Вакуум-фильтры

Вакуум-фильтры (в металлургии), аппараты, в которых для ускорения фильтрации применяется разность давлений по обе стороны фильтрующего слоя путем создания той или иной степени вакуума. Образуемая вакуумом разность давлений может меняться относительно лишь в незначительн. пределах, достигая в идеальном случае величины, равной давлению 1 atm. Вакуум-фильтры по своей конструкции и характеру работы делятся на работающие периодически и непрерывно действующие. Наибольшим распространением в технике пользуются В.-ф. второго рода, как обладающие большей производительностью,

но в нек-рых случаях приходится отдавать предпочтение периодически действующим. К последним вакуум-фильтрам из числа наиболее распространенных относятся фильтры Мура (Moor) и Беттерса (Butters). На фигуре 1 приведен общий вид фильтра Мура, состоящего из комплектов а фильтрующих рам б, подвешенных над баками в к мостовому крану, при помощи которого комплекты рам могут быть перемещаемы из одного бака в другой. Одной из существенных частей фильтра является фильтрующая рама, устройство которой в основных чертах следующее (фигура 2).

Холщевая или полотняная наволока а, служащая фильтрующей поверхностью, надевается на четырехугольную раму б, три стороны которой (две боковые и нижняя) собраны из свинченных под прямым углом металлических труб. Свободные концы труб заделаны в верхней деревянной стороне рамы т. о., что один конец свинченных труб закрыт наглухо, а другой выступает из деревянной части рамы наружу. На деревянной части рамы наглухо закрепляются и открытые концы холщевой наволоки. Труба, образующая нижний край рамы, имеет по верху отверстия, через которые из наволоки отсасывается воздух, если выступающий наружу конец трубы через коллектор г присоединен к вакууму. Чтобы избежать происходящего при этом сближения

фильтрующих поверхностей наволоки, внутри ее расположен ряд параллельных планок или металлич. труб в, которые одними своими концами закреплены в деревянной части рамы,а другими упираются в нижнюю трубу. Комплект таких фильтрующих рам опускают в бак с подлежащей фильтрации мутью. В.-ф. Беттерса отличаются от фильтров Мура числом баков: у первого один бак, а у второго их четыре. Баки вакуум-фильтров Мура наполнены: первый—фильтруемой мутью, второй—слабым раствором мути, третий— водою; четвертый бак пустой. Сначала фильтрующие рамы опускают в первый бак;

Т. Э. m. III.

после того как на фильтрующих поверхностях наволок образуется нужной толщины слой твердого осадка (обычно до 25—50 лш), рамы переносят во второй бак для промывки осадка слабым раствором, а затем в третий бак для окончательной промывки его водою. После этого рамы помещают в четвертый бак и присоединяют к компрессору, благодаря чему внутри рам создается повышенное давление воздуха, который, прорываясь через фильтрующую ткань наружу, сбрасывает осадок в бак. В вакуум-фильтрах Беттерса рамы в течение всего цикла операций остаются неподвижными, а циркулируют растворы. Сначала бак, где находятся рамы, заполняется фильтруемой мутью, которая после образования на фильтрующих поверхностях слоя осадка необходимой толщины спускается, и бак наполняется слабым раствором для предварительной промывки осадка, затем — водой для окончательной его промывки, и, наконец, рамы присоединяются к компрессору для удаления осадка из бака, а бак снова наполняется фильтруемой мутью. Размеры рам варьируют в следующих пределах: 0,61x0,92 метров до 2,44x3,05 метров Число отдельных рам, помещаемых в бак, достигает 120. Фильтры Беттерса обходятся дешевле, стоимость работы с ними почти та же, что и с фильтрами, Мура. Неудобства в эксплоата-ции первых заключаются в необходимости иметь большое количество насосов для перекачивания растворов и сложную сеть трубопроводов с большим числом вентилей, благодаря чему нередки случаи потери ценных растворов. Производительность фильтров Мура в зависимости от свойств твердой составляющей мути варьирует в широких пределах: в сутки на 1 м“ фильтрующей поверхности получают от 140 до 470 килограмм (в лучших случаях до 750 килограмм) осадка. Преимущество периодически действующих вакуум-фильтров перед непрерывно действующими заключается в лучшей промывке осадка (в особенности илистого), в более чистых фильтратах и в более продолжительной службе фильтрующей ткани.

К числу непрерывно действующих В.-ф. относятся фильтры Оливера (Oliver), Портленда } II ^JЛ|| (Portland) и амери-11 I [ill канские. Наиболее jf распространенны-|||| |[|| jjJll ми являются филь-ДнУийй трыОливера.Прин-

Qi.1-.Л.-Г цип действия этих фильтров один и ³· тот же. В фильтрах

Оливера (фигура 3) и Портленда фильтрующей поверхностью является вращающийся цилиндр, а в американском (фигура 4) — диски. Нижние части фильтрующих поверхностей погружены в бак с мутью. Под большей частью фильтрующих поверхностей создается вакуум, благодаря которому проходящая через· бак часть фильтрующей поверхности осаждает на себе нужное количество твердой составляющей мути, пропуская через себя соответствующее количество фильтрата. По выходе из бака на некоторых определенных участках пути движущейся филь

трующей поверхности происходят: проса-сывание воздуха через слой осадка для лучшего удаления маточного раствора, затем промывка осадка сначала слабым раствором и потом водою. На всех упомянутых, находящихся как внутри, так и вне бака, участках пути под фильтрующей поверхностью поддерживается вакуум. На некотором расстоянии пути, до момента опускания фильтрующей поверхности в бак, вакуум сменяется давлением, производимым сжатым воздухом, благодаря чему осадок на этом участке пути отстает от фильтрующей поверхности и легко снимается скребком. Для того, чтобы произвести указанные сложные операции, под фильтрующей поверхностью имеется целый ряд отдельных камер, соединенных при помощи трубок со специальным распределительным клапаном, назначение которого состоит в отсасывании и разделении различных растворов, а также в подаче сжатого воздуха

на соответствующих участках пути фильтрующих поверхностей. Размеры непрерывно действующих В.-ф. варьируют в широких пределах; так, для фильтра Оливера диаметр цилиндра колеблется от 0,914 метров до 4,267 м; длина—от 0,152 метров до 7,315 метров В широких пределах колеблется и производительность: 1 м^г фильтрующей поверхности в сутки осаждает от 730 до 4 900 килограмм, а в нек-рых случаях до 7 300 килограмм. Высокие числа производительности характерны для мути с легко фильтруемой крупнозернистой твердой составляющей; для илистых мутей они ниже. Так, в случае фильтрации илов цианирования среднюю суточную производительность 1 м² фильтрующей поверхности следует считать около 2 500 килограмм, а для флотационных концентратов ~ 3 000 килограмм. Производительность 1 ,и² фильтрующей поверхности америк. В.-ф. в сутки (в килограммах) такова:

Свинцовые концентраты.. 9 750—12 700

Цинковые » .. 1 230—19 500

Рудный ил.. 970— 3 900

Ил цианирования.. 1 460— 3 900

Медные флотацион. концентраты. 970— 2 925

Угольная пыль и высевки. 4 870—14 ООО

Лит.: Richards R. Н., L о с k e С. Е., Bray J. L., Textbook of Ore Dressing, p. 334—342, N. Y., 1925; Liddell D. M„ Handbook of Chemical Engineering, p. 290—297, New York, 1922; L i d-d e 1 I D. M., Handbook of Non-ferrous Metallurgy, p. 208—226, N. Y„ 1926. Г. Уразов: