一种过滤方法、过滤机及过滤机粗粒料浆布料系统

摘要

本发明属于固液分离技术领域，具体公开了一种过滤方法，还公开了一种过滤机及一种过滤机粗粒料浆布料系统。本发明过滤方法包括：采用真空过滤机，收集真空过滤机料浆槽底部的粗粒料浆，将收集的粗粒料浆喷洒至真空过滤机过滤介质位于料浆槽料浆液面以上的区域。由于粗粒料浆优先与过滤介质接触吸附，而后再吸附中细粒料浆，因此形成滤饼中有效孔隙由过滤介质表面向滤饼外部孔径逐渐减小的梯级滤饼空隙分布，过滤压力损失较常规滤饼显著降低；粗颗粒优先在过滤介质表面形成架桥或滤饼支撑，因此只有较少的微细粒进入过滤介质内部，避免了过滤介质被微细粒堵塞的情况。本发明的过滤方法可显著提高过滤效率，降低滤饼水分，延长过滤介质的使用周期。

说明书

技术领域

本发明涉及非均相固液分离技术领域，具体涉及一种新的过滤方法，同 时还涉及过滤机及一种过滤机粗粒料浆布料系统。

背景技术

固液分离技术广泛的应用于人类生活的各个领域，国内外工业生产上使 用的非均相固液分离过滤技术基本上有三大类：表面绝对过滤、深层全程吸 附过滤、表层吸附过滤。其中，表层吸附过滤是大多数固液分离采用的形式。 表层吸附过滤过程为：一开始，过滤通过被过滤微粒与过滤介质之间的表面 吸附或部分机械阻截进行，随着过滤的逐渐进行，在表层孔口就会形成孔口 架桥，这时过滤过程从表层孔口移至过滤介质的表面之外，此后的过滤成为 薄层滤饼过滤。在过滤介质表面形成的滤饼为一多孔介质，其空隙的大小、 形状及分布对流体的运动具有重要的作用，因此滤饼空隙的几何结构是决定 过滤性能的重要因素。

颗粒在过滤介质表面的沉积情况与过滤介质接触的过滤浆液有关。利用 常规的过滤方法，在过滤过程中，过滤介质所接触料浆中的不同大小的颗粒 以相同的概率向过滤介质表面沉积，当料浆处于完全混匀状态时，所形成的 滤饼层中大小颗粒呈现均匀分布，造成滤饼中空隙小，相同厚度的滤饼的过 滤压力损失量增大，同时料浆中的部分微细粒与过滤介质表面直接接触，可 能优先进入过滤介质的过滤孔道内部，造成过滤介质深度堵塞，影响过滤效 果。经试验证明，即使在搅拌条件下，过滤料浆仍然存在颗粒上细下粗的现 象。以盘式真空过滤机为例，过滤机的过滤板从料浆的上表面入浆，优先会 与上层的细颗粒吸附结合，而后转动至底层，与沉积在料浆槽底层的粗粒吸 附，而后再从细粒料浆转动出去。在此情况下，过滤板表面首先形成由上层 细颗粒过滤得到的滤饼，此部分滤饼中的细颗粒更容易造成过滤板的深度堵 塞，造成入浆即形成堵塞的状况，过滤压力损失增大，过滤效率降低，滤饼 水分含量显著增加，过滤效果差。因此，改变现有的过滤方法，提高过滤效 率，改善过滤效果，是目前过滤领域一个重要的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种过滤方法，过滤过程中过滤压力损失较常规滤 饼显著降低，过滤介质被微细粒堵塞的情况也明显减少，对于提高过滤效率， 降低滤饼水分，提高过滤质量，延长过滤介质的使用周期都具有非常重大的 作用和意义。

本发明的目的还在于提供一种实现本发明过滤方法的过滤机。

本发明的目的还在于提供一种过滤机粗粒料浆布料系统。

为了实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一种过滤方法，包括步 骤：采用真空过滤机，收集真空过滤机料浆槽底部的粗粒料浆，将收集到的 粗粒料浆喷洒至真空过滤机过滤介质的位于料浆槽料浆液面以上的过滤介质 区域。

