Зарубежные фильтр-прессы

На зарубежных обогатительных фабриках основная тенденция в подходе к процессам обезвоживания – максимальное снижение энергозатрат путем исключения операции сушки. В связи с этим фильтр-прессы получили значительное распространение, поскольку на фильтрах этого типа возможно получение конечных осадков с более низкой влажностью, чем на вакуум-фильтрах.

На сегодняшний день выпускается широкий спектр фильтр-прессов как горизонтальной, так и вертикальной конструкции.

Автоматические фильтр-прессы фирмы Larox (Финляндия) пользуются широкой известностью в мире благодаря своей высокой эффективности и экономичности. Выпускаются 22 типоразмера фильтров с площадью фильтрования от 1,6 до 144 м². По конструкции и принципу действия фильтр-прессы Larox аналогичны фильтрам ФПАКМ. Сжатие кека производится с помощью резиновых диафрагм. Насос высокого давления подает воду в пространство над диафрагмой в каждой камере и диафрагма, растягиваясь, сжимает осадок и уменьшает в нем остаточную влагу. При необходимости могут производиться промывка кека и повторное прессование диафрагмой. Сушка кека завершается продувкой сжатым воздухом, проходящим по линиям фильтрации. Цикл фильтрования 6 мин.

Достоинства фильтр-прессов Larox:

– вертикальная конструкция обеспечивает работу гравитационных сил;

– сочетание высокого давления прессования с сушкой осадка сжатым воздухом;

– применение плотных фильтротканей позволяет использовать высокое давление и задерживает частицы размером до 5–10 мкм;

– полная автоматизация процесса, без постоянно движущихся частей;

– автоматическая разгрузка всех камер одновременно;

– низкая влажность получаемого кека исключает операцию сушки в технологическом цикле фабрики, при этом исключаются использование топлива, а значит выбросы в атмосферу пыли, газа, тяжелых металлов;

– требуется малая площадь под установку;

– сокращение обслуживающего персонала;

– имеет место эффект самоочищения фильтроткани, так как при перемещении фильтроткани с верхней к нижней плите происходит поворот ткани.

При обезвоживании флотационных концентратов цветных металлов и железосодержащих концентратов на фильтрах Larox конечная влажность кека 5–8%, а производительность одного крупного фильтра составляет 150 т/ч по сухому продукту. При обезвоживании никелевого концентрата влажность кека 5–7%, кобальтового – 7–8%, апатитового – 6–10%, кальцитового – 5,5–9%, талькового – 7,9–14%.

Фирма Hoesch выпускает горизонтальные и вертикальные фильтр-прессы. Автоматические мембранные фильтр-прессы Hoesch представляют собой надежные, эффективные установки, оснащенные пакетом полипропиленовых плит и резиновыми мембранами, в сочетании с бесконечным фильтровальным полотном. В горизонтальных фильтрах мембранные плиты с обеих сторон оснащены сменными резиновыми мембранами. Мембранные плиты используются в комбинации с камерными плитами, благодаря чему в каждой фильтровальной камере имеется одна мембрана (диафрагма). Раздувание мембраны происходит за счет подачи под неё под высоким давлением средства прессования – сжатого воздуха или воды в случае более высокого давления при прессовании. При сжатии осадка мембраной из него удаляется влага.

Эти фильтры широко применяются во многих отраслях для фильтрования различных продуктов, в том числе и для обезвоживания труднофильтруемых продуктов обогащения. Фильтры Hoesch отличаются очень хорошей промывкой кека, высокой производительностью. Вертикальный фильтр-пресс Hoesch хорошо зарекомендовал себя при фильтровании цинкового концентрата на обогатительной фабрике Александринской горно-рудной компании: влажность получаемого кека 8–9%.

Горизонтальные фильтр-прессы SALA типа VP фирмы DENVER SALA, ныне вошедшей в состав корпорации SVEDALA, выпускаются в двух базовых вариантах. VPA – фильтр-прессы с вертикальным расположением плит и системой продувки кека сжатым воздухом. Мембраны фильтра раздуваются сжатым воздухом. Время цикла фильтрования не превышает 6 мин.

VPC – фильтр-прессы с вертикальным расположением плит, снабженные мембраной высокого давления. Они используются для обезвоживания труднофильтруемых материалов, требующих больших усилий сжатия кека: от весьма тонкозернистых минеральных шламов до химических осадков. Мембраны в этих аппаратах раздуваются за счет закачивания в них воды. Время цикла изменяется в пределах 10–30 мин.

