浅谈影响陶瓷过滤机滤板使用寿命的因素

田玉福

(新疆阿舍勒铜业股份有限公司 哈巴河836700)

近年来，随着陶瓷过滤机产业化进程速度的加快，产品应用领域不断的扩大。产品升级步伐在不断加快。滤板在各矿山使用情况五花八门，影响滤板使用情况的因素较多

1 过滤机工作原理

陶瓷过滤机工作基于毛细微孔的作用原理，采用负压工作的一种盘式过滤机，利用微孔陶瓷板通水不透气的特性，抽取陶瓷板内腔真空产生与外部的压差，使料槽内悬浮的物料在负压的作用下吸附在陶瓷板上，固体物料因不能通过陶瓷板微孔被截留在陶瓷板表面，而液体因真空差的作用及陶瓷板的通水性，则顺利通过进入气液分配装置（真空桶）外排或再循环利用，达到了固液分离的目的。转子（陶瓷板）运转一周，工作过程分为四个区域：吸浆（料）区、干燥区、卸料区、清洗区，反复循环。

2 陶瓷板

陶瓷过滤板是陶瓷过滤机的核心部件，陶瓷过滤板的质量直接决定陶瓷过滤机的生产和使用状况。目前市场上常见的陶瓷板有棕刚玉和白刚玉2种材质。棕刚玉中Al2O3含量只有94.5%，其中所含杂质主要为铁，在生产过程中在硝酸溶液的长期浸泡下铁离子被腐蚀掉了。铁离子的流失，造成陶板发酥变软，如果重新进窑烧制会出现大量断损破裂，因而无法再生；白刚玉材质采用纯度99.5%以上的Al2O3，其结构强度好，化学性状稳定，即使反复烧制其密度也基本不变，可完全满足再生要求。陶瓷过滤板材质的变化，孔径的变化及强度，直接影响到过滤效果。⑴陶瓷过滤板材质需具有较好的亲水性，目前最好为氧化铝，刚玉等材质制成的陶瓷板，其次为碳化硅制成的陶瓷板。⑵选择透水率高的陶瓷过滤板，透水率高吸浆性能好，脱水快。⑶根据物料粒径及颂选择合适孔径的陶瓷过滤板，陶瓷过滤板孔径越大越易吸浆，但易引起陶瓷过滤板堵塞。

3 滤板生产工艺

（1）喷膜和烧成是陶瓷过滤板生产的关键工序，陶瓷板膜层与骨料均为电熔白钢玉，骨架采用500t液压机梯度成型，并采用整体1800℃烧结而成，因而陶瓷板具有下列优点：①陶瓷板不使用胶粘结，开孔率高，透水性好，生产能力大；过滤精度高、真空能耗低等优势；②目前国内最先进的陶瓷过滤板，采用了无机膜技术，膜层强度高，1800目超细白刚玉喷膜工艺，生产线采用了自动化喷涂工艺和自动烘干系统，使陶瓷过滤板微孔分布更加均匀，表面喷膜更加经久耐用，烧制热稳定性好，变形量小，骨架密度大、耐磨耐压耐腐蚀。③陶瓷板再生方法多。可采用高压水洗法，采用一体烧结，耐压可达8kg；可用高温高压反冲洗，也可以用有机溶剂清洗。④过滤板的二次烧结（过滤膜的形成）采用独特的预涂层工艺，使渗透膜层薄而均匀，不剥落延长了过滤板的使用寿命，增大处理量。

（2）先进的生产工艺及装备，先进的多孔陶瓷膜自动喷涂生产线，集自动喷膜、自动烘干、自动控制、窑炉尾气余热循环利用于一体。其特点是：膜面平整度高、耐磨性能好；微孔分布均匀；过度层粘接强度高；污染小、料浆利用率高、生产效率高、工人劳动强度低。

（3）先进的检验检测设备，先进的检验检测设备是保证产品质量、提升产品品质的重要保证。，对产品质量进行检验和性能检测，不断优化配方和生产工艺，大力提升产品品质、开发新产品。

（4）刮刀与陶瓷板的间隙：正常为0.5～1mm，间隙过大影响卸料效率，产量减少，严重时影响反冲洗效率。陶瓷板采用卡块式固定方式，通过支座与非金属卡块的组合，不仅减轻的主轴重量，且在车削，调整平面度上最具有优势，更换卡块方便。而且理论上来说，卡块式结构的支座可以改变机械搅拌产生的波动，增加料浆的混合均匀度，有利于增加产能。

4 清洗装置

超声波清洗装置安装维护更方便，清洗更具针对性，同时完善的软启动及保护装置，配套的化学清洗装置及完善的反冲洗保护装置保证了陶瓷过滤板长期工作的高产低水份的优势，延长了陶瓷过滤板的使用寿命。陶瓷过滤机尽管配置了超声波清洗、酸洗和反冲洗装置，都不可避免地在陶瓷板微孔内形成污垢堵塞。累积的污垢主要是化学结垢和机械堵塞（颗粒和黏泥等沉积），轻则过滤效率降低，重则必须更换陶瓷板才能达到过滤性能。需对碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐、硅酸盐、氢氧化物、硫化物、黏泥等污垢进行溶解、剥离，达到疏通微孔、恢复过滤功能的目的。有效保证陶瓷过滤板的单位处理能力、延长了陶瓷过滤板的使用寿命。陶瓷过滤机在联合清洗时需要少量硝酸，用户应提供＞90℅的硝酸。反冲洗进水管：在开车时陶瓷板在反冲洗区需要进行反冲洗。反冲洗压力的大小直接影响陶瓷板的清洗效果及使用期限。联合清洗是决定陶瓷滤板工作效率的重要因素，要保证陶瓷过滤机有足够的清洗时间及次数，否则严重影响陶瓷板的工作效率及使用周期。

以上仅为标准状态下的基本工作数据，根据不同物料及工艺流程、状态，部分参数可能有一定范围的变动。

表1

设备可采用水气联合反冲洗进行清洗。主要是针对客户物料超细颗粒堵板情况、水压不稳或断水的情况，保证设备连续工作。提高过滤效果、延长陶瓷板的使用寿命。

5 工况条件

（1）充分考虑到用户现场的各种恶劣环境：潮湿、腐蚀性气体及物料、高温、有害的各种工业电磁干扰、操作人员的素质等情况，确保陶瓷过滤机在不同的地区及环境能长期稳定的工作反复对比、优化，进行设备材质的选用，保证设备的长期稳定，可靠及高效率运行。根据此次物料的粒度、浓度、粘度、成分、pH值等，选用真空阻力小、滤饼水份小且产能大的新型微孔滤板，使设备更好的满足生产，达到最好的效果。

（2）陶瓷板采用防雨软包及装箱捆绑包装，可以充分保证运输过程中的防潮、防雨情况。

（3）供货时厂家应该提供过滤板质量证书、过滤板材料证明、过滤板外观和加工尺寸检验。

6 回收再生

（1）回收再生的过程就是：将堵掉的面层磨掉，重新喷浆的过程。用胶黏剂的陶板在高温下重新烧制时胶黏剂将挥发掉，从而使陶板裂成两半；因而只有不含胶黏剂的陶板才能真正做到回收再生。做到陶板回收再生的，再生后的陶瓷板可达到新陶瓷板生产效率的95%以上。

（2）再生费用估算：回收再生的过程就是将堵掉的面层磨掉，重新喷浆进窑烧制的过程。（再生费用含运费及再生制作费用）。

（3）使用寿命：再生后的陶瓷板可达到新陶瓷板生产效率的95%以上，使用寿命与新的陶瓷过滤板时间相当。

（4）陶瓷板再生的次数：所以，目前正常情况下，再生就做一次。

7 使用陶板的注意事项

⑴按时清洗：①陶瓷板上机每8h硝酸清洗一次，清洗时间为1h（根据实际物料的不同，清洗时间可适当延长），硝酸清洗同时超声波清洗。②陶瓷板每72h草酸清洗一次，草酸清洗前先采用硝酸清洗，总共清洗时间为5h，其中草酸清洗时间为4h，草酸清洗同时超声清洗。③要确保陶瓷板清洗时半圆槽内冲洗干净。

⑵如果矿粉内含铁离子较多（板面发红），堵板严重，可定期将陶板拆下放到草酸桶内浸泡，浸泡时间一般为3～5天。浸泡完后再放到温水中，用气管打气，这样操作后可有效延长陶板的使用寿命（现场最好有两套板子循环使用）。

8 结论

新疆阿舍勒铜业股份有限公司现场工况情况稳定，滤板维护经验丰富，前几年使用原厂配套生产的过滤板，最长使用寿命可达4年以上，如今选用的过滤板一般使用寿命在2年左右；乌恰县金旺矿业发展有限责任公司滤板使用寿命最长为4个月，更换多个生产厂家供应产品，产品使用寿命甚至有不足2个月的，其工况条件不稳定，浓密机长期存在沉槽现象，导致使用寿命明显偏低。需加强应对影响滤板使用情况，可采用可与用户互动设计方案，具有用户参与程度高，调整方便等特点，用户可根据工艺要求调整陶瓷过滤机的运行参数，达到现场工况条件要求。

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