陶瓷過濾機是一種高效、節能的新型固液分離設備,廣泛應用于礦山選礦生產工藝中。陶瓷過濾板是陶瓷過濾機的核心部件,采用復合多孔的陶瓷作為新型過濾介質,陶瓷過濾板必須進行及時有效的清洗,才能發揮陶瓷過濾機的最大的生產效能。超聲波清洗振盒在陶瓷過濾機中的應用,實現了常規清洗設備及溶劑所無法達到的清洗效果。振盒與酸洗組成聯合清洗系統,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方法。物理方法有:反沖洗、超聲波清洗;化學方法包括:氧化劑、酸堿清洗清洗等。一般根據陶瓷濾板材質、污物類型和被污染程度的不同區別采用。

1)反沖洗: 壓縮空氣正壓自濾板的內部向外滲出,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小顆粒。反沖洗壓力太大濾板容易損壞,太小反沖洗動力不足,一般控制在0.15MPa左右。

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

3)超聲波清洗:包括超聲波發生器、超聲波振盒以及相關連接線纜。在陶瓷過濾機停車后的聯合清洗階段,由超聲波發生器發出高頻信號,通過超聲波換能器轉換成高頻機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,達到快速疏通微孔,凈化濾板表面的目的。

陶瓷過濾機在正常脫水作業中,經過真空吸漿、脫水干燥以及卸料工序后,大量的細微顆粒就會殘留在陶瓷過濾板的表面及微孔內。濾板在每完成一次過濾循環后就會進入反沖洗區域清洗,但長時間的運行僅僅依靠反沖洗不能將細小的碳酸鈣、硫酸鈣等化學物質徹底的清除干凈。因此運行一段時間后會根據預先設定的時間自動進入聯合清洗過程,清洗槽內的超聲波振板開始工作,以機械方法使過濾板表面的附著物快速脫落,同時在清洗槽內加適量的稀硝酸和清水混合,經分配頭打入過濾板,從內向外對濾板微孔內的堵塞物進行溶洗。通過超聲波清洗、化學清洗和反沖水清洗的相互作用,保證后續過濾作業的高效率,使濾板重新恢復到過濾前的性能。一般根據需要每天會有兩至四次大約半小時的超聲清洗和化學清洗。

陶瓷過濾板的超聲波清洗

陶瓷過濾機的超聲波清洗系統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的清洗槽內,底部由空心管出線,電源線從管中連接超聲波電源發生器,管口有絲口螺紋,用螺母固定并密封。清洗時槽體內部裝有一定水位的水,超聲波振板工作時,使液體振動而產生數以萬計的微小真空泡,這些空泡在超聲波縱向傳播形成的負壓區產生、生長,而在正壓區迅速閉合,在這種被稱為空化效應的過程中,微小氣泡閉合時可產生超過大氣壓的瞬間高壓,連續不斷產生的瞬間高壓,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,對需要清洗的陶瓷過濾板進行凈化疏通。用超聲波清洗和化學清洗相互配合,使一些未能被清洗掉附著在陶瓷過濾板上的固態物溶解并完全的脫離過濾介質。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較難清洗且顆粒較大的污垢;頻率高的,適合于精細的清洗場合。因此, 針對不同的礦石性質及陶瓷板的污染情況,可適當地調節超聲波發生器產生的頻率,確保濾板清洗達到最佳效果。

2)功率密度。根據頻率不同,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。過高的液體溫度會使生成的氣泡遮斷聲波,反而使超聲波減弱,同時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。其絲桿插在槽體內的固定短接內,由上下兩個螺母固定,調整絲桿安裝高度確保振盒位于陶瓷過濾板的運行軌跡上。在聯合清洗階段,陶瓷過濾板隨著轉子的轉動做低速圓周運動,并依此經過超聲波振盒的工作區域,超聲波振盒發出的機械波傳入液體中,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等組成,振盒與升降桿剛性連接。在陶瓷過濾機正常運行時,提升裝置帶動升降桿與超聲波振盒上升,在上限位開關處停止,振盒提升保持在槽體的液面以上。在停車進入聯合清洗階段,提升裝置帶動升降桿與超聲波振盒下降,在下限位開關處停止,振盒進入并保持在清洗液的液面以下。此時,超聲波開始工作,陶瓷濾板隨著轉子的轉動低速圓周運動,并依次經過超聲波振盒的工作區域,超聲波穿透細微的縫隙和小孔,陶瓷濾板復雜形狀的微孔內部得到清洗。隨著轉子的循環往復轉動,陶瓷濾板的表面及微孔逐步清洗完畢。清洗結束后,陶瓷過濾機進入下一個正常開車程序,超聲波振盒再次提升到槽體的液面以上。

從以上結構不難看出,插入式超聲波振盒由于長期浸沒在液面以下,由于陶瓷過濾機過濾的物料很多都具有很強的腐蝕性,可能會引起振盒外殼出現裂紋,液體滲透進盒內造成電氣線路短路或者過載。另外振盒固定在漿料槽內,加大了拆卸維護的難度。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勢明顯,只有在需要的時候才進入清洗槽,同時更換、拆卸、沖洗非常便利,大大提高了陶瓷過濾機系統的穩定性和可靠性。但升降式超聲波振盒復雜的結構,較高的自動化程度必然會導致陶瓷過濾機制造成本的增加,企業應當根據自身條件選擇適合自己的超聲波清洗方案。