī)等,都是選用經(jīng)緯編制的濾布與濾網(wǎng)。如用于過濾大于10μm的微粒,分離效率很高,但用于小于10μm的微粒,分離效果很差,穿漏很嚴(yán)重,只能依靠循環(huán)過濾,反復(fù)循環(huán),有的甚至長(zhǎng)達(dá)2小時(shí)以上,才能使濾液澄清,才達(dá)到工藝要求。過濾起動(dòng)后,如進(jìn)行1至2分鐘循環(huán),對(duì)許多物料是可允許的,這可防止過濾機(jī)的濾液出口的管道內(nèi)可能存在的殘留的微粒對(duì)濾液的污染,但長(zhǎng)達(dá)2小時(shí)的循環(huán),這會(huì)顯著浪費(fèi)能耗。如一大型企業(yè),每小時(shí)平均濾液量為900m3,過濾壓差為0.2MPa,每天不得已累計(jì)循環(huán)6小時(shí),其每年要浪費(fèi)電量達(dá)12萬(wàn)度。
3、 多級(jí)過濾:多級(jí)過濾一直用于對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量極為嚴(yán)格的藥品、飲料、微電子等產(chǎn)品的生產(chǎn)。逐級(jí)增加精度的多級(jí)過濾就是增加多道嚴(yán)密防線,可高效防止個(gè)別微粒漏網(wǎng)而影響最終產(chǎn)品質(zhì)量?,F(xiàn)在國(guó)內(nèi)許多企業(yè)把這一方法推廣到含固量很多的料漿的液固濾餅過濾。先把物料中粗的與次粗的逐級(jí)過濾出去,剩下很少量極細(xì)的微粒,最后用一級(jí)精度很高的濾材進(jìn)行分離。許多人都以為這方法既保證濾液質(zhì)量與澄明度,又可以用最少的過濾面積處理含固量很多的大體積的料漿,幾乎這樣的處理很巧妙。但如用濾餅過濾的理論進(jìn)行分析,這樣的處理方法往往適得其反,不僅不會(huì)減少過濾面積,反增大過濾面積,增大能耗?,F(xiàn)用一事例說(shuō)明該方法不可取。某一粉體,其“平均體積粒徑”為1.5μm,如只用一次過濾,其平均濾速為0.4m/h,如改為二級(jí)過濾,第一級(jí)將料液中固體過濾了99%,剩下1%另由過濾精度更高的第二級(jí)進(jìn)行過濾,但第二級(jí)所過濾的剩余粉體其“平均體積粒徑”減至0.3μm,已非常細(xì),雖然要過濾固體重量只有1%,但其平均濾速只有0.026m/h,而要過濾的液體量卻與第一級(jí)的幾乎一樣,要完成第二級(jí)的過濾任務(wù),所需的過濾面積比不分級(jí)的一次過濾要大15.4倍,能耗與物耗大幅增大。這樣的多級(jí)過濾完全得不償失。
4、 真空過濾:真空過濾是工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用很普遍的過濾方法,尤其連續(xù)式過濾,采用加壓過濾很少,絕大多數(shù)連續(xù)式過濾為真空過濾,因?yàn)檎婵者B續(xù)機(jī)的結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單。對(duì)大于10μm的易濾物料,如果不考慮敞口的真空過濾對(duì)環(huán)境的污染與環(huán)境對(duì)被過濾的固體產(chǎn)品的污染,絕大多數(shù)人喜歡真空連續(xù)過濾。但很少有人考慮,真空過濾的能耗比加壓過濾大得多。加壓過濾只需一項(xiàng)能耗,即液固分離,濾餅洗滌與壓干,而真空過濾除了液固分離,濾餅洗滌與壓干這一項(xiàng)外還需另外二項(xiàng)。