Применение быстроразгружающихся фильтр-прессов HydroTrend в глиноземном производстве

10.11.2009

Идея использовать фильтр-прессы для разделения фаз пульпы выщелачивания возникла в Лаборатории получения глинозема из алунита Всесоюзного алюминиево-магниевого института (ВАМИ) в конце 60-х годов. В то время наиболее эффективными считались фильтр-прессы типа ФПАКМ-25. Такой фильтр-пресс был смонтирован на Кировабадском глиноземном заводе для проведения НИОКР. Проведенные промышленные испытания показали, что данное техническое решение принципиально верно, так как позволяет не только обеспечить хорошее качество фильтрата, но и промывкой осадка непосредственно на фильтр-прессе снизить потери с ним щелочи до требуемых по регламенту норм. При этом расход промывной воды также не выходил за пределы допустимого. Вместе с тем малая единичная мощность фильтр-прессов ФПАКМ (максимальная поверхность фильтрования одного фильтр-пресса не превышает 25 м²) в условиях многотоннажного глиноземного производства требовала установки слишком большого числа фильтр-прессов, что делало это решение невыполнимым.
Еще одна попытка использовать фильтр-прессы ФПАКМ была предпринята на Днепровском алюминиевом заводе (г. Запорожье), где в конце 70-х годов уже другая лаборатория ВАМИ проверяла возможность получения осадка с влажностью не выше 24% при фильтровании отмытого в промывателях "красного шлама". В этом случае также был получен положительный результат, но по-прежнему необходимость установки большого количества фильтр-прессов свела его на нет.
К началу 80-х годов за рубежом появились камерные фильтр-прессы большой единичной мощности с вертикальным расположением фильтровальных плит, поверхность фильтрования которых достигала уже более 500 м² у одного аппарата. Аналогичный фильтр-пресс был разработан и изготовлен в СССР. Понимая насколько эффективно применить такой фильтр-пресс в глиноземном производстве, в ВАМИ добились установки одного фильтр-пресса с поверхностью 500 м² на КирАЗе. К сожалению, это по времени совпало с межнациональным конфликтом в Закавказье, что не позволило довести испытания фильтр-пресса до положительного результата. Кроме того, в конструкции его были обнаружены существенные недостатки, требующие дальнейшей доработки. В частности, конструкция подвески фильтровальных плит, разработанная заводом Прогресс, создавала значительные трудности при выгрузке осадка и делала эту операцию слишком длительной, что существенно снижало производительность фильтр-пресса.
За четверть века мировое фильтростроение сделало гигантский шаг в развитии. Фильтр-прессы получили новые конструкционные материалы, надежную гидравлику, умную автоматику на базе промышленных контроллеров, а главное принципиально новые кинематические схемы выгрузки осадка. Использование фильтр-прессов в гидрометаллургических производствах стало реально. Фильтр-прессы HydroTrend с системой ускоренной выгрузки осадка успешно применяются на глиноземных предприятиях. В данном модельном ряду представлены аппараты с площадью фильтрации от 100 м² до 700 м², с производительностью по осадку более 150 тонн/час.
Фильтр-прессы HydroTrend имеют боковую подвеску плит и оригинальную патентованную конструкцию механизма пакетной выгрузки осадка, что сократило до 3–5 минут длительность данной операции и сделало работу механизма выгрузки полностью автоматической и безотказной.
Сама конструкция фильтр-прессов HydroTrend существенно упрощена, автоматизация их сведена до оптимального минимума, что также повысило надежность. Для их обслуживания не требуются специалисты высокой квалификации.
Характерной особенностью новых фильтр-прессов является то, что фильтрующие элементы не контактируют с какими-либо движущимися деталями, что обеспечивает достаточно большой срок их службы.
Регенерация указанных элементов осуществляется механизировано, без их демонтажа с фильтр-пресса.
Первые фильтр-прессы оснащались чугунными фильтровальными плитами, что делало их слишком тяжелыми и требовало специальных усиленных строительных конструкций. Фильтр-прессы HydroTrend комплектуются импортными полипропиленовыми фильтровальными плитами (Германия, США, КНР), выдерживающими рабочую температуру до 95ºС (а в отдельных случаях до 150ºС). При этом масса фильтр-прессов снизилась на 60%, что позволяет размещать их в обычных производственных помещениях.
Один из важных моментов заключается в том, что конструкция данных фильтр-прессов создает наиболее оптимальные условия для проведения промывки отфильтрованного осадка. При промывке осадка, последний оказывается запрессованным между двумя фильтрующими элементами. Промывная жидкость попадает сначала на поверхность одного из них и лишь потом, пройдя через него, попадает на осадок. В этом случае сведена к минимуму возможность нарушения структуры осадка, что обеспечивает высокую эффективность вытеснения маточника из пор осадка при минимальном расходе промывной жидкости, и, следовательно, при минимальном разбавлении ею основного фильтрата.
В условиях глиноземного производства указанное обстоятельство, также как и то, что фильтрование сразу всего потока пульпы выщелачивания в 30 раз сокращает время контакта твердой и жидкой фаз, а значит и потери алюминатных соединений и щелочи из-за вторичных реакций, может стать решающим при выборе предлагаемых нами фильтр-прессов.
Дополнительный эффект будет достигнут за счет существенного упрощения технологической схемы, сокращения производственных площадей, экономии энергоресурсов и, что тоже немаловажно, резкого сокращения промышленных стоков, так как в этом случае "красный шлам" будет выводиться из процесса в виде твердых брикетов с низкой влажностью (от 8% до 16%). Последнее обстоятельство упростит его возможную утилизацию, например, в качестве сырья для металлургического производства (аглофабрики).
Фильтр-прессы HydroTrend характеризуются низкой энергоемкостью - один фильтр-пресс расходует не более 5-15 квт*час электроэнергии (в зависимости от типоразмера).
Конструкция фильтр-прессов HydroTrend предусматривает защиту обслуживающего персонала, а также производственных помещений от аварийных разливов рабочих сред.
В случае возникновении течи жидкой фазы, суспензия или фильтрат попадает на специальный поддон-каплесборник, перекрывающего проем для выгрузки осадка во время работы фильтр-пресса. Протечки без потерь отводятся в дренажную линию и возвращаются в техпроцесс.
Многие глиноземные заводы закупают для своего производства аналогичные фильтр-прессы у итальянских, французских и немецких фирм, однако фильтр-прессы HydroTrend существенно дешевле своих импортных аналогов, хоть не уступают им по производственным и технологическим показателям.
Все перечисленное позволяет нам утверждать, что фильтр-прессы HydroTrend могут существенно упростить технологию, удешевить производство и повысить его эффективность.
Гидротренд, ООО - Максим