可选的，所述真空过滤机为盘式真空过滤机或转鼓真空过滤机。

优选的，所述真空过滤机为盘式真空过滤机，所述过滤方法包括步骤： 收集盘式真空过滤机料浆槽底部的粗粒料浆，将收集到的粗粒料浆输送至粗 粒料浆槽，粗粒料浆槽内的粗粒料浆通过泵输送到盘式真空过滤机的料浆槽 料浆液面以上，然后将粗粒料浆喷洒至盘式真空过滤机过滤板的位于料浆槽 料浆液面以上的过滤板区域。

一种过滤机，包括料浆槽和部分设置在所述料浆槽内的过滤板，在料浆 槽的底部设置粗粒料浆收集装置，粗粒料浆收集装置与粗粒料浆槽连接，粗 粒料浆槽的出口设置有渣浆泵，渣浆泵的出口连接粗粒料浆输出总管，所述 粗粒料浆输出总管上设置有粗粒料浆输出支管，所述粗粒料浆输出支管与过 滤板对应设置，粗粒料浆输出支管连接粗粒料浆布料装置，通过所述粗粒料 浆布料装置将粗粒料浆喷洒至过滤板的位于料浆槽料浆液面以上的过滤板区 域。

可选的，所述粗粒料浆收集装置包括设置在料浆槽底部的一个或一个以 上的锥形漏斗，所述料浆槽底部开设至少一个开孔，所述开孔下设锥形漏斗， 所述锥形漏斗的大口端与所述开孔连接，所述锥形漏斗的小口端连接粗粒料 浆放料管，粗粒料浆放料管与粗粒料浆槽连接。

可选的，所述粗粒料浆输出总管设置在料浆槽料浆液面以上且沿所述料 浆槽的长度方向设置，所述粗粒料浆输出支管垂直设置在所述粗粒料浆输出 总管上且与过滤板对应设置。

可选的，所述粗粒料浆布料装置包括分别设置在过滤板两侧的布料管， 布料管位于料浆槽料浆液面以上，布料管的一端封堵，布料管另一端与粗粒 料浆输出支管连接，布料管的朝向所述过滤板的一侧开设有出料口，通过所 述出料口将粗粒料浆喷洒至过滤板的位于料浆槽料浆液面以上的过滤板区 域。

所述布料管平行于所述过滤板板面设置，所述布料管与所述过滤板板面 之间的距离为2-20mm；所述出料口为出料狭缝，所述出料狭缝为设置在所述 布料管的朝向过滤板一侧的管壁上的开口，所述出料狭缝沿所述布料管的长 度方向设置，出料狭缝的宽度为2-8mm，在所述布料管上位于所述出料狭缝 的下部还设置有一引流板。

一种过滤机粗粒料浆布料系统，包括设置在真空过滤机料浆槽底部的粗 粒料浆收集装置，粗粒料浆收集装置与粗粒料浆槽连接，粗粒料浆槽的出口 设置有渣浆泵，渣浆泵的出口连接粗粒料浆输出总管，所述粗粒料浆输出总 管上设置有粗粒料浆输出支管，所述粗粒料浆输出支管与过滤板对应设置， 粗粒料浆输出支管连接粗粒料浆布料装置，通过所述粗粒料浆布料装置将粗 粒料浆喷洒至过滤板的位于料浆槽料浆液面以上的过滤板区域。

所述粗粒料浆收集装置包括设置在料浆槽底部的一个或一个以上的锥形 漏斗，所述料浆槽底部开设至少一个开孔，所述开孔下设锥形漏斗，所述锥 形漏斗的大口端与所述开孔连接，所述锥形漏斗的小口端连接粗粒料浆放料 管，粗粒料浆放料管与粗粒料浆槽连接；所述粗粒料浆输出总管设置在料浆 槽料浆液面以上且沿所述料浆槽的长度方向设置，所述粗粒料浆输出支管垂 直设置在所述粗粒料浆输出总管上且与过滤板对应设置；所述粗粒料浆布料 装置包括分别设置在过滤板两侧的布料管，布料管平行于所述过滤板板面设 置，所述布料管与所述过滤板板面之间的距离为2-20mm，布料管位于料浆槽 料浆液面以上，布料管的一端封堵，布料管另一端与粗粒料浆输出支管连接， 布料管的朝向所述过滤板的一侧开设有出料狭缝，所述出料狭缝为设置在所 述布料管的朝向过滤板一侧的管壁上的开口，所述出料狭缝沿所述布料管的 长度方向设置，出料狭缝的宽度为2-8mm，在所述布料管上位于所述出料狭 缝的下部还设置有一引流板。

