陶瓷過濾機(jī)是一種高效、節(jié)能的新型固液分離設(shè)備,廣泛應(yīng)用于礦山選礦生產(chǎn)工藝中。陶瓷過濾板是陶瓷過濾機(jī)的核心部件,采用復(fù)合多孔的陶瓷作為新型過濾介質(zhì),陶瓷過濾板必須進(jìn)行及時(shí)有效的清洗,才能發(fā)揮陶瓷過濾機(jī)的最大的生產(chǎn)效能。超聲波清洗振盒在陶瓷過濾機(jī)中的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了常規(guī)清洗設(shè)備及溶劑很難達(dá)到的清洗效果。振盒與酸洗組成聯(lián)合清洗系統(tǒng),充分保證了陶瓷板微孔的通暢以及過濾的高效率。

陶瓷過濾機(jī)的主要清洗工藝

陶瓷過濾板的的清洗可分為物理方法和化學(xué)方法。物理方法有:反沖洗、超聲波清洗;化學(xué)方法包括:氧化劑、酸堿清洗清洗等。一般根據(jù)陶瓷濾板材質(zhì)、污物類型和被污染程度的不同區(qū)別采用。

1)反沖洗: 壓縮空氣正壓自濾板的內(nèi)部向外滲出,清除干凈濾板與刮板之間的間隙所引起的殘留濾餅及瓷片表面微孔中細(xì)小顆粒。反沖洗壓力太大濾板容易損壞,太小反沖洗動(dòng)力不足,一般控制在0.15MPa左右。

2)酸洗:系統(tǒng)主要由貯酸箱、酸泵、清洗管路等組成,一般采用約含1%的稀硝酸化學(xué)清洗溶解細(xì)微顆粒和結(jié)垢物,與超聲波清洗組成聯(lián)合清洗裝置,促使化學(xué)和物理作用的相互配合,液體不斷地乳化分散,化學(xué)反應(yīng)的速率大大促進(jìn)。

3)超聲波清洗:包括超聲波發(fā)生器、超聲波振盒以及相關(guān)連接線纜。在陶瓷過濾機(jī)停車后的聯(lián)合清洗階段,由超聲波發(fā)生器發(fā)出高頻信號(hào),通過超聲波換能器轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振蕩波不斷地沖擊陶瓷濾板,使陶瓷濾板表面及縫隙中的污垢迅速剝離脫落,達(dá)到快速疏通微孔,凈化濾板表面的目的。

陶瓷過濾機(jī)在正常脫水作業(yè)中,經(jīng)過真空吸漿、脫水干燥以及卸料工序后,大量的細(xì)微顆粒就會(huì)殘留在陶瓷過濾板的表面及微孔內(nèi)。濾板在每完成一次過濾循環(huán)后就會(huì)進(jìn)入反沖洗區(qū)域清洗,但長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行僅僅依靠反沖洗不能將細(xì)小的碳酸鈣、硫酸鈣等化學(xué)物質(zhì)徹底的清除干凈。因此運(yùn)行一段時(shí)間后會(huì)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間自動(dòng)進(jìn)入聯(lián)合清洗過程,清洗槽內(nèi)的超聲波振板開始工作,以機(jī)械方法使過濾板表面的附著物快速脫落,同時(shí)在清洗槽內(nèi)加適量的稀硝酸和清水混合,經(jīng)分配頭打入過濾板,從內(nèi)向外對(duì)濾板微孔內(nèi)的堵塞物進(jìn)行溶洗。通過超聲波清洗、化學(xué)清洗和反沖水清洗的相互作用,保證后續(xù)過濾作業(yè)的高效率,使濾板重新恢復(fù)到過濾前的性能。一般根據(jù)需要每天會(huì)有兩至四次大約半小時(shí)的超聲清洗和化學(xué)清洗。

陶瓷過濾板的超聲波清洗

陶瓷過濾機(jī)的超聲波清洗系統(tǒng)主要由超聲波電源和超聲波振盒以及附屬線纜組成,振盒安裝于濾板兩側(cè)的清洗槽內(nèi),底部由空心管出線,電源線從管中連接超聲波電源發(fā)生器,管口有絲口螺紋,用螺母固定并密封。清洗時(shí)槽體內(nèi)部裝有一定水位的水,超聲波振板工作時(shí),使液體振動(dòng)而產(chǎn)生數(shù)以萬計(jì)的微小真空泡,這些空泡在超聲波縱向傳播形成的負(fù)壓區(qū)產(chǎn)生、生長(zhǎng),而在正壓區(qū)迅速閉合,在這種被稱為空化效應(yīng)的過程中,微小氣泡閉合時(shí)可產(chǎn)生超過大氣壓的瞬間高壓,連續(xù)不斷產(chǎn)生的瞬間高壓,就像一連串小爆炸一樣不斷沖擊陶瓷板表面,使陶瓷板表面及縫隙中的污垢迅速剝落,對(duì)需要清洗的陶瓷過濾板進(jìn)行凈化疏通。用超聲波清洗和化學(xué)清洗相互配合,使一些未能被清洗掉附著在陶瓷過濾板上的固態(tài)物溶解并完全的脫離過濾介質(zhì)。盡管如此,影響超聲波振盒清洗效果的因素很多,主要包括:

1)頻率范圍。一般采用低頻率的針對(duì)較難清洗且顆粒較大的污垢;頻率高的,適合于精細(xì)的清洗場(chǎng)合。因此, 針對(duì)不同的礦石性質(zhì)及陶瓷板的污染情況,可適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的頻率,確保濾板清洗達(dá)到理想效果。

2)功率密度。根據(jù)頻率不同,一般選擇在0.5-1.5W/cm2左右。功率過小清洗不干凈,而過大的功率雖然清洗效果好,但有可能損壞陶瓷過濾板。

3)清洗液的溫度。一般在20到50攝氏度,空化效果最好。過高的液體溫度會(huì)使生成的氣泡遮斷聲波,反而使超聲波減弱,同時(shí)有可能造成振盒的損壞。

4)清洗液的粘度。選擇清澈粘度低的液體,渾濁或含有懸浮物過多的清洗液會(huì)吸收超聲波的能量,降低超聲波效果。

超聲波清洗振盒的安裝方式

超聲波清洗盒根據(jù)安裝形式的不同,可分為插入式和升降式兩種:

1)插入式超聲波清洗振盒

插入式超聲波清洗振盒由振盒、絲桿、螺母等組成,絲桿焊接在振盒上,振盒裝在兩塊陶瓷濾板之間。其絲桿插在槽體內(nèi)的固定短接內(nèi),由上下兩個(gè)螺母固定,調(diào)整絲桿安裝高度確保振盒位于陶瓷過濾板的運(yùn)行軌跡上。在聯(lián)合清洗階段,陶瓷過濾板隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)做低速圓周運(yùn)動(dòng),并依此經(jīng)過超聲波振盒的工作區(qū)域,超聲波振盒發(fā)出的機(jī)械波傳入液體中,通過液體作用于陶瓷濾板,從而完成清洗工作。

2)升降式超聲波清洗振盒

升降式裝置由超聲波振盒、升降桿、提升裝置及上下限位開關(guān)等組成,振盒與升降桿剛性連接。在陶瓷過濾機(jī)正常運(yùn)行時(shí),提升裝置帶動(dòng)升降桿與超聲波振盒上升,在上限位開關(guān)處停止,振盒提升保持在槽體的液面以上。在停車進(jìn)入聯(lián)合清洗階段,提升裝置帶動(dòng)升降桿與超聲波振盒下降,在下限位開關(guān)處停止,振盒進(jìn)入并保持在清洗液的液面以下。此時(shí),超聲波開始工作,陶瓷濾板隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)低速圓周運(yùn)動(dòng),并依次經(jīng)過超聲波振盒的工作區(qū)域,超聲波穿透細(xì)微的縫隙和小孔,陶瓷濾板復(fù)雜形狀的微孔內(nèi)部得到清洗。隨著轉(zhuǎn)子的循環(huán)往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng),陶瓷濾板的表面及微孔逐步清洗完畢。清洗結(jié)束后,陶瓷過濾機(jī)進(jìn)入下一個(gè)正常開車程序,超聲波振盒再次提升到槽體的液面以上。

從以上結(jié)構(gòu)不難看出,插入式超聲波振盒由于長(zhǎng)期浸沒在液面以下,由于陶瓷過濾機(jī)過濾的物料很多都具有很強(qiáng)的腐蝕性,可能會(huì)引起振盒外殼出現(xiàn)裂紋,液體滲透進(jìn)盒內(nèi)造成電氣線路短路或者過載。另外振盒固定在漿料槽內(nèi),加大了拆卸維護(hù)的難度。本身的安裝位置固定又使得槽體形成諸多死角,不易沖洗。而升降式超聲波振盒優(yōu)勢(shì)明顯,只有在需要的時(shí)候才進(jìn)入清洗槽,同時(shí)更換、拆卸、沖洗非常便利,大大提高了陶瓷過濾機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。但升降式超聲波振盒復(fù)雜的結(jié)構(gòu),較高的自動(dòng)化程度必然會(huì)導(dǎo)致陶瓷過濾機(jī)制造成本的增加,企業(yè)應(yīng)當(dāng)根據(jù)自身?xiàng)l件選擇適合自己的超聲波清洗方案。