脱水技术与设备王化军.pptx

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1、固液分离是矿物加工过程必不可少的工艺环节。固液分离是矿物加工过程必不可少的工艺环节。1 固液分离的作用与方法 2 浓缩工艺与设备 3 过滤工艺与设备第1页/共45页1 固液分离的作用和方法1.1 固液分离的基本方法1.2 脱水的作用1.3 影响脱水的因素1.4 物料中水分的赋存形态1.5 物料性质对脱水的影响1.6 粗粒物料的脱水第2页/共45页1.1 固液分离的基本方法 重力脱水 自然重力脱水，重力浓缩脱水 机械力脱水 筛分脱水，离心脱水，过滤脱水 干燥脱水 磁力脱水 其他脱水法 物理化学脱水法，电化学脱水第3页/共45页1.1 固液分离的基本方法固液分离对象 精矿，中矿，尾矿固液分离工艺流

2、程一段 浓缩脱水流程二段 浓缩过滤脱水流程三段 浓缩过滤干燥脱水流程第4页/共45页1.2 脱水的作用 满足产品质量要求 满足运输的需要 防冻的需要 回收水第5页/共45页1.3 影响脱水的因素 水的性质 极性，粘度，表面张力 固相的性质 颗粒粒度，固相矿物组成及其表面性质 固液体系的性质 密度，粘度 第6页/共45页1.4 物料中水分的赋存形态 化合水分 结合水分 强结合水分，弱结合水分 毛细管水分 水的性质，颗粒粒度与毛细管直径 颗粒表面性质 自由水第7页/共45页1.5 物料性质对脱水的影响 孔隙度 比表面积 密度 润湿性 细泥含量 粒度组成第8页/共45页1.6 粗粒物料的脱水 脱水筛

3、 固定筛（条缝筛，弧形筛，旋流筛）振动筛 高频振动筛 离心机 刮刀卸料离心脱水机 振动卸料离心脱水机第9页/共45页2 浓缩工艺与设备2.1 浓缩的基本概念2.2 沉降试验及沉降曲线2.3 絮凝原理及絮凝剂 2.4 浓缩效果的评定2.5 浓缩设备第10页/共45页2.1 浓缩的基本概念 浓缩 利用重力或离心力，使悬浮液中的颗粒发生沉降，得到浓度较高的底流和浓度很低的循环水的过程。浓缩与分级的区别 原理相同；目的不同第11页/共45页沉降分类 可沉降物质颗粒的大小 凝聚性能的强弱及其浓度的高低 按颗粒在沉降过程中的行为和现象自由沉降絮凝沉降成层沉降(集团沉降）压缩沉降2.2 沉降试验及沉降曲线第

4、12页/共45页自由沉降自由沉降的特点的特点发生条件发生条件发生条件发生条件 废水中的悬浮固体浓度较低，而且不具有凝聚性时发生的。特征特征特征特征 沉降过程中，固体颗粒不改变形状和尺寸，也不互相粘合，各自独立地完成沉降过程。颗粒的沉降速度在经一定的沉降时间后保持不变。现象现象现象现象 可观察到水是从上到下逐步变清的。第13页/共45页自由沉降过程示意图t=0时t=t1时t=t2时t=无穷大时第14页/共45页絮凝沉降絮凝沉降的特点的特点发生条件发生条件发生条件发生条件 固体浓度不高，但具有凝聚性时发生的。特征特征特征特征 在沉降的过程中，颗粒互相碰撞、粘合，结合成较大的絮凝体而沉降；在沉降的过

5、程中颗粒的尺寸不断变化；颗粒的沉降速度是变化的。现象现象现象现象 水是逐渐变清的，但可观察到颗粒的絮凝现象。第15页/共45页成层沉降成层沉降的特点的特点 发生条件发生条件发生条件发生条件 废水中悬浮颗粒的浓度提高到一定程度后发生的。特征特征特征特征 每个颗粒的沉降将受到其周围颗粒存在的干扰，沉速有所降低，在聚合力的作用下，颗粒群结合成为一个整体，各自保持相对不变的位置共同下沉。现象现象现象现象 实验时可观察到水与颗粒群之间有明显的分界面，沉降的过程实际上是该界面下沉的过程。第16页/共45页压缩沉降的特点发生条件发生条件发生条件发生条件 废水中悬浮物的浓度很高时发生的。特征特征特征特征 固体