本发明具有如下有益效果：本发明提供的过滤方法，采用真空过滤机， 在真空过滤机正常过滤的基础上，正常过滤即真空过滤机的过滤板从料浆的 上表面入浆，与上层的细颗粒吸附结合，而后转动至底层，与沉积在料浆槽 底层的粗粒吸附，而后再从细粒料浆转动出去；还增加了以下步骤：收集真 空过滤机料浆槽底部的粗粒料浆，将收集到的粗粒料浆喷洒至真空过滤机过 滤介质的位于料浆槽料浆液面以上的过滤介质区域。过滤过程中，粗粒料浆 优先被过滤介质吸附脱水，在过滤介质表面形成粗粒薄层滤饼，随着过滤介 质的转动，带有粗粒滤饼的过滤介质进入过滤机的料浆槽，对槽内料浆进行 吸附脱水过滤。由于粗粒料浆优先与过滤介质接触吸附，而后再吸附槽内的 中细粒的料浆，因此形成滤饼中有效孔隙由过滤介质表面向滤饼外部孔径逐 渐减小的梯级滤饼空隙分布，有效的改善了过滤介质表面滤饼中颗粒的分布 情况，过滤压力损失较常规滤饼显著降低；粗颗粒优先在过滤介质表面形成 架桥或滤饼支撑，因此只有较少的微细粒会在压力作用下进入过滤介质内部， 外层的大部分微细粒仅在粗粒滤饼空隙中转移，不会进入过滤介质内部，大 大避免了过滤介质被微细粒堵塞的情况。

本发明提供的过滤方法，过滤过程中过滤压力损失较常规滤饼显著降低， 过滤介质被微细粒堵塞的情况也明显减少，对于提高过滤效率，降低滤饼水 分，提高过滤质量，延长过滤介质的使用周期都具有非常重大的作用和意义。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的一种过滤机的结构示意图；

图2是图1中A部的局部放大图；

图3是本发明实施例1提供的过滤机的俯视图；

图4是本发明实施例1提供的过滤机中布料管与过滤板位置关系的结构 示意图；

图5是图4的B-B向剖视图；

图6是本发明实施例1提供的过滤机中布料管的结构示意图；

图7是本发明实施例2提供的一种过滤机的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例及附图对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

见图1-图6所示，一种过滤机，以盘式真空过滤机为基础，包括料浆槽1 和部分设置在料浆槽1内的过滤板2，过滤板2由单个过滤片拼接而成圆盘形； 在原有的盘式真空过滤机的基础上，在料浆槽1的底部还设置有粗粒料浆收 集装置，粗粒料浆收集装置与粗粒料浆槽4连接，粗粒料浆槽4的出口设置 有渣浆泵5，渣浆泵5的出口连接粗粒料浆输出总管6，粗粒料浆输出总管6 上设置有粗粒料浆输出支管8，粗粒料浆输出支管8与过滤板2一一对应设置， 粗粒料浆输出支管8连接粗粒料浆布料装置，通过粗粒料浆布料装置将粗粒 料浆喷洒至过滤板2的位于料浆槽1料浆液面以上的过滤板区域。

粗粒料浆收集装置包括设置在料浆槽1底部的多个锥形漏斗3，料浆槽1 的底部开设有多个开孔，每个开孔下均设有一锥形漏斗3，锥形漏斗3的大口 端与开孔连接，锥形漏斗3小口端连接粗粒料浆放料管7，粗粒料浆放料管7 与粗粒料浆槽4连接。粗粒料浆因为重力的原因，容易沉积在料浆槽1的槽 底，在槽底设置锥形漏斗3，沉积在料浆槽1槽底的粗粒料浆在重力作用下进 入锥形漏斗3，然后经粗粒料浆放料管7进入粗粒料浆槽4内。

