脫水設備工藝及設備

礦物中的水分包括成礦過程水分、開采水分、分選加工及運輸、儲存過程中加入的水分,這些水分以不同形式存在于礦物中。通常有4種形態(tài):化合水分、結合水分、毛細管水分、自由水分。

礦物脫水方法和設備很多,主要分為以下幾種。

(1)重力脫水:是指依靠重力而實現的脫水,主要應用于粗顆粒礦物的脫水,能脫去自由水分。主要設備包括自然重力脫水(脫水斗子和脫水倉)和重力濃縮脫水(濃縮機和沉淀池)。

(2)機械力脫水:是指靠機械力而實現的水和物料的分離,能脫去自由水分。主要設備包括篩分脫水(振動篩),離心脫水(過濾式離心脫水機和沉降式離心脫水機)和過濾脫水(真空脫水機、板框壓濾機和加壓過濾機)。

(3)熱能干燥:是指利用熱能使礦物中的水汽化而蒸發(fā)的脫水,能去除礦物中的毛細水、化合水和結合水。主要方法包括熱力干燥和日光曝曬。

重力脫水設備-濃密機

濃縮機是一種用于懸浮液固液有效分離的機械設備,主要用于金屬、煤炭等非金屬洗選廠的精礦濃縮及尾礦脫水,也可用于化工、環(huán)保等部門中一切含固料漿的濃縮和凈化 。濃縮機工作時是依靠重力沉降原理使礦漿中懸浮固體顆粒與液體分離,從而實現固液分離,其目的是提高礦漿中的固體濃度。 深錐濃密機主要由深錐、給料裝置、攪拌裝置、控制箱、給藥裝置和自動控制系統(tǒng)等組成。礦漿首先進入消氣桶處理,然后給入旋流給料箱,經過給料桶絮凝后的礦漿進入濃相沉積層,通過濃相沉積層的再絮凝、過濾、壓濾作用,下部錐底排出高濃度的底流，煙臺鑫海礦機成功研制了高效深錐多錐濃密機，具有較大的沉降區(qū)和壓縮區(qū)，濃縮效果好。

高壓濃密機是繼高效濃密機和深錐濃密機之后的一種新型高效固液分離設備,它結合了高效濃密機處理量大和深錐濃密機底流濃度高的特點,能夠有效解決微細粒級的脫水難題。其底流濃度高于高效濃密機,可以達到45% ~50%,而設備直徑又大于深錐濃密機,有利于提高設備處理能力。

機械力脫水設備

離心力使過濾介質兩邊形成壓力差,推動力強,分離速度比較快。對于沉降性能較差的礦漿,過濾前需要加入適當量的絮凝劑,但要避免絮團吸附過多水量,造成濾餅含水量增加;離心力場直接作用于顆粒和流體上,離心過濾脫水技術可以有效地增大過濾推動力,所產生的過濾推動力和壓縮效應遠遠高于真空、加壓等過濾方式,脫水速率高、濾餅殘余飽和度低,且系統(tǒng)簡單、運轉能耗及運行費用低。其主要設備包括:沉降式離心脫水機和沉降過濾式離心脫水機。生產實踐證明,沉降式離心脫水機和沉降過濾式離心機處理細顆粒都很有效,但兩種離心機不能相互替代,各有最佳的使用條件。水力旋流器作為一種利用離心力強化固液分離的設備,由于其具有結構簡單、造價低、占地面積小、處理能力大、底流濃度高等特點,其在尾礦筑壩、尾礦預濃縮、尾礦富集回收、尾礦充填作業(yè)中有很大作用。

過濾脫水

(1)真空轉鼓過濾機。轉鼓過濾機已經大量用于各類礦物加工工業(yè),不僅用于堿法浸出過濾和洗滌,而且也用于酸法浸出流程,特別是用于CCD系統(tǒng)中固液分離。轉鼓過濾機有一個裝濾布的圓柱形轉鼓,對礦漿進行過濾、脫水成餅、洗滌和卸濾餅操作。按濾布安裝位置可以分為外濾式和內濾式。內濾式轉鼓過濾機,適用于沉降性能好的礦漿;外濾式轉鼓過濾機按濾餅卸料方式分為:刮刀式、折帶式和繩帶式。在鈾工業(yè)中主要為外濾式,刮刀卸料。

(2)盤式過濾機。盤式過濾機是由多個(可達15個)圓形過濾盤,每個圓盤由8~30個餅形盤組成。餅形盤數量取決于過濾機的直徑,分為立盤式和水平盤式兩種。目前立盤式機最大過濾面積達200 m2。立盤式濾餅不能進行盤上洗滌,只能采用稀釋洗滌的方法洗滌濾餅:水平盤式過濾機占地面積比較大。

(3)水平膠帶真空過濾機。主要由兩個相隔一定距離的驅動滾筒、從動滾筒或張緊滾筒、無接頭環(huán)形橡膠帶組成。濾帶在真空抽吸箱上滑動,其最大速度可達15 cm/s。濾帶上覆有濾布,料漿加入到濾布上,在真空抽吸作用下達到固液分離的目的。這種膠帶式過濾機,單位面積處理能力大,在一臺機器上可進行多段洗滌。國外設備最大過濾面積已達200 m2。

(4)壓濾機。壓濾機主要用于粘度大、顆粒細的化工產品脫水和選礦廠精礦的脫水、黃金氰化洗滌等作業(yè),在尾礦處理方面應用較少，而煙臺鑫海礦機研制的高效多頻脫水篩在設計方面有很多獨特的技術，廣泛應用于尾礦干排方面，脫水效率高。然而,由于其脫水效果好、適應性強、壓濾脫水后尾礦的處理方式靈活,在黃金礦山尾礦處理方面得到了廣泛的應用,在冶金礦山尾礦處理中也有應用報道。壓濾機在黃金氰化尾礦中的應用還有一些特殊的意義。