一項(xiàng)是將盛濾液的真空容器從大氣狀態(tài)抽空至真空過濾所需的真空度的能耗,另一項(xiàng)是將與濾液等體積的真空容器內(nèi)的空氣抽吸并壓縮至稍大于大氣壓并排到大氣中所需的能耗。由于抽真空時(shí)氣體壓縮比較大,如果真空過濾時(shí)的真空度為0.007MPa,其壓縮比要達(dá)15,這樣大的壓縮比所消耗的功率必然較大。一般第一項(xiàng)能耗只占真空過濾總能耗的1/4左右,另二項(xiàng)能耗約占3/4。如果全國(guó)的真空過濾的每年能耗為10億度電,其中只有2.5億度為有效能耗,另外7.5億度電為無(wú)效能耗。這就是真空過濾比加壓過濾的能耗大得多的原因。
5、 錯(cuò)流過濾:錯(cuò)流過濾目前在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用已愈來(lái)愈多。該方法原來(lái)大量用于無(wú)固體顆粒的超濾,納濾與反滲透等均相分離?,F(xiàn)在許多人將其擴(kuò)大到固體顆粒非常細(xì)的非均相物料的增稠過濾。極細(xì)顆粒組成的濾餅層的比阻非常大,進(jìn)行濾餅過濾時(shí),其過濾的平均濾速非常慢。如要提高濾速,唯一的辦法是過濾時(shí)應(yīng)無(wú)濾餅層,于是均相分離時(shí)防止?jié)獠顦O化的錯(cuò)流方法被借用到過濾極細(xì)微粒的非均相過濾。錯(cuò)流方法是在濾材表面產(chǎn)生高速料漿流動(dòng),能及時(shí)將已形成的濾餅層沖刷掉,減少了濾餅層厚度,也就減少了過濾阻力,增加了濾速,因而減少了能耗,但料漿的高速流動(dòng)又明顯增加能耗。由于料漿中固體顆粒有一定濃度,兩濾材之間的空隙不可能非常小,以致料漿高速流動(dòng)的能耗相當(dāng)高。特舉一例:一臺(tái)過濾面積為50m2的陶瓷膜管式過濾器,每小時(shí)過濾濾液量為50m3,過濾壓差為0.1MPa,其過濾本身能耗只有1.7kw。由于采用錯(cuò)流過濾,其保持錯(cuò)流的循環(huán)能耗卻非常大。錯(cuò)流過濾的循環(huán)電耗超出過濾本身電耗20倍以上。陶瓷膜是一種過濾效率極高的最新型過濾技術(shù),其減排效果極為優(yōu)越,但用錯(cuò)流方法其能耗實(shí)在太大。
二、 高效長(zhǎng)效的亞剛性高分子精密微孔過濾技術(shù)的特點(diǎn):
為了解決小于10μm的微米與亞微米級(jí)超細(xì)微粒的液固過濾,作者于四十三年前開始進(jìn)行這一難題的技術(shù)開發(fā),研發(fā)出當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)外還沒有,至今國(guó)外還沒有的亞剛性高分子精密微孔過濾技術(shù),該技術(shù)推廣應(yīng)用也已三十多年?,F(xiàn)在該技術(shù)的硬件與軟件已相當(dāng)成熟,綜合性能相當(dāng)突出,應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛,經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益相當(dāng)明顯。
1、 突出性能:這是三高,一低,二方便(高過濾精度,高過濾效率,高壽命;低成本,卸除干濾餅方便,濾材再生方便)的技術(shù)。