粗粒料浆输出总管6设置在料浆槽1的料浆液面以上且沿料浆槽1的长 度方向设置，即粗粒料浆输出总管6垂直于过滤板2设置，粗粒料浆输出支 管8垂直设置在粗粒料浆输出总管6上且与过滤板2一一对应设置。粗粒料 浆输出支管8上设置有阀门11。

粗粒料浆布料装置包括分别设置在过滤板2两侧的两根布料管9，两根布 料管9均平行于过滤板2的板面设置，两根布料管9与过滤板2板面之间的 距离均为10mm；布料管9位于料浆槽1料浆液面以上，布料管9的一端封堵， 布料管9另一端通过三通或弯管与粗粒料浆输出支管8连接，两根布料管9 的朝向过滤板2的一侧均开设有出料狭缝12，出料狭缝12为设置在布料管9 的朝向过滤板2一侧的管壁上的开口，出料狭缝12沿布料管9的长度方向设 置，出料狭缝12的宽度为5mm。出料狭缝12的长度与过滤板2的径向长度 相等，这样出料狭缝12在向过滤板2喷洒粗粒料浆时，可以保证过滤板2的 整个板面上均分布有粗粒料浆。

在布料管9上位于出料狭缝12的下部还设置有一引流板10。引流板10 的一侧与布料管9固定，另一侧低于出料狭缝12且向过滤板2方向延伸，引 流板10的长度与出料狭缝12的长度相等或略大于出料狭缝12的长度。加设 引流板10可以使出料狭缝12喷射洒落下来的粗粒料浆经引流再流至过滤板2 的位于料浆槽1料浆液面以上的过滤板区域。

布料管9上设置的出料狭缝12也可以是其他形式的出料口，例如开设在 布料管9管壁上的圆孔等。但采用出料狭缝12的形式效果较佳，因为出料狭 缝的出料是连续的，在过滤板2的整个径向长度上均有粗粒料浆喷洒，这样 出料狭缝12在向过滤板2喷洒粗粒料浆时，可以保证过滤板2的整个板面上 均分布有粗粒料浆。

渣浆泵5的型号为：功率3.7KW，扬程10～15米，高浓度粗粒耐磨型渣 浆泵；粗粒料浆输出总管6采用DN50管道；粗粒料浆输出支管8采用DN8 分管；粗粒料浆输出支管8在接近过滤板2约10mm处再通过三通连接两根 长度为700mm的DN4分管，DN4分管即为布料管9，将DN4分管的远离粗 粒料浆输出支管8的一端堵上，在DN4分管上从靠近DN4分管堵着的一端的 端头开始往靠近粗粒料浆输出支管8的方向切开宽度为5mm、且与过滤板2 的径向长度一样长的切口，即得到出料狭缝12，用于粗粒矿浆往过滤板2上 喷洒。

本实施例的过滤方法，采用盘式真空过滤机，在盘式真空过滤机正常过 滤的基础上，正常过滤即盘式真空过滤机的过滤板2从料浆槽1中料浆的上 表面入浆，与上层的细颗粒吸附结合，而后转动至底层，与沉积在料浆槽1 底层的粗粒吸附，而后再从细粒料浆转动出去；此外还增加了步骤：通过粗 粒料浆收集装置收集盘式真空过滤机料浆槽1底部的粗粒料浆，将收集到的 粗粒料浆输送至粗粒料浆槽4，粗粒料浆槽4内的粗粒料浆通过渣浆泵5输送 到位于盘式真空过滤机的料浆槽1料浆液面以上的粗粒料浆输出总管6，然后 通过粗粒料浆布料装置，粗粒料浆布料装置中具有一定压力的粗粒料浆经出 料狭缝12呈一定角度喷射在过滤板2的位于料浆槽1料浆液面以上的过滤板 区域上，优先被过滤板吸附脱水，形成粗粒薄层滤饼，随着过滤板2的转动， 带有粗粒滤饼的过滤板2进入过滤机的料浆槽1，对槽内的料浆进行吸附脱水 过滤。从出料狭缝12喷射洒落下来的粗粒料浆经引流板10的引流，再流至 过滤板2的位于料浆槽1料浆液面以上的过滤板区域。

