浅谈电解金属锰厂压滤机尾气回收方案

（宁夏天元锰业有限公司 宁夏 中宁 7550103）

摘 要：主要叙述电解金属锰厂压滤车间所用的高压隔膜压滤机在压榨过程中使用的压缩空气，经压榨后剩余的尾气经处理后，无噪音达到国家环保标准，变废为宝，资源综合利用。

关键词：电解金属锰；厢式；板框压滤机；固液分离；高压隔膜压滤机；噪音；压缩空气；环保达标；节能减排

随着电解锰用途的扩大，主要是特钢、200系不锈钢，以及软磁材料对金属锰的需求增加，其价格不断上涨。高额的利润和良好的市场进一步刺激了我国电解锰产业的发展。随着产业规模的不断扩张，电解锰工业在我国国民经济以及世界电解锰工业中的地位也不断提高。经过50多年的发展，我国电解锰的产量、出口量和国内的消耗量发生了巨大的变化，到目前为止我国电解锰产量占世界电解锰总量的98%。

伴随着产量和规模的不断扩大，技术水平和工艺设备也在不断提高。制液系统为提高电解液的纯净度，因电解液的纯净度越高，上锰速度越快，电效就越高，而制液系统最常用的设备就是压滤机。为提高液体的纯净度，压滤次数由以前的二次压滤发展到现在的三次压滤以及四次压滤，这样对压滤机的数量和规格也不断提高。压滤车间由以前的三个车间发展到现在的七、八个车间，压滤机的数量随之猛增，压滤机也由原来的厢式和板框压滤机逐渐被现在的高压隔膜压滤机所代替。

压滤机的主要作用是实现固液分离，原理是：滤浆在进料泵的压力作用下，经止推板的进料口进入各滤室内，滤浆借助进料泵产生的压力进行固液分离，由于过滤介质（滤布）的作用，使固体留在滤室内形成滤饼，滤液由水嘴或出液阀排出。滤饼的含水率越低，越节约能源，为了降低滤饼的含水率，压滤机厂家也在不断的探索研究，厢式和板框式压滤机逐渐被高压隔膜压滤机所代替。

高压隔膜压滤机与厢式和板框式压滤机相比最大的优点是：高压隔膜压滤机使用了隔膜滤板，而隔膜滤板有一个可前后移动的过滤面―隔膜。当在隔膜一侧通入压缩空气，这些可移动的隔膜就会向过滤腔室的方向鼓出，从而使过滤腔室中的滤饼在整个过滤面上均匀地受压，也就是说在过滤过程结束以后，对滤饼进行再次挤压。对于厢式和板框式滤板来说，若要达到较高的滤饼含固率，滤腔必须完全充满，且随着过滤过程的延续，滤饼的厚度逐渐增加，脱水的阻力也成倍增大，从而导致处理量的急剧下降。一般对于厢式压滤机而言，在过滤的前半周期，处理量超过总处理量的70%，而后半周期的处理量就不太经济了。而隔膜压滤机恰好能克服厢式压滤机的那些缺点。随着隔膜的移动，滤饼的厚度是可变的，可以在处理量和过滤时间之间进行选择，实现最佳的进料量，滤饼的含固率则依靠后压榨压力―压缩空气的大小进行控制。随着过滤压力的提高，在每次过滤周期行将结束时产生差压的危险性也迅速提高，而隔膜板采用的是低压过滤，高压压榨，极大地避免了差压的产生。由此隔膜板具有明显的优势：

1.提高整机的处理效率；

2.提高滤饼的含固率；

3.缩短过滤周期；

4.生产工艺可靠稳定；

5.滤板寿命长；

隔膜压滤机采用机、电、液、气一体化设计，比厢式、板框压滤机大大缩短了卸料时间，且更节能。其主要原因是通过向隔膜板内压送压缩空气对滤饼进行挤压，使残留在滤饼中的水分进一步减少，滤液排出机外的过程，通过气压改变滤室容积，对滤饼进行压榨，进一步降低了V饼含水率，因此压缩空气对高压隔膜压滤机起到至关重要的作用。如年产30万吨电解金属锰厂需400M2高压隔膜压滤机共270多台，每台高压隔膜压滤机鼓膜所需的压缩空气为0.6MPa，30M3，高压隔膜压滤机操作流程：

1.关闭进气阀门、排气阀门，泄气口打开；

2.在保压状态下开始进料，到出液滴液不成线；

3.进入压榨工序，进气阀门由小到大缓慢打开并关闭泄气口，待压榨结束；

4.进入排空工序，关闭进气阀，打开排气阀及泄气口进入排空阶段；隔膜板腔室内空气需排净，等压榨压力表下降压力为“0”，排空结束；

5.进入卸料工序，关闭排气阀，泄气口继续开启，松开压滤机滤板开始排渣；此时压滤机完成一个操作流程。

从高压隔膜压滤机进气阀门打开到排空结束，每台压滤机鼓膜所需的压缩空气为0.6MPa，30M3多数的压缩空气消耗到压榨工序，但仍有一部分尾气体通过排气阀排出压滤机进入空气层，虽然压缩空气直接排入空中没有危害，但噪音相当大且排气时存在一定的安全隐患，加之压滤机数量又多，此起彼伏严重影响工人身心健康。为了解决高压隔膜压滤尾气排放问题，曾实验在排气口直接安装消音器，但安装后仍有一定的噪音，且消音器价格较贵，对如此大数量的高压隔膜压滤机都安装消音器很不经济。为了达到环保要求，解决噪音污染问题将高压隔膜压滤机压榨尾气得以回收利用，节能减排，将每个车间34台压滤机排气阀出口DN65连接到一个总管上DN65-DN80均可，然后将此总管引到化合罐或中和罐内，伸入到液面以下，不仅完全消除了噪音而且带来了意想不到的好处：

1、解决了压滤机排空引起的噪音，达到环保要求彻底做到噪音零排放；

2、降低了投资成本，节约了资金；

3、安装的尾气吸收管道基本上免维修，且安装成本低；

4、操作简单，使用方便可靠；

5、高压隔膜压滤机排空尾气得以回收利用，达到了节能减排的目的；

6、压缩空气作为化合罐或中和罐净化除铁使用的氧化剂（湿法冶金中水解净化除铁广泛使用的氧化剂是MnO2、空气或双氧水）；

7、加快了化合罐或中和罐的反应速度，缩短了制液时间，提高了工作效率；

综上所述，此电解金属锰压滤机尾气回收方案已在我公司年产30万吨电解金属锰技改项目和年产60万吨电解金属锰技改项目一期工程中广泛使用，此方案不仅解决了高压隔膜压滤机尾气排放产生的噪音，降低了投资成本达到环保要求，而且将尾气得以回收利用，变废为宝；不仅缩短了制液所需的时间，而且将废气变成了除铁用的氧化剂得以综合利用，达到了环保的要求，是高压隔膜压滤机尾气排放消音最有效的方案。

参考文献

[1] 梅光贵 张文山 曾湘波等.中国锰业技术 中南大学出版社，2011.

[2] 压滤机使用说明书 山东景津环保设备有限公司.