板框式压滤机固液分离环境污染治理

汪琳琪，梁柱俊，何艳珠

（江西铜业集团有限公司 贵溪冶炼厂，江西 贵溪 335424）

1 引言

湿法冶炼在工艺反应浸出过程中，往往需要加入氯气或氯酸钠、二氧化硫等作为反应药剂。反应结束后，物料中仍然会溶解有氯气、二氧化硫等气体，板框式压滤机固液分离，酸性溶液挥发产生酸雾、含氯气、二氧化硫等有害气体逸散到大气中，造成低空污染［1］。板框式压滤机压滤过程造成的低空污染是湿法冶炼行业的共性现象,不仅影响空气质量，还会危害人们的身体健康，影响绿色冶炼发展。

2 生产现状

传统板框式压滤机工作原理是：滤布安装在滤板的两侧，在液压油缸压力的作用下，每两块滤板之间形成封闭的过滤空间，当物料被输送泵打入封闭的过滤空间时，在压力下，液相通过滤布从滤液孔中分离出来，固定物料留在封闭的过滤空间中慢慢形成滤饼，实现固液分离［2］。固液分离后，风吹脱水，压缩空气进入滤室滤饼的一侧透过滤饼，携带液体水份从滤饼的另一侧透过滤布通过滤液孔排出滤室。因其结构简单、操作容易、运行稳定、对物料适应性强等特点，成为当今湿法行业常用的固液分离设备。

但是，在生产实践中发现，板框式压滤机板框间的滤布对滤液密封性差，滤液容易从滤布裙摆处流出、有害废气容易从板框间挥发出来。另外，随着使用时间的延长，滤液孔容易被结晶物堵塞，造成滤液孔液流效率降低，板框间明流增加，有害废气无组织挥发更严重［3］；当滤液孔堵塞，风吹脱水过程，板框间液体四溅，废气四窜。

部分工厂利用板框式压滤机压滤含有害气体物料时，通常设立密闭空间或安装环集风罩，较好地解决有害废气无组织排放的问题，保证职业卫生健康。这种处理方法增加了场地面积、资金投入，如果进行全面推广，难度极大，工厂只能根据影响现场环境的程度选择性的采用［4］。

3 改造方案探索

本文针对板框间密封性差、板框滤液孔易堵塞、滤饼吹干方式不科学开展了研讨，制定以下具体改进方案，见表1。

表 1 改造方案分析

根据表1所述的问题和针对性改造措施分析，要减小压滤过程低空污染，需解决板框间明流问题，解决思路是：（1）增强滤板间的密封性，减少板框间明流液量；（2）增大板框间出液小孔的直径，提高滤液在板框内的暗流量；（3）优化滤饼吹风方式，减少板框间液体四溅的现象。

4 改造过程及效果

4.1 设计一种内嵌式滤板

为提高板框间滤布的密闭性，在滤布四周涂上防渗透的胶水，一定程度上提高了板框间的密闭性，但随着滤布的使用时间延长，效果随之下降。另外，随着板框的变形，板框间密闭性极差，压滤机固液分离时，大量的滤液从板框缝隙中流出［5］。

从滤布方面改进并未取得理想效果，开始从滤板方面入手。因橡胶具有良好的高弹性、耐腐性，探讨出在滤板边缘、出液孔安装橡胶密封圈，滤布可内嵌于滤板中，如图2所示。内嵌式滤板改变传统的滤板与滤板之间有滤布会产生渗液现象；滤板与滤板间含有弹性橡胶，达到双重密封，避免了板框变形，板框间缝隙大，导致滤液外渗问题。

图2 内嵌式滤板示意图

4.2 增大滤液孔直径

厂家设计的滤板液孔少，直径小，暗流通道长,滤板规格不适宜物料特性，长时间的使用，出液孔溶液被结晶物堵塞。根据多次疏通滤板液孔的经验，对滤板液孔进行优化改造，将滤板规格由“小两孔双出液”方式改为“大三孔三出液”方式，如图3所示。同时缩短暗流通道，由20cm缩短到7cm，如图4所示。滤板改造后，提高滤液在滤腔内流动效率，避免滤液流通不畅外溢的情况，如图5所示。

图3 滤板出液孔改造示意图

图4 滤板暗流通道改造示意图

图5 滤板改造后的效果图

4.3 采用隔膜挤压滤饼脱水

传统的板框压滤机滤饼脱水方式采用压缩风侧孔直吹滤饼，在作业过程中，板框间滤液四溅，废气四窜，现场环境差。结合物料的特点，引入隔膜滤饼吹风方式［6］。压缩风进入隔膜腔内，隔膜板膨胀挤压滤饼脱水，滤液从出液小孔流走，相对于传统压缩风通过侧孔直吹滤饼将水带出的模式，减少了废气的产生，如图6所示。

图6 滤饼吹干方式改造示意图

5 结语

板框式压滤机压滤过程废气治理取得了显著效果，过滤时板框间无明流，现场环境得到了明显的改善，在湿法冶金行业具有很好地推广价值。改造后的主要效果有：

（1）设计滤板，增强板框间密封性，解决了压滤过程滤液从板框间缝隙溢出，有害废气挥发进入现场，导致现场环境差的问题。

（2）增大滤板出液小孔直径，提高滤液在滤腔内流动效率，避免滤液流通不畅外溢，减少了对滤板的疏通频率，减轻了劳动强度。

（3）采用隔膜挤压滤板脱水，避免了吹风过程，板框间气压大，造成滤液从滤板间溢出的问题。