Вакуум-фильтр

Ва́куум-фи́льтр — агрегат непрерывного действия для разделения под давлением жидких неоднородных систем (суспензий, пульп) на твёрдую (кек) и жидкую (фильтрат) фракции. Применяется при обогащении полезных ископаемых^[1].

Схема работы вакуум-фильтра. A — перегородка; B — фильтруемая пульпа; С — фильтрующая ткань или мембрана; D — к откачивающему насосу; E — отвод фильтрата

Схема работы барабанного вакуум-фильтра

Барабанный вакуум-фильтр

Классификация

• Дисковые вакуум-фильтры.
• Барабанные вакуум-фильты.
  • с наружной фильтрующей поверхностью.
  • с внутренней фильтрующей поверхностью.
• Ленточные вакуум-фильтры.
• Планфильтры^[2][3].

Принцип действия

Обычно для обезвоживания рудных концентратов используется вакуумное фильтрование, состоящее из двух основных операций: образования (набор) осадка и сушки. Кроме того, производится разгрузка осадка (отдувка). Образование осадка может происходить под действием только силы вакуума или при взаимодействии её с силой тяжести. В первом случае сила вакуума направлена перпендикулярно к силе тяжести (дисковые вакуум-фильтры) или в противоположную сторону (барабанные вакуум-фильтры с наружной фильтрующей поверхностью), а во втором случае обе силы направлены в одну сторону (ленточные, планфильтры, барабанные фильтры с внутренней фильтрующей поверхностью)^[4].

Дисковые вакуум-фильтры

Наибольшее применение при обезвоживании железорудных концентратов получили дисковые вакуум-фильтры^[5]. Основное преимущество их состоит в развитой поверхности фильтрования при небольшой занимаемой площади. Обычно дисковые вакуум-фильтры применяют при фильтровании пульп, скорость осаждения твердых частиц которых не превышает 18 мм/с. Вакуум-фильтр состоит из ванны, ячейкового вала, дисков, распределительной головки, качающейся рамной мешалки, привода дисков, привода мешалки. Сжатый воздух поступает в сектора по каналам ячейкового вала при совмещении соответствующего канала с камерой отдувки распределительной головки. Для обезвоживания труднофильтруемых концентратов разработаны дисковые вакуум-фильтры с подачей пара в зону сушки^[6].

Барабанные вакуум-фильтры

• Барабанные вакуум-фильтры с наружной фильтрующей поверхностью, как и дисковые, предназначены для фильтрования пульп, в которых скорость осаждения твердых частиц не превышает 18 мм/с. Однако производительность на единицу площади пола барабанных вакуум-фильтров более низкая. Вакуум-фильтр состоит из барабана с фильтрующими ячейками, корыта, мешалки, распределительных головок, ножа для съёма осадка, устройства для промывки осадка. Принцип работы барабанного вакуум-фильтра с наружной фильтрующей поверхностью и дискового одинаковый^[7].
• Барабанные вакуум-фильтры с внутренней фильтрующей поверхностью предназначены для фильтрования зернистых пульп, содержащих твердые частицы, осаждающиеся со скоростью более 8 мм/с. По длине внутренняя поверхность барабана разделена на секции (ячейки) с дренирующим основанием в виде перфорированной сетки, на которой крепится фильтровальная ткань. Суспензия поступает внутрь барабана по трубе и заполняет его. Под действием вакуума и силы тяжести происходит формирование осадка. Последовательность дальнейших операций такая же, как и у барабанного вакуум-фильтра с наружной фильтрующей поверхностью. Осадок из барабана разгружается ленточным конвейером^[8].

Дисковые и барабанные вакуум-фильтры являются наиболее распространёнными аппаратами для фильтрации на обогатительных фабриках^[5].

Ленточные вакуум-фильтры

Для обезвоживания крупнозернистых быстро-осаждающихся суспензий используют ленточные вакуум-фильтры. Применение их особенно эффективно, когда требуется постоянная промывка фильтроткани от засоряющих её шламов и флотореагентов жирнокислотного и нефтяного происхождения, например при обезвоживании флотационных марганцевых концентратов. Вакуум-фильтр состоит из горизонтального стола, приводного и натяжного барабанов, на которые натянута бесконечная резинотканевая лента с фильтротканью. Лента внутренней поверхностью скользит по золотниковой решетке вакуум-камеры, которая соединена с коллектором для отвода фильтрата. По мере движения ленты по вакуум-камере от питающего лотка к приводному барабану суспензия отфильтровывается, осадок просушивается и с приводного барабана сбрасывается в бункер. Нижняя ветвь резинотканевой ленты поддерживается опорными роликами^[9].

См. также

• Обогатительная фабрика
• Фильтр-пресс

Примечания

1. Дуденков, 1986, с. 301.
2. Шинкоренко, 1980, с. 484—493.
3. Дуденков, 1986, с. 301—302.
4. Шинкоренко, 1980, с. 482.
5. Дуденков, 1986, с. 306.
6. Шинкоренко, 1980, с. 488.
7. Шинкоренко, 1980, с. 488—489.
8. Шинкоренко, 1980, с. 489.
9. Шинкоренко, 1980, с. 491—492.

Литература

• Шинкоренко С. Ф., Белецкий Е. П., Ширяев А. А. Справочник по обогащению руд черных металлов / под ред. С. Ф. Шинкоренко. — Москва: Недра, 1980. — 527 с.
• Дуденков С. В., Шубов Л. Я. Обогащение руд цветных и редких металлов. — Москва: Недра, 1986. — 368 с.