全自动微孔过滤机在超细物料中的过滤应用

几种超细粉体的系统精密微孔过滤试验：

(一) 超细轻质碳酸钙：

1. 物料来源：取自广东xx化工公司。该公司采用板框压滤机过滤，一些细的物料穿漏，本实验的物料系这些穿漏物料的沉淀物。

2. 物料粒度：原为40nm，但物料在水中会自动弱絮凝，形成颗粒为300—500nm假性絮凝体。

3. 过滤介质：选PE-S1、PE-S2、 PE-S3过滤介质进行试验。PE-S1过滤起动时有穿漏，10分钟后，开始变清，PE-S2与PE-S3起动后滤液澄清透明，滤液浊度不超过3NTU，说明过滤效率接近100%。特选型作为物料的过滤介质。

4. 过滤滤饼平均比阻α与滤饼湿含量测定：

过滤面积：78.5*10-4m2

每批过滤物料总体积：1立升

试验物料中固体浓度：4%（重量）

表1 超细轻质碳酸钙过滤参数测定数值

过滤压差 Dp(Mpa)	过滤时间 （s）	滤饼厚度 (mm)	滤饼平均比阻α (1/m2)	压气脱水时间 (min)	滤饼湿含量 (%)
0.1	5601	11	1.41*1014	7	24.7%
0.2	2938	11	1.81*1014	6	27.2%
0.4	1848	11	1.85*1014	7	25.1%

5. 平均比阻α与压差之间Dp的关系式：由表1的平均比阻数据，可归纳出平均比阻α与压差Dp之间的数学关系式：

α=1.855*1014-3.63*1023*Dp-3.304       (1)

由关系式(1)可分析出，这物料的滤饼在低压差下有一定的可压缩性，压差愈高，压缩性愈小，最后成为不可压缩性滤饼。最大的滤饼平均比阻为α=1.855*1014(1/m2)。由此表明压力愈高，过滤速度愈大，因此，在装置允许范围内，可选较高压差进行过滤。

 

(二) 高岭土：

1. 物料来源：取自内蒙xx高岭土开发公司。

2. 物料粒度：-10μm>90%   d50=3.6μm。

3. 过滤介质：经选择PE-S2可达到按近100%过滤效率，一开始就可得到澄清滤液。

4. 过滤滤饼平均比阻α与滤饼湿含量测定：

过滤面积：78.5*10-4m2

每批过滤物料总体积：1立升

试验物料中固体浓度：20%（重量）

表2高岭土过滤参数测定数值

过滤压差 Dp(Mpa)	过滤时间 （s）	滤饼厚度 (mm)	滤饼平均比阻α (1/m2)	压气脱水时间 (min)	滤饼湿含量 (%)
0.2	2146	27.1	3.57*1014	7	34.8%
0.28	1576	27.1	3.87*1014	5.37	35.1%
0.4	1240	27	3.98*1014	7.1	34%

 

5． 平均比阻α与压差之间Dp的关系式：

由表2的滤饼平均比阻α与压差Dp之间的数据，可归纳出α与Dp之间的关系式：

α=4.02*1014-4.92*1027*Dp-3.264       (2)

由关系式(2)也可确定该物料在低压差下有一定压缩性，压差愈高，压缩性愈小，最后也形成不可压缩性滤饼，最大的滤饼比阻为α=4.02*1014(1/m2)。

 

(三) 绢云母：

1. 物料来源：取自安徽扬天粉体有限公司。

2. 物料粒度：0.4-0.5μm  10%       0.5-1μm  30%

                    1-5μm     40%        >5μm   20%

3. 过滤介质：PE-S1在Dp=0.02Mpa起动压差下有一点穿漏，而PE-S2在Dp从0.2-0.4Mpa不穿漏，滤液浊度不超过3NTU,故选PE-S2作过滤介质。

4. 过滤滤饼平均比阻α与滤饼湿含量测定：

过滤面积：78.5*10-4m2

每批过滤物料总体积：1立升

试验物料中固体浓度：20%（重量）

 

表3   绢云母过滤参数测定数值

过滤压差 Dp(Mpa)	过滤时间 （s）	滤饼厚度 (mm)	滤饼平均比阻α (1/m2)	压气脱水时间 (min)	滤饼湿含量 (%)
0.2	942	25	1.41*1014	14	21.1%
0.28	982	25	1.76*1014	22	22.7%
0.4	643	26	1.81*1014	8.5	29.2%

 

5．平均比阻α与压差之间Dp的关系式：

由表3数据可归纳出：

α=1.818*1014-2.65*1038*Dp-5.77       (3)

由式(3)也可看出，绢云母滤饼在低压差下有一定压缩性，在高压差下趋向不可压缩性。最大的平均比阻为α=1.818*1014(1/m2)。

 

几种超细粉体部分精密微孔过滤试验：

有几种超细粉体，由于客户提供的物料数量较少，我们无法进行系统的精密微孔过滤试验，仅作了局部比阻测定与精密微孔过滤管的选型实验。

(一) 硅酸锆精密微孔过滤试验。

1. 物料来源：取自唐山xx公司的硅酸锆的粉体。

2. 粒径分布

粒径                累积值

≤0.1μm            11%

≤0.2μm            21%

≤0.3μm            30%

≤0.4μm            36.2%

≤0.5μm            42.05%

≤1μm              63.26%

≤3μm               95.05%

≤6μm               100%

3. 过滤介质：PE-S1 PE-S2在过滤起动时（Dp<0.02Mpa均有穿漏；对滤饼正压吹气脱水时，相当多细颗粒被气体穿漏出来，而PE-S3无论过滤起动或正压吹气脱水均不穿漏。）

4. 平均比阻α测定值：

A．硅酸锆粉与无离子水混合料浆，固体浓度16%(重量)，锆粉在无离子水中无任何絮凝现象。Dp=0.02Mpa     滤饼厚：2.5毫米     α=1.1*1016(1/m2)

B．硅酸锆粉与自来水混合料浆，固体浓度16%（重量），部分非常细的锆粉在自来水中会有局部絮凝现象。

   当Dp=0.05Mpa      α=2.1*1014(1/m2)

   当Dp=0.1Mpa       α=2.56*1015(1/m2)

(二) 超细Al2O3微粉：

1. 物料来源：取自上海xx石化公司催化剂分公司

2. 粒径分布

0.3-0.5μm            30%

0.5-1μm              40%

1-5μm               20%

>5μm                5%

3. 过滤介质：起动时有穿漏现象，而无穿漏，滤液非常清。

4. 平均比阻α测定：

Dp=0.02Mpa     滤饼层厚度：7毫米     α=5.1*1015(1/m2)

5.  滤饼湿含量：58.8%。