Вакуум-фильтры

Вакуум-фильтрВАКУУМ-ФИЛЬТРЫ (в металлургии), аппараты, в которых для ускорения фильтрации применяется разность давлений по обе стороны фильтрующего слоя путем создания той или иной степени вакуума. Образуемая вакуумом разность давлений может меняться относительно лишь в незначительных пределах, достигая в идеальном случае величины, равной давлению 1 atm. Вакуум-фильтры по своей конструкции и характеру работы делятся на работающие периодически и непрерывно действующие. Наибольшим распространением в технике пользуются вакуум-фильтры второго рода, как обладающие большей производительностью, но в некоторых случаях приходится отдавать предпочтение периодически действующим. К последним вакуум-фильтрам из числа наиболее распространенных относятся фильтры Мура (Moor) и Беттерса (Butters). На фиг. 1 приведен общий вид фильтра Мура, состоящего из комплектов а фильтрующих рам б, подвешенных над баками в к мостовому крану, при помощи которого комплекты рам могут быть перемещаемы из одного бака в другой. Одной из существенных частей фильтра является фильтрующая рама, устройство которой в основных чертах следующее (фиг. 2).

Вакуум-фильтр МураХолщевая или полотняная наволока а, служащая фильтрующей поверхностью, надевается на четырехугольную раму б, три стороны которой (две боковые и нижняя) собраны из свинченных под прямым углом металлических труб. Свободные концы труб заделаны в верхней деревянной стороне рамы т. о., что один конец свинченных труб закрыт наглухо, а другой выступает из деревянной части рамы наружу. На деревянной части рамы наглухо закрепляются и открытые концы холщевой наволоки. Труба, образующая нижний край рамы, имеет по верху отверстия, через которые из наволоки отсасывается воздух, если выступающий наружу конец трубы через коллектор г присоединен к вакууму. Чтобы избежать происходящего при этом сближения фильтрующих поверхностей наволоки, внутри ее расположен ряд параллельных планок или металлических труб в которые одними своими концами закреплены в деревянной части рамы, а другими упираются в нижнюю трубу. Комплект таких фильтрующих рам опускают в бак с подлежащей фильтрации мутью. Вакуум-фильтры Беттерса отличаются от фильтров Мура числом баков: у первого один бак, а у второго их четыре. Рама вакуум-фильтр МураБаки вакуум-фильтров Мура наполнены: первый - фильтруемой мутью, второй - слабым раствором мути, третий - водою; четвертый бак пустой. Сначала фильтрующие рамы опускают в первый бак; после того как на фильтрующих поверхностях наволок образуется нужной толщины слой твердого осадка (обычно до 25—50 мм), рамы переносят во второй бак для промывки осадка слабым раствором, а затем в третий бак для окончательной промывки его водою. После этого рамы помещают в четвертый бак и присоединяют к компрессору, благодаря чему внутри рам создается повышенное давление воздуха, который, прорываясь через фильтрующую ткань наружу, сбрасывает осадок в бак. В вакуум-фильтрах Беттерса рамы в течение всего цикла операций остаются неподвижными, а циркулируют растворы. Сначала бак, где находятся рамы, заполняется фильтруемой мутью, которая после образования на фильтрующих поверхностях слоя осадка необходимой толщины спускается, и бак наполняется слабым раствором для предварительной промывки осадка, затем - водой для окончательной его промывки, и, наконец, рамы присоединяются к компрессору для удаления осадка из бака, а бак снова наполняется фильтруемой мутью. Вакуум-фильтр Оливера и ПортлендаРазмеры рам варьируют в следующих пределах: 0,61x0,92 м до 2,44x3,05 м. Число отдельных рам, помещаемых в бак, достигает 120. Фильтры Беттерса обходятся дешевле, стоимость работы с ними почти та же, что и с фильтрами Мура. Неудобства в эксплуатации первых заключаются в необходимости иметь большое количество насосов для перекачивания растворов и сложную сеть трубопроводов с большим числом вентилей, благодаря чему нередки случаи потери ценных растворов. Производительность фильтров Мура в зависимости от свойств твердой составляющей мути варьирует в широких пределах: в сутки на 1 м2 фильтрующей поверхности получают от 140 до 470 кг (в лучших случаях до 750 кг) осадка. Преимущество периодически действующих вакуум-фильтров перед непрерывно действующими заключается в лучшей промывке осадка (в особенности илистого), в более чистых фильтратах и в более продолжительной службе фильтрующей ткани.

К числу непрерывно действующих вакуум-фильтров относятся фильтры Оливера (Oliver), Портленда (Portland) и американские. Наиболее распространенными являются фильтры Оливера. Принцип действия этих фильтров один и тот же. В фильтрах Оливера (фиг. 3) и Портленда фильтрующей поверхностью является вращающийся цилиндр, а в американском (фиг. 4) - диски. Нижние части фильтрующих поверхностей погружены в бак с мутью. Под большей частью фильтрующих поверхностей создается вакуум, благодаря которому проходящая через бак часть фильтрующей поверхности осаждает на себе нужное количество твердой составляющей мути, пропуская через себя соответствующее количество фильтрата. По выходе из бака на некоторых определенных участках пути движущейся фильтрующей поверхности происходят: просасывание воздуха через слой осадка для лучшего удаления маточного раствора, затем промывка осадка сначала слабым раствором и потом водою. Вакуум-фильтр американскийНа всех упомянутых, находящихся как внутри, так и вне бака, участках пути под фильтрующей поверхностью поддерживается вакуум. На некотором расстоянии пути, до момента опускания фильтрующей поверхности в бак, вакуум сменяется давлением, производимым сжатым воздухом, благодаря чему осадок на этом участке пути отстает от фильтрующей поверхности и легко снимается скребком. Для того, чтобы произвести указанные сложные операции, под фильтрующей поверхностью имеется целый ряд отдельных камер, соединенных при помощи трубок со специальным распределительным клапаном, назначение которого состоит в отсасывании и разделении различных растворов, а также в подаче сжатого воздуха на соответствующих участках пути фильтрующих поверхностей. Размеры непрерывно действующих вакуум-фильтров варьируют в широких пределах; так, для фильтра Оливера диаметр цилиндра колеблется от 0,914 м до 4,267 м; длина - от 0,152 м до 7,315 м. В широких пределах колеблется и производительность: 1м2 фильтрующей поверхности в сутки осаждает от 730 до 4900 кг, а в некоторых случаях до 7300 кг. Высокие числа производительности характерны для мути с легко фильтруемой крупнозернистой твердой составляющей; для илистых мутей они ниже. Так, в случае фильтрации илов цианирования среднюю суточную производительность 1 м2 фильтрующей поверхности следует считать около 2500 кг, а для флотационных концентратов ~ 3000 кг. Производительность 1 м2 фильтрующей поверхности американских вакуум-фильтры в сутки (в кг) такова:

Свинцовые концентраты … 9750—12700

Цинковые концентраты … 1230—19500

Рудный ил … 970— 3900

Ил цианирования … 1460—3900

Медные флотационные концентраты … 970—2925

Угольная пыль и высевки … 4870—14600

 

 

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 3 - 1928 г.

 

 

 

Избранное