由于粗粒料浆优先与过滤板2实现接触吸附，而后过滤板2再吸附料浆 槽1中的中细粒料浆，因此形成过滤板2滤饼中有效孔隙由过滤介质表面向 滤饼外部孔径逐渐减小的梯级滤饼空隙分布，有效的改善了过滤板2表面滤 饼中颗粒的分布情况，过滤压力损失较常规滤饼显著降低；粗颗粒优先在过 滤板2的表面形成架桥或滤饼支撑，因此只有较少的微细粒会在压力作用下 进入过滤板2的内部，外层的大部分微细粒仅在粗粒滤饼空隙中转移，不会 进入过滤板2内部，大大避免了过滤板2被微细粒堵塞的情况。

实施例2

见图7所示，本实施例提供的过滤机，与实施例1的区别仅在于，粗粒 料浆收集装置包括设置在料浆槽1底部的1个锥形漏斗3，料浆槽1的底部开 设有一个开孔，开孔下设锥形漏斗3，锥形漏斗3的大口端与开孔连接，锥形 漏斗3小口端连接粗粒料浆放料管7，粗粒料浆放料管7与粗粒料浆槽4连接。

实施例3

见图1-图6所示，一种过滤机粗粒料浆布料系统，包括设置在真空过滤 机料浆槽底部的粗粒料浆收集装置，粗粒料浆收集装置与粗粒料浆槽4连接， 粗粒料浆槽4的出口设置有渣浆泵5，渣浆泵5的出口连接粗粒料浆输出总管 6，粗粒料浆输出总管6上设置有粗粒料浆输出支管8，粗粒料浆输出支管8 与过滤板2一一对应设置，粗粒料浆输出支管8上设置有阀门11。粗粒料浆 输出支管8连接粗粒料浆布料装置，通过粗粒料浆布料装置将粗粒料浆喷洒 至过滤板2的位于料浆槽1料浆液面以上的过滤板区域。

粗粒料浆收集装置包括设置在料浆槽1底部的多个锥形漏斗3，料浆槽1 底部开设有多个开孔，每个开孔下均设有一锥形漏斗3，锥形漏斗3的大口端 与开孔连接，锥形漏斗3的小口端连接粗粒料浆放料管7，粗粒料浆放料管7 与粗粒料浆槽4连接；粗粒料浆输出总管6设置在料浆槽1料浆液面以上且 沿料浆槽1的长度方向设置，即粗粒料浆输出总管6垂直于过滤板2设置， 粗粒料浆输出支管8垂直设置在粗粒料浆输出总管6上且与过滤板2一一对 应设置；粗粒料浆布料装置包括分别设置在过滤板2两侧的两根布料管9，两 根布料管9均平行于过滤板2板面设置，两根布料管9与过滤板2板面之间 的距离均为10mm，布料管9位于料浆槽1料浆液面以上，布料管9的一端封 堵，布料管9另一端与粗粒料浆输出支管8连接，布料管9的朝向过滤板2 的一侧开设有出料狭缝12，出料狭缝12为设置在布料管9的朝向过滤板2一 侧的管壁上的开口，出料狭缝12沿布料管9的长度方向设置，出料狭缝12 的宽度为5mm，在布料管9上位于出料狭缝12的下部还设置有一引流板10。

实施例4

见图7所示，本实施例提供的过滤机粗粒料浆布料系统，与实施例3的 区别仅在于，粗粒料浆收集装置包括设置在料浆槽1底部的1个锥形漏斗3， 料浆槽1的底部开设有一个开孔，开孔下设锥形漏斗3，锥形漏斗3的大口端 与开孔连接，锥形漏斗3小口端连接粗粒料浆放料管7，粗粒料浆放料管7与 粗粒料浆槽4连接。

以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其 限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术 人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或 者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技 术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。