第三章 固液分离.pptVIP

第一节 概述 什么是固液分离？ 化学选矿过程中，浸出后的矿浆或经化学沉淀后的悬浮液的固液两相分离的作业，称为固液分离。 浸出后的矿浆或经化学沉淀后的悬浮液中的水可分为两部分：大部分为可在固体颗粒间自由流动的自由水，通常情况下用浓缩机即可脱出；少部分为固体颗粒表面的束缚水（颗粒表面的水化层），仅用脱水的方法难于脱出，必须用清水洗涤方法可可奏效（即用纯净的水化层替代固体颗粒表面的水化层）。 固液分离目的：回收固体而废弃溶液，则一般采用错流洗涤流程，以提高洗涤效率；若回收溶液而固体废弃时，则必须采用逆流洗涤流程，以保证较高的洗涤效率和洗液中有较高的有用组分的含量。 固液分离方法 （1）重力沉降：沉淀池、浓缩机、流态化洗涤塔、分级机 （2）过滤法：过滤机、压滤机 （3）离心分离法：水力旋流器、离心沉降机、离心过滤机 第二节 重力沉降 重力沉降：是利用重力作用使固体颗粒沉降与液相分离的过程。固相与液相密度差愈大，固体颗粒愈粗、悬浮液粘度愈小。固体颗粒的沉降速度则愈大。 A-澄清区， B-沉降区， C-过渡区， D-压缩区，K-粗粒区 固体颗粒的沉降速度可由试验确定，当沉降到临界点时，澄清层的高度为H（m），相应的澄清时间为t（h），则沉降速度v为： 当无试验数据时，也可按下式计算： 工业上的重力沉降操作一般分浓缩澄清和分级两大类。浓缩澄清的目的是使悬浮液增稠或从比较稀的悬浮液中除去少量悬浮物。分级的目的是除去粗砂而得到细颗粒的悬浮液。 重力沉降设备： （1）沉淀池：间断生产设施，通常为方形或圆形的槽。产物：沉渣、清液或第一次洗液，而其他各次洗液通常返回下次洗涤作业，以增加洗液中目的组份的浓度和减少洗水体积。 （2）单层浓缩机：连续生产设备， 上为圆柱体，中有进料筒。 按传动方式，浓缩机可分为中心传动、周边齿轮传动、、周边辊轮传动。 浓缩机的结构特点及工作原理： 主要由桥架、驱动、提耙、长耙、短耙、稳流筒、液压站、电控装置等。 驱动提耙装置安装在桥架上，其下端四方台侧安装耙架，当启动装置的主轴转动时，带动耙架回转，耙架下部的耙齿将沉降后的物料刮向浓缩池中央由低流泵排出。 （3）多层浓缩机 通常为3~5层，连续生产设备。池体多为钢筋混凝土浇注而成，也有用钢板焊接的。用于浓缩的多层浓缩机的进料和出料是平行的。各层由进料口分别进料，清液则沿每层最上部的溢流口流出。各层排料口均设有泥封装置，随耙子的缓慢旋转，上层底流可顺利排至下一层，下层的清液通过调节水箱进入上一层，各层之间的悬浮液是相通的，可通过流体之间的静力学平衡保持它们之间的相对稳定。 （4）无级逆流洗涤塔（流态化洗涤柱） 进行逆流浸出和处理浸出矿浆出去粗砂和进行粗砂洗涤。 细长的圆形空心柱。自上而下分扩大段、洗涤段、压缩段。 用于金矿浸出矿浆的固液分离，效果良好，有待于推广应用。缺点：操作条件要求较严格为使工作稳定，必须保持恒定的给料量和洗涤水量，否则会到洗涤率降低或洗涤液固体含量增高。 第三节 过滤分离 在压差作用下，矿浆在多孔过滤介质上进行固相和液相的分离过程称之为过滤。过滤作业主要是脱掉物料中重力水分和毛细水分。 过滤是一种在过滤推动力的作用下，借一种多孔过滤介质将悬浮液中的固体颗粒截留而让液体通过的固液分离过程。与重力沉降法相比，过滤作业不仅固液分离速度快，而且分离较彻底，可得到液体含量较小的滤饼和清液。过滤是普遍而有效的方法。 滤浆：送去过滤的悬浮液 过滤介质：截留固体颗粒的多孔介质 滤饼或滤渣：截留于过滤介质上的沉积物层 滤液：透过滤饼和过滤介质的澄清溶液 一、过滤的基本原理 过滤的生产能力可用过滤速度C表示。通常用单位时间单位过滤面积通过的滤液流量来表示： 二、过滤设备 一、板框式压滤机 板框式压滤机主要由许多滤板和滤框间隔排列而组成。 一、板框式及板式压滤机 板框式压滤机主要由许多滤板和滤框间隔排列而组成。 每台板框压滤机有一定的总框数，其数目由生产能力和悬浮液固体浓度确定，最多可达60个，需要框数少时，可插入盲板以切断滤浆流通的孔道。 板框压滤机的最大操作压力可达10×105pa，通常使用压力为3～5×105Pa。发酵液过滤时，处理量约为15—25L／(m2．h)。 转筒结构 转筒下部浸入滤浆槽中，浸没角约90o～130o，圆筒缓慢旋转时(转速约0.5—2r／min)，筒内每一空间相继与分配头中的I、Ⅱ、Ⅲ室相通，可顺序进行过滤、洗涤、吸干、吹松、卸饼等项操作。即整个圆筒分为过滤区、洗涤及脱水区，卸渣及再生区3个区域。 转筒结构 过滤区。圆筒内下部的空间与料浆相接触，由于在这个区中的空间与真空管连通，于是滤液被吸入筒内并经导管和分配头排至滤液贮罐中，而固体粒子