理論與實踐證明,機械方法脫除細粒物料外在水分存在脫水極限,尤其是超細粉體材料的團聚問題,使生產技術常常在機械過濾分離后,還需再進行熱能干燥去水分離作業(yè)。熱能干燥是利用熱能將物料中水分從液相轉變成汽相予以分離的操作,可在機械過濾分離基礎上實現深度固液分離。一般采用流態(tài)化干燥方式或在干燥設備中或干燥后設置解聚裝置。

原理:脫水設備的主要部件是內膽，內膽四周布有小孔，待脫水的衣物就放在內膽中。電動機通過皮帶帶動內膽高速旋轉。于是產生很大的離心力，水分因此通過內膽上的小孔被甩出去，被收集后統(tǒng)一排出。脫水設備一般可用于衣物、紡織物品、農作物等物品的除水過程。

結構:脫水機為三足懸擺式，外殼和頂蓋系鋼板所制，地盤材料為鑄鐵，出水管在地盤下方，底腳座及住腳材料均為鑄鐵。采用獨立的電動機通過三角膠帶傳動，裝有離心式起步法蘭，可使機器緩步起動。

不足:一般來說，對于潮濕的衣物，脫水設備工作兩分鐘所達到的干燥效果差不多與烘干機工作二十分鐘所達到的效果相同，但是，脫水設備無法徹底干燥衣物。所以，一種節(jié)約時間和能源的做法是，對潮濕的衣物先進行脫水操作，脫完水后再進行烘干操作。

■低頻轉矩輸出180% ，低頻運行特性良好

■輸出頻率最大600Hz，可控制高速電機

■全方位的偵測保護功能(過壓、欠壓、過載)瞬間停電再起動

■加速、減速、動轉中失速防止等保護功能

■電機動態(tài)參數自動識別功能，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精確性

■高速停機時響應快

■豐富靈活的輸入、輸出接口和控制方式，通用性強

■采用SMT全貼裝生產及三防漆處理工藝，產品穩(wěn)定度高

■全系列采用最新西門子IGBT功率器件，確保品質的高質量

1、板框式污泥脫水機:

工作原理:在密閉的狀態(tài)下，經過高壓泵打入的污泥經過板框的擠壓，使污泥內的水通過濾布排出，達到脫水目的。

優(yōu)勢:價格低廉，擅長無機污泥的脫水，泥餅含水率低。

劣勢:易堵塞，需要使用高壓泵，不適用于油性污泥的脫水，難以實現連續(xù)自動運行。

2、帶式污泥脫水機:

工作原理:由上下兩條張緊的濾帶夾帶著污泥層，從一連串有規(guī)律排列的輥壓筒中，呈S形經過，依靠濾帶本身的張力，形成對污泥層的壓榨和剪切力，把污泥層中的毛細水擠壓出來，從而實現污泥脫水。

優(yōu)勢:價格較低，使用普遍，技術相對成熟。

劣勢:易堵塞，需要大量的水清洗，造成二次污染。

3、離心式污泥脫水機:由轉載和帶空心轉軸的螺旋輸送器組成，污泥由空心轉軸送入轉筒，在高速旋轉產生的離心力下，產即被甩入轉鼓腔內。由于比重不一樣，形成固液分離。污泥在螺旋輸送器的推動下，被輸送到轉鼓的錐端由出口連續(xù)排出;液環(huán)層的液體則由堰口連續(xù)"溢流"排至轉鼓外靠重力排出。

優(yōu)勢:處理能力大。

劣勢:耗電大，噪音大，震動劇烈;維修比較困難，不適于比重接近的固液分離。

4、疊氏污泥脫水機:

由固定環(huán)，游動環(huán)相互層疊，螺旋軸貫穿其中形成的過濾主體。通過重力濃縮以及污泥在推進過程中受到背壓板形成的內壓作用實現充分脫水，濾液從固定環(huán)和活動環(huán)所形成的濾縫排出，泥餅從脫水部的末端排出。

優(yōu)勢:能自我清洗，不堵塞，可以低濃度污泥直接脫水;轉速慢，省電，無噪音和振動;可以實現全自動控制，24小時無人運行。

劣勢:不擅長顆粒大、硬度大的污泥的脫水;處理量較小。

5、螺旋壓榨脫水機:

螺旋壓榨脫水機的螺桿安裝在由濾網組成的圓筒中，從脫水原料的入口至出口方向螺桿本體直徑逐漸變粗，隨著螺桿葉片之間的容積逐漸變小，脫水原料也逐漸被壓縮。通過壓縮使脫水原料中的固體和液體分離，濾液通過濾網的網孔被排出，流向脫水機下方的濾液收集槽后排至機器外部。

根據脫水原料的不同，也能夠通過加熱提高脫水效率。對脫水原料進行加熱時，脫水機螺桿的內部為空洞結構，通過接入外部蒸汽對脫水機內部的脫水原料進行間接加熱。

螺旋壓榨脫水機的特征

1. 能夠實現連續(xù)脫水處理，因此前后的配套設備也能夠進行連續(xù)處理，從而省去了復雜的操作控制。

2. 結構簡單，低轉速，被驅動旋轉的部件少，因此需更換的易損件少且維護費用低廉。

3. 低轉速，低噪音，無振動，可使用結構簡單的機器安裝臺架。

4. 低轉速，所需運行動力小，因此日常運行費用低廉。

5. 易實現密閉構造，能夠簡單地解決臭氣問題并回收脫水處理時產生的氣體。

6. 結構簡單，調節(jié)、檢修部位少，日常管理作業(yè)簡單。

7. 結構簡單，與其他種類的脫水機相比，綜合費用低廉。