Фильтр-прессы фирмы DIEMME (г. Луго, Италия) – камерные, мембранные, ленточные фильтры непрерывного действия. Эти фильтры находят применение во многих отраслях промышленности: металлургия, химическая промышленность, горная промышленность, производство стекла и керамики, производство бумаги, обезвоживание сточных вод, пищевая промышленность и др.

Полноавтоматические высокопроизводительные камерные фильтр-прессы модели ME-1500 фирмы DIEMME (рис. 4.26) были установлены в фильтровально-сушильном отделении Учалинской обогатительной фабрики для обезвоживания медного и цинкового концентратов вместо технологических линий, состоящих из вакуум-фильтров, сушильного барабана, электрофильтра и дымососа. Эксплуатируются четыре фильтра – по два на медном и цинковом концентратах. Плиты выполнены из полипропилена размером 1500x1500 мм. Площадь фильтрования 122 м². В настоящее время производительность каждого фильтр-пресса составляет 24 т/ч при проектной 16–18 т/ч; влажность получаемых кеков – 7–8%. Эксплуатация фильтр-прессов позволяет ежемесячно экономить до 1,5 млн кВт·ч электроэнергии, исключить расход природного газа и тем самым снизить себестоимость переработки 1т руды.

Рис. 4.26. Камерный фильтр-пресс DIEMME: 1 – неподвижная головка; 2 – подвижная головка; 3 – держатель гидроцилиндра; 4 – лонжероны; 5 – гидроцилиндр; 6 – гидравлическая установка; 7 – моторедуктор встряхивателя; 8 – фильтровальные плиты; 9– полотна фильтроткани; 10 – поддон для сбора капель; 11 – опорные ножки; 12 – питающий фланец; 13 – разгрузочный фланец; 14– электрощит

Ленточные фильтр-прессы выпускаются фирмой ANDRITZ (Австрия). В ленточных фильтр-прессах фильтрование происходит в пространстве между двумя бесконечными лентами, которые прижимаются одна к другой с помощью специальных устройств (системой валков, барабанов и т.п.). Ленточные фильтр-прессы применяют для обезвоживания угольных шламов, свинцово-цинковых и других тонких шламов.

В ленточном фильтр-прессе “Флок-Пресс” фирмы “Дегренон” (Франция) (рис. 4.27) питание, предварительно обработанное флокулянтами, по загрузочному устройству 3 подается на горизонтальный участок движущейся фильтровальной ленты 2. На горизонтальном участке лента поддерживается опорными роликами 4 и на нем происходит естественное дренирование воды под действием гравитационных сил. После обезвоживания дренированием материал поступает на криволинейный участок прессования в зону сжатия между двумя фильтрующими лентами. Осадок отжимается резинотканевой лентой 6, движущейся синхронно с фильтровальной лентой 2. Сжимающая лента огибает ролики 5 и 8. Ось ролика 5 может перемещаться в вертикальном направлении с помощью домкрата 7, что позволяет регулировать расстояние между барабаном 13 и роликом 5. Зазор между фильтровальной и сжимающей лентами на криволинейном участке уменьшается, а сжимающее усилие увеличивается. Фильтровальная лента огибает перфорированный барабан 13, в который стекает отжимаемый фильтрат. Затем фильтровальная лента огибает ролики 8 и 11, промывается водой, проходя между брызгалами 14, и выравнивается между роликами 1 под действием сжатого воздуха.

Рис. 4.27. Ленточный фильтр-пресс

Обезвоженный осадок удаляется с фильтровальной ленты гибким скребком 10, а скребком 9 сжимающая лента очищается от остатков осадка. Выгрузка осадка непрерывно контролируется устройством 12, с помощью которого фильтр-пресс останавливается при отсутствии выгружаемого осадка. Промывка лент производится подачей на брызгала воды под давлением 0,3–0,4 МПа. Расход воды составляет 2,5–3 м³/ч на 1 м ширины ленты, а если лента сильно загрязнена, расход воды увеличивается до 6–7 м³/ч. Фильтрат и промывная вода удаляются самотеком через поддон 15.

Ленточные фильтр-прессы компактнее и дешевле камерных, имеют более низкий расход электроэнергии, они проще в эксплуатации и обслуживании. Влажность осадков, получаемых на ленточных и камерных фильтр-прессах, примерно одинаковая.