⑴ 高過濾精度與高過濾效率:對(duì)于一般溶液類液體,可100%濾住的最小顆粒徑為0.3μm;對(duì)于不同粒度的混合粉體如其“個(gè)數(shù)d10”為45~200納米,(即按顆粒個(gè)數(shù)計(jì)數(shù),有10%顆粒的粒徑不超過45~200納米)?!绑w積d10”為0.6~1μm(即按重量或體積計(jì),有10%的顆粒小于0.6~1μm),這些超細(xì)混合粉體也幾乎100%濾住。對(duì)絕大多物料,一次過濾就可使濾液清徹透明,不需長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)過濾。
⑵ 過濾機(jī)與濾材的壽命長(zhǎng):只要不是強(qiáng)氧化劑,溫度不超過100℃,在其他任何條件下,濾材的壽命都超過2~6年(一般濾布的壽命不超過三個(gè)月),有的已超過十年;過濾機(jī)的壽命更長(zhǎng),鋼制過濾機(jī)都可用十五年,不銹鋼的都超過三十年。
⑶ 低成本:由于壽命長(zhǎng),性價(jià)比相當(dāng)高,占地面積小,動(dòng)力消耗?。ㄟ^濾壓差不超過0.2~0.25MPa),操作又較簡(jiǎn)單,無(wú)繁重體力勞動(dòng),能耗、物耗、人工費(fèi)及維護(hù)費(fèi)低,因而總成本相當(dāng)?shù)汀?/span>
⑷ 操作簡(jiǎn)便:濾材為亞剛性,抗拉強(qiáng)度不低,對(duì)于管式濾材,可用0.6MPa的壓縮氣體進(jìn)行沖擊式反吹,可將較干的濾餅從亞剛性過濾管外表面快速吹脫,又可將堵在微孔管的毛細(xì)孔內(nèi)的堵塞微粒強(qiáng)制反吹出來(lái),達(dá)到高效,快速與簡(jiǎn)便的卸除干濾餅與再生目的。對(duì)于其他大多數(shù)過濾裝置,遇到難濾的超細(xì)微粒,都無(wú)法解決高效快速卸除干濾餅與濾材高效再生這兩大難題。
2、 其他特點(diǎn):
⑴ 既可用于含固量多的需得到干濾餅的高效精密濾餅過濾,也可用于含固量很少的,但處理量很大的液體精密澄清過濾。
⑵ 除了98%以上的濃硫酸與40%的濃硝酸等強(qiáng)氧化劑,可耐各種不超過100℃的有機(jī)酸、無(wú)機(jī)酸、各種堿與鹽,溫度不超過90℃的絕大多數(shù)有機(jī)溶劑。
⑶ 所有精密微孔過濾機(jī)均是密閉過濾,氣味不外逸,外來(lái)塵埃不污染過濾物料;
⑷ 對(duì)于含固量多的精密濾餅過濾,均可在機(jī)內(nèi)進(jìn)行密閉高效洗滌,洗滌液消耗很省,又可在機(jī)內(nèi)進(jìn)行濾餅壓干,使含水率相當(dāng)?shù)?。所有濾餅過濾機(jī)均配有氣動(dòng)的大直徑排干濾餅的底蓋。用氣缸打開底蓋后,采用0.6MPa壓縮空氣可將大體積干濾餅快速自動(dòng)卸下。這些過濾機(jī)均可機(jī)械化與自動(dòng)化操作,不需繁重體力勞動(dòng)。
三、 高效長(zhǎng)效的亞剛性高分子精密微孔過濾技術(shù)在冶金化工生產(chǎn)上的應(yīng)用:
經(jīng)過十年的理論研究,基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究,于1975年開始在國(guó)內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)逐步進(jìn)行推廣應(yīng)用,同時(shí),根據(jù)應(yīng)用中反饋的問題將該技術(shù)向深度與廣度繼續(xù)研發(fā)。三十多年來(lái),已在國(guó)內(nèi)幾千多家企業(yè)成功應(yīng)用,應(yīng)用規(guī)模最大的一個(gè)企業(yè)內(nèi)僅一種料液每小時(shí)過濾濾液量達(dá)400多m3,有的一個(gè)企業(yè)內(nèi),大型過濾機(jī)的臺(tái)數(shù)達(dá)40臺(tái)。
