氧化铝生产中提高压滤机产能的方法探讨

【摘要】近年来随着矿石品位的不断降低，氧化铝生产中的赤泥产量不断加大。中美铝业采用板框压滤机处理赤泥进行外排，2012年以来压滤机很少有闲置时间，赤泥量的增大直接导致压滤机运转率再次提高，压滤机已经满负荷生产，提高压滤机产能意义重大。

【关键词】赤泥外排;压滤机产能;影响因素;方法探讨

1.前言

河南中美铝业有限公司为40万吨/年氧化铝工程，赤泥排放采用干排这一形式，使用的设备为快开式板框式压滤机。赤泥排放是将末次洗涤的底流由喂料泵送压滤机压滤成含水率小于34 %的滤饼，然后由汽车将其送往赤泥堆场。近年来随着矿石品位的不断下降，中美铝业生产氧化铝过程中产出的赤泥量逐渐增大，压滤机处理的赤泥量也逐步增大，2012年开始中美铝业6台压滤机一直处于满负荷生产状态，除去正常生产时间、设备维护保养时间、设备检修时间，6台压滤机基本没有闲置时间。而且随着设备的老化，压滤机设备故障率有明显提高，降低了压滤机的运行效率，也大大增加了其运行和维护成本，探索如何提高压滤机运行效率、产能，才能够满足日益增加的产能需求。

2.影响压滤机产能的因素

2.1 板框压滤机运行效率低下

压滤机运行效率低下主要是因为其故障率较高，统计压滤机常规故障中压滤机每天故障时间约为1100min，中美铝业共计6台压滤机，每台压滤机每天故障时间为3h左右。

2.2 压滤机滤布经常有挂泥现象

压滤机滤布运行一段时间之后，滤布卸泥效果变差，经常滤布用不到一周，压滤机滤板拉开后赤泥就不会自动脱落，而人工卸泥速度较慢，无法做到将挂在滤布上的泥全部卸干净，若完全卸干净将大大影响了压滤机的运行效率，压滤机 产能下降较多。[1]

2.3 压滤机滤板经常有较多拉不开

压滤机运行时间过长后，车况逐渐变差，部分滤板出现拉不开现象，多时会达到10块左右，而每台压滤机共计64块滤板，严重影响压滤机产能。

2.4 滤液浮游物影响

压滤滤液返回沉降洗涤系统，会将其所含浮游物（赤泥）带入洗涤系统，滤板刺料、滤布跑浑均会影响滤液浮游物含量，高时可达100 g/L以上，这部分赤泥会重新进入压滤工序进行液固分离，影响压滤机产能。[2]

2.5 末次底流液固比影响

液固比越高，压滤机运行流畅，故障率较少，单台次压滤机处理末次底流量增大，但处理干次泥量不变的情况下增加了单台次压滤机的运行时间，需合理控制底流液固比。

2.6 絮凝剂添加的影响

赤泥量增大后，赤泥在沉降槽中停留时间变短，赤泥自由沉降、压缩的能力下降，系统需要过量添加絮凝剂，才能保证赤泥沉降、压缩性能，过量的絮凝剂致使赤泥的粘性增大，压滤机的卸饼速度降低，影响运行效率。

3.提高压滤机产能的方法

3.1 探索更适用的压滤机滤布

中美铝业处理赤泥的板框压滤机一个循环的运行周期为6-8min，卸饼为人工卸饼，卸滤饼时间为3-4min，较短的运行周期就需要压滤机滤布有较好的滤饼剥离性能。滤饼与滤布之间存在着粘着力，粘着力越小，越易于卸饼，滤布与滤饼间的粘着力与滤布的材质、纤维的长短、织法有关，单丝纤维的滤布卸饼性能最好，而丙纶滤布最适用于高温、高碱行业。[3]中美铝业压滤机用滤布为750AB丙纶单丝滤布，滤布厚度1.1mm，这种滤布使用周期能达到一个月，但是滤布表面粗糙，使用一周后滤布开始结硬，滤布卸饼效果明显降低，滤布卸饼无法卸干净，若加大人力将滤饼卸干净，压滤机运行周期会提高到10-12min，严重影响压滤机产能，滤饼卸不干净，滤布上残留的滤饼也会影响压滤机运行效率。随着750AB滤布使用时间的延长，滤布会慢慢结硬，滤布卸泥效果越来越差，滤布上残留的滤饼也越来越多，到一定时间后就必须进行更换，实际使用时这种滤布的使用周期只能达到三周。

2014年初中美铝业引进了2084丙纶单丝滤布，滤布厚度0.7mm，这种滤布使用周期只能达到20天，但是滤布表面光滑，卸饼时滤饼能直接从滤布表面自动剥离，滤布使用一周后出现结硬，部分滤布才需要人工进行卸饼，且卸饼较容易也较干净，大大提高了压滤机产能。公司对不同厚度的滤布也做了对比，发现0.5mm以下厚度的滤布在使用一周左右滤布出现结硬，滤布卸饼时很容易破损，导致滤布无法使用，所有0.5mm以下厚度的滤布使用周期只能达到一周左右。

