По фильтрованию минерального сырья

Фильтрование – это процесс разделения твёрдой и жидкой фаз мелкозернистых материалов, основанное на принудительном отделении твёрдых частиц с помощью пористой перегородки. Процесс разделения происходит под действием избыточного давления или разряжения. Твёрдые частицы задерживаемые фильтрующей поверхностью называются осадком (кеком), жидкость – фильтратом.

Фильтрующие машины, по принципу действия делятся на прессфильтры и вакуумфильтры.

Процессу фильтрования подвергаются твёрдые материалы, крупность частиц которых не превышает 1 мм.

Рис. 1.

Основные факторы, влияющие на процесс фильтрования:

- концентрация твёрдой фракции

Х_тв q h ; w ,

где Х_тв – концентрация твёрдой фракции;

q – удельная производительность;

h – толщина осадка;

w – влажность.

Оптимальное содержание твёрдой фракции составляет 50 – 65 %.

- крупность твёрдой фракции

d_min q w ,

- перепад давления

Q₁ / Q₂ = .

Практически увеличение перепада давления сверх некоторой оптимальной величины при наборе осадка приводит к увеличению гидравлического сопротивления. Поэтому на практике устанавливается меньший перепад давления в зоне набора осадка (кека) и больший перепад давления в зоне сушки.

- Частота вращения рабочего органа, n

n q ; w .

Cледовательно, необходима оптимальная частота вращения.

- Соотношение зон набора и подсушки осадка – 1 : 1

если взять 1,5 ÷ 1,7 то

q на 8 – 10 %

w на 0,3 – 0,5 %.

Основные типы фильтров

1. Вакуум-фильтры:

- барабанные;

- дисковые;

- ленточные;

- карусельные.

2. Фильтр-прессы:

- горизонтальные;

- вертикальные автоматические.

3. Ультразвуковые:

- вибрационные.

Фильтровальные перегородки

Ткань - х/б;

- шерстяные (для кислых сред);

- синтетические;

- стеклоткани (стойкие ко всем агрессивным средам).

Фильтры непрерывного действия. К машинам непрерывного действия, прежде всего относятся дисковые и барабанные вакуум-фильтры. Диски (барабан) вращаются в ванне (рис. 2), заполненной пульпой. На пульпу со стороны фильтрующей поверхности диска (зона А, Б) действует разрежение. Слой кека, образующийся на участке сектора А, при выходе из ванны остаётся в зоне разрежения на участке фильтрующей поверхности Б. В этот момент он дополнительно фильтруется и подсушивается. На участке секторов В, Г под фильтрующую ткань барабана подаётся избыточное давление, действие которого нарушает цельность кека, что позволяет сравнительно просто отделить его от стенок барабана ножом. На участке сектора Г фильтрующая ткань продолжает очищаться от пульпы продувкой избыточным давлением. Это позволяет защитить фильтроткань от попадания на поверхность мелких частиц, забивающих поры фильтроткани.