1、 早期的成功應(yīng)用:1975年開始,除了在制藥與化工等進(jìn)行推廣外,還專門進(jìn)行有色金屬行業(yè)的推廣。
⑴ 超細(xì)金屬鹽粉體的過濾、洗滌與壓干:
1975年首先成功用于上海躍龍化工廠的氫氧化鉭與氫氧化鈮超細(xì)粉體的過濾、洗滌與壓干。一臺(tái)過濾面積為10m2的新型精密微孔過濾機(jī)取代原來(lái)落后的“三足式離心機(jī)+攪拌打漿罐”工藝,每批處理90kg超細(xì)干粉體,代替了老工藝的4臺(tái)SS-800離心機(jī),二臺(tái)800升的攪拌打漿罐,二臺(tái)W-7離心泵,二臺(tái)φ1.2米真空吸濾盤,6只1000升的沉淀桶。氫氧化鉭與氫氧化鈮很細(xì),0.5~2μm占90%以上,需氨水洗滌粉體中的氟離子。采用新過濾技術(shù)后呈現(xiàn)以下幾大優(yōu)越性:
a. 完全解決超細(xì)粉體在過濾過程中大量穿漏這一致命傷(原工藝雖有沉淀桶與真空吸濾盤等回收裝置,由于受外來(lái)塵埃等污染,回收的粉體只能重新加工或作次品處理);
b. 原來(lái)工藝,需四次洗滌,固體濾餅在攪拌打漿罐與離心機(jī)之間來(lái)回四次,不僅麻煩勞累,產(chǎn)品還易受外界污染,現(xiàn)在新工藝的過濾洗滌與壓干均在一臺(tái)過濾機(jī)內(nèi),完全密閉操作,直至出料,不需反復(fù)來(lái)回倒騰;
c. 該產(chǎn)品需用氨水洗滌,老工藝全是敞口操作,車間氨氣彌漫,嚴(yán)重影響工人健康,生產(chǎn)環(huán)境極為惡劣,現(xiàn)完全密閉,澈底解決了勞動(dòng)保護(hù)問題;
d. 老工藝設(shè)備多,占地面積大,新技術(shù)的設(shè)備少,節(jié)省廠房面積60%,每年節(jié)電12.2萬(wàn)kw。
上海躍龍化工廠的超細(xì)粉體的過濾、洗滌與壓干操作成功應(yīng)用三年后,該應(yīng)用技術(shù)推廣到上海感光膠片廠,成功用于硫酸鋇的超細(xì)粉體的過濾與洗滌。硫酸鋇更細(xì),小于0.5~0.6μm的微粒的重量超過60%。該廠每天需生產(chǎn)1500kg硫酸鋇漿,原工藝采用二臺(tái)20m2的板框壓濾機(jī)進(jìn)行過濾與機(jī)內(nèi)洗滌(洗去硫酸鋇中的氯離子)。每天三班24小時(shí)生產(chǎn),才能滿足生產(chǎn)需要。經(jīng)采用二臺(tái)與上海躍龍化工廠同樣結(jié)構(gòu)的10m2高分子精密微孔過濾機(jī)取代二臺(tái)20m2的板框壓濾機(jī)后,立即產(chǎn)生以下明顯效益:
a. 原板框壓濾機(jī)過濾與洗滌時(shí),濾液渾如牛奶,大量細(xì)硫酸鋇穿漏,每年損失60多噸;采用新的精密微孔過濾機(jī)后,一開始過濾,濾液就清如水,每年不再損失;
b. 板框壓濾機(jī)的洗滌效果很差,時(shí)間長(zhǎng),洗滌水用量大,二臺(tái)20m2的板框壓濾機(jī)三班24小時(shí)生產(chǎn),還滿足不了生產(chǎn)要求;新的精密微孔過濾機(jī)的洗滌效果好,時(shí)間短,兩臺(tái)10m2的過濾機(jī),只需二班16小時(shí)生產(chǎn),產(chǎn)量就滿足要求。此兩臺(tái)微孔精密過濾機(jī)由于洗滌效率提高,產(chǎn)量增加33%,每年節(jié)省無(wú)離子水7250噸;