6、颗粒互相接触，互相支承，在上层颗粒的重力作用下，下层颗粒间隙中的液体被挤出界面，固体颗粒群被浓缩。现象现象现象现象 粒群与水之间也有明显的界面，但颗粒群部分比成层沉降时密集，界面的沉降速度很慢。第17页/共45页不同沉降过程示意图A澄清区；B沉降区；C过渡区；D 压缩区临临界界点点第18页/共45页成层沉降沉降曲线 界面高度沉降时间/min/minH0t0tuHu临界点临界点第19页/共45页第20页/共45页2.3 絮凝原理及絮凝剂 凝聚 在悬浮液中加入电解质，使悬浮液失稳的现象。絮凝 在悬浮液中加入高分子化合物，由于它的架桥作用，使悬浮液失稳的现象。第21页/共45页2.3 絮凝原理及絮凝

7、剂 凝聚 在悬浮液中加入电解质，使悬浮液失稳的现象。絮凝 在悬浮液中加入高分子化合物，由于它的架桥作用，使悬浮液失稳的现象。第22页/共45页2.3 絮凝原理及絮凝剂 凝聚原理 DLVO理论絮凝原理 静电键合，氢键键合，共价键键合第23页/共45页2.3 絮凝原理及絮凝剂 絮凝剂用量 适宜絮团特点 水分高第24页/共45页2.3 絮凝原理及絮凝剂 凝聚剂无机盐类 硫酸铝、硫酸钾铝、硫酸铁、硫酸亚铁、碳酸镁、氯化铁、氯化铝、氯化锌、铝酸钠等。金属氢氧化物类 氢氧化铝、氢氧化铁、氢氧化钙、生石灰聚合无机盐类 聚合铝、聚合铁等。第25页/共45页2.3 絮凝原理及絮凝剂 聚合铝又可细分为：碱式氯化铝

8、：Al2(OH)nCl6-nm碱式硫酸铝：Al2(OH)n(SO4)3-n/2m第26页/共45页2.3 絮凝原理及絮凝剂 聚合铁又可细分为：碱式氯化铁：Fe(OH)nC16-nm碱式硫酸铁：Fe(OH)n(SO4)6-n/2m第27页/共45页2.3 絮凝原理及絮凝剂 絮凝剂天然高分子 淀粉加工产品及其衍生物 纤维素的衍生物 腐植酸钠人工合成高分子 聚丙烯酰胺（PAM）部分水解体的聚丙烯酰胺（PHP）第28页/共45页2.3 絮凝原理及絮凝剂 絮凝剂的配制和使用 400r/min 11.5h 0.10.15 凝聚剂和絮凝剂的配合使用第29页/共45页2.4 浓缩效果的评定汉考克公式底流固体回

9、收率第30页/共45页2.5 浓缩设备 浓缩机选择原则 给料量 厂址要求与自然条件 工艺要求 试验或模拟试验 参考类似矿石第31页/共45页2.5 浓缩设备 中心传动式浓缩机 周边传动式浓缩机 斜板浓缩机深锥浓缩机 高效浓缩机 第32页/共45页2.5 浓缩设备 中心传动式浓缩机 第33页/共45页2.5 浓缩设备 周边传动式浓缩机 第34页/共45页2.5 浓缩设备 斜板浓缩机第35页/共45页2.5 浓缩设备 深锥浓缩机第36页/共45页2.5 浓缩设备 高效浓缩机 第37页/共45页3 过滤工艺与设备3.1 过滤原理及方法3.2 过滤介质3.3 过滤效果的评定3.4 影响过滤效果的因素3

10、.5 过滤设备第38页/共45页3.1 过滤原理及方法过滤 以某种多孔性物质作为过滤介质，在外力作用下，使悬浮液中的液体通过介质的孔道，而固体颗粒被截留在介质上，从而实现固液分离的工艺过程。过滤推动力 重力、压强差或惯性离心力。选矿厂应用最多的是以压强差为推动力的过滤。第39页/共45页3.2 过滤介质 织物介质 粒状介质 多孔固体介质第40页/共45页3.3 过滤效果的评定 滤饼水分 滤液中的固体含量 过滤机单位面积处理能力 第41页/共45页3.4 影响过滤效果的因素 过滤的推动力 矿浆性质 矿浆温度、浓度、粒度组成和矿浆成分 过滤介质的性质 第42页/共45页3.5 过滤设备 筒式真空过滤机 永磁外滤式筒式真空过滤机 盘式真空过滤机 加压过滤机 陶瓷盘式真空过滤机 折带式真空过滤机第43页/共45页3.5 过滤设备 盘式过滤机 第44页/共45页感谢您的观看！第45页/共45页