?工程背景

澳大利亞主要采用帶式壓濾機，在德國或美國采用煤炭浮選尾礦脫水，這些壓濾機通常反映20世紀80年代的設計，部分特點如下：鋼板形成濾室；沒有隔膜擠壓；需要隔膜活塞泵。那些濾板需要泥漿壓力1.5 MPa，這是用于過濾和壓實濾餅的動力。渣漿泵比離心泵的運行成本高很多。安裝在德國的尾礦壓濾機是由R&B提供的，擁有1150m2的壓濾面積，浮選人料濃度提高了80％。現代隔膜式壓濾機因效果突出和性能優良，全自動化，提高維護效果和降低運營成本，濾餅水分低于傳統板框壓濾機或帶式壓濾機。隔膜式過濾機與室式壓濾機相比，多了一個處理步驟，空氣或水透過可收縮的隔膜壓榨濾餅。這種壓力通常上升到1.5MPa，所以沒有必要另多外加壓，離心式渣漿泵只需0.6MPa。這種濾餅壓縮步驟，降低總周期時間，增加水分排出量。多數尾礦壓濾機安裝在德國，只有Netzsh壓濾機通過當地代理Jord國際安裝在澳大利亞。隨著Andritz收購了R&B和Netzsch，Andritz向選煤廠供應高質量壓濾機在全世界占領先地位。這個范圍在澳大利亞是由Jord國際代表。

尾礦壓濾機的設計方案

隔膜式壓濾機是批處理機，有著不同進程和一個接一個的機械步驟。過濾發生在隔膜與濾室形成一個側面的凹板(兩側)內，固態濾餅保留在濾布內，而濾液則透過濾布排出。濾餅已形成，壓力也隨著濾餅阻力的增大而增大。壓濾機是間歇式過濾器，以下是一個周期的簡化步驟：關閉外壓和倉門；濾室用低壓填充；用離心泵提高過濾壓力；膜壓縮為壓縮濾餅；濾液由底流口排出；開啟倉門；濾板移開，濾餅通過重力或機械手段脫落；一個循環后清洗濾布。

機械設計方面

壓濾機基本包括框架結構，固定過濾板，并提供適于高機械強度的壓力；液壓關閉系統，推(拉)濾板抵抗濾板之間所形成的力；過濾包，組成壓濾機的一個混合包，它是相鄰板塊上的隔膜所形成的；濾布覆蓋每塊過濾板上的面積；板塊運動轉向裝置的自動盤，可讓濾餅依靠重力自行脫落排放；布清洗系統允許自動布噴灑或洗滌。煤炭行業內這兩種設計都是常見的。側欄設計因為自動化程度高得到廣泛的接受，可使壓濾機用到更多領域。因此下述邊欄壓濾機。液壓缸提供了封板邊緣和相鄰兩個過濾板之間的濾室里的一個封閉壓。液壓壓力不適于脫水，這是一個機械封閉機制。

板塊移動方面

邊框壓濾機可配備不同的板塊移動設備，使濾餅在濾板打開后脫落。單棘爪移動包括一個由液壓驅動板塊移動的機械裝置蓋沿壓濾機兩側的鏈機構，它可拉開板塊，使板塊之間形成一個空間，以便濾餅脫落多盤聯動移動采用同樣的設計，只是一些板塊被鉤或鏈條連接，以至于最多同時可供4塊板塊轉移。這兩種設計都可提供兩個板塊之間的巨大差距約為300 mm。這使自動洗布設備在近距離板塊之間有很高壓力噴灑在布上來洗布。盤轉移機構，快速卸料裝置，板塊的同時移動，因為它們是用鉤子連接在一起的；這種機構只允許板塊之間的距離很小，使洗布機不能在板間移動，并且濾布清洗必須在過濾包的外面，以便將濾板邊緣的粗顆粒清洗掉。這種板塊移動機構的優點是濾餅脫落發生非常快，適用于濾餅容易脫落，而且濾布不容易阻塞的情況。上述板塊移動系統都有液壓變量轉換速度，都可按實際狀況加以調整。粘濾餅需要更多的時間從過濾布上脫落，所以必需使用一個較慢的板塊轉移速度，這可通過PLC控制電路調整。