c. 新的過濾機(jī)完全機(jī)械化操作,不需板框壓濾機(jī)那樣繁重體力勞動(dòng),節(jié)省勞動(dòng)力5人,勞動(dòng)生產(chǎn)率提高50%。
上海躍龍化工廠連續(xù)應(yīng)用十年,直到該產(chǎn)品無(wú)原料來(lái)源才停產(chǎn);上海感光膠片廠從1979年連續(xù)應(yīng)用整整二十年,直至工廠轉(zhuǎn)產(chǎn)才停止使用??梢娺@種新的微孔精密過濾機(jī)不僅性能優(yōu)越,而且非常穩(wěn)定,可以連續(xù)應(yīng)用十年至二十年。
⑵含超細(xì)微粒的液體溶液的大規(guī)模精密澄清過濾:
1975年,上海某一重點(diǎn)大學(xué)開發(fā)一項(xiàng)“中性水溶液電解法清除鋼板鐵銹”的新技術(shù),以取代嚴(yán)重污染環(huán)境的“鹽酸法鋼板除鐵銹”的傳統(tǒng)技術(shù)。新技術(shù)遇到一大瓶頸是電解液中氫氧化鐵超細(xì)微粒的濃度不斷增加,使電壓不斷上升,因而電耗亦不斷增加。氫氧化鐵都小于0.5μm,接近膠體,用其他方法很難高效、方便又較經(jīng)濟(jì)地去除。經(jīng)采用我們的微孔精密過濾機(jī)就相當(dāng)迅速的解決了這一問題。當(dāng)時(shí)專門設(shè)計(jì)了一臺(tái)過濾面積為30m2精密微孔過濾機(jī),首先在上海第四冷軋廠成功應(yīng)用,每小時(shí)過濾溶液量可達(dá)4~5米3,過濾后溶液清徹透明。該技術(shù)又推廣到上海第十鋼鐵廠,應(yīng)用規(guī)模比第四冷軋廠大幾倍。后由于上海市區(qū)改造與企業(yè)調(diào)整等原因,該應(yīng)用沒有繼續(xù)。
⑶重金屬?gòu)U水的精密微孔過濾:
上世紀(jì)七十年后期至八十年代,我國(guó)開始重視廢水治理,首先重點(diǎn)解決重金屬?gòu)U水。國(guó)內(nèi)外治理此類廢水最早采用吸附法(從活性炭吸咐到離子交換),至七十年代中期,吸咐法逐漸讓位于化學(xué)沉淀法。我國(guó)的化學(xué)沉淀法基本上采用氫氧化鈉中和法,因?yàn)槌杀咀畹?,但卻遇到過濾難題,因?yàn)橹泻秃笮纬傻母鞣N重金屬氫氧化物沉淀都是又細(xì)又很粘的微粒,分離極為困難,如沉降,石英砂過濾,板框壓濾機(jī)過濾等,由于分離效率低,細(xì)顆粒難以完全截留住,以致廢水很難達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。1976年,上海江南造船廠在“電鍍液循環(huán)凈化過濾”與“電鍍廢水化學(xué)中和法處理”二個(gè)項(xiàng)目中都采用高分子精密微孔過濾機(jī)。在電鍍廢水處理這一項(xiàng)目中又有“含鉻廢水”與“含鋅廢水”兩種。1979年,“電鍍液循環(huán)凈化過濾”與“含鉻廢水中和法處理”二項(xiàng)目都通過鑒定。從此以后,此兩應(yīng)用項(xiàng)目開始在國(guó)內(nèi)推廣。尤其電鍍廢水處理,由于過濾效率高,無(wú)論鉻、銅、鎳、鋅、鉛、鎘等重金屬離子廢水經(jīng)化學(xué)中和后,通過高分子精密微孔過濾機(jī),流出的都是清徹如自來(lái)水的濾液,水中的有害的重金屬離子殘留濃度遠(yuǎn)低于國(guó)家規(guī)定值。如銅、鎳等離子,國(guó)家規(guī)定為1mg/L,只要化學(xué)處理合格,經(jīng)本過濾技術(shù)過濾,一般水中的這些離子濃度均不超過0.1mg/L。不僅過濾效率高,而且操作簡(jiǎn)便,占地面積小,動(dòng)力消耗省。