通过对比可以发现处理赤泥的板框压滤机使用滤布选型为单丝丙纶滤布，滤布丝线粗细、厚度需要满足表面光滑的要求，2084丙纶单丝滤布、厚度0.7mm最适用于中美铝业板框压滤机。通过统计可知，滤布改型后压滤机产能有大幅度提高，较2011-2013年提高12.5%。

年份 2011年 2012年 2013年 2014年1-8月

处理末次底流量（m3） 1251044 1619178 1666029 1036779

压滤机运行时间（h） 30928 41294 41105 22922

压滤机产能（m3/h） 40 39 41 45

3.2 确保滤板全部能拉开

750AB压滤机滤布使用20天后，结硬就会越来越严重，滤布上挂饼情况严重，导致压滤机运行负荷大，部分滤板拉不开。更换了2084压滤机滤布后这种情况基本已杜绝，所有滤板均能有效处理赤泥。

3.3 滤液浮游物影响

压滤机滤液会重新做洗水对赤泥进行洗涤，浮游物会随着赤泥再一次进入压滤机成为滤饼，浮游物多会使压滤机多做无用功，降低压滤机产能。压滤机滤液浮游物多主要是滤布破损、滤板刺料引起的，压滤机滤布破损及时进行更换，滤板刺料及时进行处理即可避免。

3.4 摸索合理的末次底流液固比

原则上末次底流液固比控制的越低越好，中美铝业前期末次底流液固比控制在1.4左右，这会使附液量减少，进料时间减少，压滤机运行一个周期的时间也会减少，压滤机产能会提高，耗电量也会较少。但是过低的底流液固比会使赤泥极易沾在滤布上，导致滤布卸饼效果变差，滤布过滤效果也会变差，滤饼含水率有所增加，滤布之间很易夹泥而导致滤板刺料，增加压滤机的故障率。通过不断摸索，发现末次底流液固比控制在1.6-1.7之间，压滤机运行效率较高，故障率较低，滤布卸饼效果较好。通过统计可知，底流液固比提高后，压滤机产能与原来相差不大，但压滤机故障率有明显降低，滤布卸饼效果明显提高。

年份 2011年 2012年 2013年 2014年1-8月

末次底流液固比 1.48 1.63 1.62 1.64

压滤机单车处理赤泥量（m3/车） 5.3 5.9 6.0 6.0

折干赤泥量（t） 2.82 2.97 3.04 2.98

3.5 降低絮凝剂用量

氧化铝生产中添加的絮凝剂多为高分子有机物，赤泥洗涤沉降时添加的絮凝剂过多，到最后进行板框压滤时，滤布卸饼效果就会变差，赤泥滤饼会有较多沾在滤布上卸不掉，絮凝剂多也会影响滤布的过滤效果，导致滤饼含水率增大。所有氧化铝生产中絮凝剂添加的越少越好。

3.6 提高压滤机运行效率

提高压滤机运行效率首先要加强管理，做好压滤机各项数据的统计与分析工作，对影响压滤机产能的循环时间、处理能力相关数据做严格统计，对产能下降的压滤机进行及时整改。其次要做好压滤机的维护保养工作，做好压滤机专项点巡检与定期专项检查，降低压滤机故障率，滤板、滤布等损坏及时进行更换。最后要加强操作，对出现的问题能进行及时处理，保证压滤机时刻处于良好的工作状态。

4.结语

板框压滤机处理氧化铝生产中的赤泥时，都是需要人工进行开车、卸饼，滤布自动剥离滤饼的能力、剥饼是否干净对压滤机运行影响较大。2084丙纶单丝滤布以其良好的剥饼能力，使压滤机能更快速的处理赤泥，压滤机产能提高。压滤机卸饼越干净，压滤机运行中负荷就越小，不会出现有滤板拉不开的现象，故障率也会大大降低。压滤机高的故障率需要做好平时的维护保养与检修工作，提高相关人员的业务技能水平也十分必要，降低压滤机的故障率也能使压滤机产能得到大的提高。

通过各项改进措施，2014年中美铝业板框压滤机产能较之前提高12.5%，2014年压滤机运转率为66%，2012、2013年压滤机运转率均为77%，运转率的降低使压滤机有了富余产能，以应对更低品味铝土矿的使用。

参考文献

[1]王加强.提高滤布使用效率，保证压滤机的生产能力.商品与质量：学术观察，2011年，第6期.

[2]赵福辉，芦东.拜耳法外排赤泥铝硅比升高原因及抑制措施的探讨.世界有色金属，2002年，第二期.

[3]罗涛，杨鹏，刘建锋，郑宏涛.立式全自动板框压滤机滤布的选型及应用.中国过滤用纺织品创新发展论坛，2009年.