濾布清洗系統方面

兩個原因說明濾布沖洗或噴灑是很重要的：

①礦漿中細顆粒能穿透布料結構并粘附在布上。這就降低了濾布的滲透率，降低了過濾效率。除非換布，自動洗滌濾布系統是唯一的方法再生布。

②所有不能脫落的粘附在濾布邊緣的濾餅可能導致下一個過濾周期滲漏問題。這可用濾布噴灑器來解決，清潔的濾布表面的固體顆粒，尤其是在板塊邊緣的，以保證濾布密封。安裝在達特布魯克的濾布清洗系統與顯示滲漏收集器，可防止洗滌水進入濾餅槽。布噴霧系統用于快速過濾包卸料，是由過濾板周圍噴嘴組成的，可以噴灑過濾板之間。

?濾餅卸料系統方面

濾餅依靠重力向下脫落到傳輸帶上。如果濾餅干燥并且過濾布是正確的，濾餅依靠自身重量脫落，不粘附于布，因此正確選擇布是重要的。表面光滑濾布更有利于濾餅的脫落。而對高微粉含量、高水分含量的濾餅，特殊材料特性增加了濾餅“粘度”的，可用機械方法來讓濾餅從濾布上脫落。采用短傾斜框架或振動布的方法，可實現濾餅的卸料甚至稍粘濾餅的脫落。對非常粘稠的濾餅，可以用一種新的濾餅刮刀來卸料，甚至可剝落每塊濾布上的很薄的濾餅。

澳大利亞試驗設備測試方面

Andritz向澳大利亞煤炭工業介紹了現代隔膜式壓濾機，用于尾礦脫水。達特布魯克選煤廠已在2004年安裝三臺壓濾機是進行細粒尾礦脫水。該壓濾機挑選的可用技術，包括粘層增厚、離心機、皮帶壓濾機。粘層增厚是基于降低泵的費用。該壓濾機在多變和高粘土含量的入料情況下，能夠達到穩定較低的濾餅水分含量，是的主要選擇標準。特別是，只有壓濾機才能生產出固態的濾餅，以備妥善操作和處理。由于在達布魯克粘土含量高，所以好的清洗布是非常關鍵的。在過濾循環一組數據之后，一個合適的布清潔循環周期被自動激活。布的清洗頻率是依賴于粘土含量。不需要額外的人員編制來操作額外的過濾設備。這個選煤廠的經驗費用隨著由粘土含量與灰分變化而引起的入料性質的變化而變化。壓濾機人料取決于開采材料的類型和過濾前發生在浮選槽中的作用。如果浮選效率不高，大量的煤會成為壓濾機入料，形成干燥的厚厚的濾餅。如果是有效的浮選和開采出來的原料粘土含量高，則濾餅較薄，具有較高的水分含量和所需的入料和壓縮時間較長。對于該廠而言，隔膜壓濾機很適用，它可適用很寬人料性質變化范圍。安德里茨壓濾機的靈活性，允許材料是從純黏土混合物到煤炭甚至是純凈的煤炭變化的。

目前，昆士蘭選煤廠正在安裝兩臺隔膜壓濾機用來對煤泥尾礦脫水。這家選煤廠的尾礦與達特布魯克的尾礦相比，是更容易過濾的，因為不同的地區顆粒大小和粘土含量不同。由于人料礦漿不同，壓濾機的設計適應這一特定的應用和產量。為了尾礦過濾，隔膜過濾機也很適合精細和超精細煤脫水。它們的高擠壓力和空氣壓縮濾餅的力，可以實現非常低的濾餅水分。批處理操作和壓濾周期的靈活性，可以控制的濾餅水分，通過調節空氣的壓榨時間和壓力。安德里茨隔膜壓濾機特別適合于非常細粒煤脫水。