從本過濾機(jī)上部流出的是合格的排放清水,從本過濾機(jī)底部定期排出較干的重金屬氫氧化物濾餅(濾餅可繼續(xù)處理,提取其中重金屬,因?yàn)檫@些濾餅中重金屬的濃度都很高)。該處理技術(shù)在國(guó)內(nèi)獲得廣泛推廣,當(dāng)時(shí),在上海就有六十多家電鍍,無(wú)線電與金屬制品等行業(yè)中的中型以上工廠選用近200多臺(tái)精密微孔過濾機(jī)過濾重金屬?gòu)U水。在國(guó)內(nèi)其他地區(qū),也在大規(guī)模推廣。如廣東中山小欖鎮(zhèn),一港資線路版廠,每臺(tái)為100m2的大型精密微孔過濾機(jī)有四十多臺(tái),從上世紀(jì)九十年代初一直用到現(xiàn)在,每天處理含銅與含氟水近一萬(wàn)噸。電鍍廢水處理的第一家用戶——上海江南造船廠從1976年一直用到現(xiàn)在,已連續(xù)應(yīng)用33年??梢娋芪⒖走^濾技術(shù)既高效長(zhǎng)效,又很可靠穩(wěn)定。
2、 最近十多年的成功應(yīng)用:
上世紀(jì)八十年代末至九十年代末,本技術(shù)向國(guó)內(nèi)基本化工,精細(xì)化工,生物化工,制藥化工與食品化工等行業(yè)進(jìn)行全面推廣。無(wú)論含固量多的超細(xì)粉體的精密濾餅過濾(如超細(xì)粉末活性炭,超細(xì)固體催化劑與超細(xì)結(jié)晶體等),或含固量少的但液體量較大的液體精密澄清過濾(如氯堿生產(chǎn)飽和鹽水的精密澄清過濾,化纖生產(chǎn)的硫酸凝固酸浴精密澄清過濾,食用油的精密過濾,許多化工生產(chǎn)的原料液,中間液及成品液的精密澄清過濾等,制備食品級(jí)磷酸與磷酸鹽,就有多道中間液過濾與成品液過濾),都已大規(guī)模推廣應(yīng)用。如超細(xì)粉末活性炭過濾,超細(xì)催化劑過濾,飽和鹽水過濾,硫酸凝固酸浴過濾等。至二十一世紀(jì)初,本技術(shù)又向有色金屬生產(chǎn)開始大規(guī)模推廣應(yīng)用。
⑴ 超細(xì)金屬粉末的精密濾餅過濾、洗滌與壓干:
已成功應(yīng)用的有白鎢細(xì)粉體,氫氧化鋯超細(xì)粉體,球形氫氧化亞鎳超細(xì)粉體,氫氧化鈦超細(xì)粉體,氫氧化鋁超細(xì)粉體,碳酸鎳超細(xì)粉體,草酸鎳超細(xì)粉體,草酸鈷超細(xì)粉體,超細(xì)銀粉,超細(xì)鈦酸鉀晶須等超細(xì)金屬粉體的精密微孔過濾、洗滌與壓干。上述應(yīng)用均是工業(yè)規(guī)模,每天處理的粉體都在1噸以上,有的每天有幾噸。上述的超細(xì)粉體的精密微孔過濾機(jī)的結(jié)構(gòu)比二十多年前早期的過濾機(jī)結(jié)構(gòu)有很大改進(jìn)。按照超細(xì)粉體的特性不同,有幾種不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與不同的濾餅洗滌方法。這些不同結(jié)構(gòu)都已獲得國(guó)家專利,有的已連續(xù)應(yīng)用六年以上。
⑵ 金屬鹽溶液的精密澄清過濾:
已大規(guī)模地成功應(yīng)用于硫酸鎳、硫酸銅、氯化鎳與氯化鈷等有色金屬生產(chǎn)上的金屬鹽溶液的精密澄清過濾。對(duì)一些液體量很大,被過濾的顆粒既細(xì)又粘的物料,我們研發(fā)的精密微孔澄清過濾機(jī)的過濾面積均相當(dāng)大,并采用自動(dòng)薄層過濾技術(shù),既保持過濾能力較大,又投資成本相對(duì)較低。如在我國(guó)一個(gè)鎳鈷生產(chǎn)基地,每臺(tái)過濾面積為150m2的PGRF-150C的精密微孔過濾機(jī)有16臺(tái),每臺(tái)過濾面積為300m2的PGRF-300B的精密微孔過濾機(jī)有二臺(tái)。這些全自控的大型精密微孔過濾機(jī)都已長(zhǎng)期應(yīng)用,濾液非常清,過濾機(jī)內(nèi)的高分子微孔管可用壓縮空氣與純水定時(shí)進(jìn)行反吹清洗,定期進(jìn)行密閉化學(xué)再生,可使其完全恢復(fù)過濾性能。這些精密澄清過濾機(jī)與使用濾布的板框壓濾機(jī)或管式過濾機(jī)相比,濾液質(zhì)量高,精密微孔過濾機(jī)一開機(jī),就不需長(zhǎng)期循環(huán)。有色金屬生產(chǎn)上難濾物料主要是微米級(jí)與亞微米級(jí),而不是納米級(jí),對(duì)這類物料本過濾技術(shù)相當(dāng)適合。
⑶ 在有色金屬的選礦生產(chǎn)上的應(yīng)用:
由于有色金屬礦資源日益貧乏,礦石中有用礦物的結(jié)晶粒度變細(xì),傳統(tǒng)的精礦粉分離濃縮的濃密機(jī)很難完全回收極細(xì)的精礦微?!,F(xiàn)在國(guó)內(nèi)許多有色金屬選礦廠都已建成濃密機(jī),以致每天有大量有色精礦微粒被排到江湖中,貴重的資源成為危害環(huán)境,最后損害人畜的污染源。為了提高現(xiàn)有濃密機(jī)的回收率,我們與國(guó)內(nèi)有關(guān)企業(yè)合作,將濃密機(jī)的溢流液直接泵送至高分子精密微孔過濾機(jī)進(jìn)行回收凈化過濾。已在鎳精礦、銅精礦與錫精礦等生產(chǎn)上進(jìn)行長(zhǎng)期試驗(yàn),都取得明顯效果。于2008年,云南錫業(yè)集團(tuán)特地安裝了二臺(tái)每臺(tái)過濾面積為35m2的PGF-35C精密微孔過濾機(jī),用于銅精礦濃密機(jī)溢流液的回收凈化過濾。至今已連續(xù)運(yùn)行近兩年,每天24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行,每天過濾液體約800m3,過濾前溢流液中銅精礦的濃度約250~300mg/L,過濾后液體中測(cè)不出銅精礦粉體微粒。每四天從二臺(tái)過濾機(jī)底部排一次銅精礦的濾餅,可得約1m3銅精礦粉,干度為75%??梢姴捎酶叻肿泳芪⒖走^濾機(jī)用于現(xiàn)有濃密機(jī)的溢流復(fù)濾,可回收很細(xì)的精礦粉,還可使溢流液全部回用,具有顯著經(jīng)濟(jì)效益。即使過濾后的液體排放,也是清徹透明的清水,不會(huì)污染環(huán)境,也有顯著的社會(huì)效益。
四、 結(jié)束語(yǔ)
亞剛性的高分子精密微孔過濾技術(shù)是有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的完全自主創(chuàng)新的新型液固過濾技術(shù),具有高效、長(zhǎng)效與低成本的特點(diǎn),只要溫度不超過100℃,不是強(qiáng)氧化劑,在工業(yè)生產(chǎn)上均可選用,都可在節(jié)能減排方面產(chǎn)生顯著效果。在有色冶金生產(chǎn),已在不少企業(yè)獲得成功應(yīng)用。
技術(shù)支持:
設(shè)備咨詢前請(qǐng)完善我司工況調(diào)查表,以便我司工程師提供更完善的過濾方案!
常用過濾設(shè)備-流體化學(xué)適應(yīng)性表;
規(guī)范過濾機(jī)濾布的更換、使用和維護(hù);
濾布常識(shí)數(shù)據(jù)及應(yīng)用范圍;