CN111032179B - 用于操作压滤机的方法以及压滤机 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种操作压滤机(1)的方法，其中将过滤材料供给至过滤室(2)中，以便在柔性过滤介质(3)的至少两个侧之间形成滤饼。从所述过滤室(2)接收滤液以及排出形成于所述过滤室(2)中的滤饼。在排出所述滤饼之前，通过直接地在所述过滤介质(3)的在所述过滤室(2)外部的一侧上以超过所述过滤室内的占主导地位的压力的压缩压力提供压缩流体气体而对形成于所述过滤室内的滤饼施加压缩，以便直接地在所述过滤介质的所述一侧上施加所述压缩压力，从而使所述过滤介质(3)抵靠所述滤饼屈曲。还涉及一种压滤机。
Description
技术领域
本公开涉及一种如在独立权利要求1的前序部分中所描述的操作压滤机的方法，并且相应地涉及一种如在独立权利要求10的前序部分中所描述的压滤机。
背景技术
传统的压滤机在本领域中为众所周知的。通常，压滤机包括过滤室，比如浆料的过滤材料被供给至所述过滤室中。通过过滤介质(比如可渗透液体的过滤布)使过滤材料的固体成分与其液体成分分离。经由排放装置从过滤室回收液体部分，而固体成分在过滤室内形成滤饼。
为了进一步从滤饼提取液体成分，通常通过使用流体压力压缩抵靠滤饼的隔膜或膜元件挤压滤饼。由于用于施加压力的流体包含于所述隔膜或膜内，因此这样的膜或隔膜通常为密封式元件。
此外，经常引导空气流通过过滤介质和/或滤饼，以从其进一步提取任何剩余的液体部分。
这样的布置在提取过滤材料的液体成分方面提供良好的结果，但是需要复杂的结构并且引入容易受到磨损以及因此另外的维护的另外的构件。
发明内容
本公开的目的是提供一种用于操作压滤机的方法以及一种压滤机，所述压滤机使得能够实现更简单且坚固的构造。
通过一种方法和压滤机实现本发明的目的，所述方法和压滤机的特征在于在独立权利要求中所陈述的内容。在从属权利要求中公开本公开的优选实施例。
本公开基于在所述过滤介质的在所述过滤室外部的一侧上以压缩压力提供压缩气体，以使得所述过滤介质本身朝向所述过滤室屈曲并且压缩所述滤饼，从而从所述滤饼提取残留的液体成分。这消除对单独的膜或隔膜元件的需要。
附图说明
在下文中，将参考附图通过优选实施例更详细地描述本公开，其中：
图1示意性地示出根据本公开的实施例的压滤机的剖视图，其中当从侧面观看时，从所述过滤室的两侧排放滤液；
图2在这样的情况下示意性地示出图1的压滤机的剖视图：在该情况下，当从侧面观看时，压缩气体被引入至所述过滤介质的外侧以便压缩所述滤饼；
图3在这样的情况下示意性地示出图2的压滤机的剖视图：在该情况下，当从侧面观看时，压缩气体被交替地引入至所述过滤介质的相对的外侧以便压缩所述滤饼；以及
图4示意性地示出根据本公开的实施例的压滤机的剖视图，其中当从侧面观看时，从所述过滤室的两侧排放滤液。
具体实施方式
根据本公开的第一方面，提供一种操作压滤机1的方法。在所述方法中，将过滤材料供给至过滤室2中，以便利用柔性过滤介质3使滤液与固体分离，并且在所述过滤介质的至少两个侧之间在过滤室2内形成滤饼。由于过滤介质3具有至少两个侧，因此可以在过滤材料的供给期间通过所述至少两个侧适当地接收滤液。通过过滤介质3从过滤室2接收滤液。即，滤液被收集、排放以及被进一步传递。此后，将形成于过滤室2内的滤饼从过滤室2排出。
所述方法进一步包括在排出滤饼之前，对形成于过滤室2内的滤饼施加压缩。这通过以下方式进行：直接地在过滤介质3的在过滤室2外部的一侧上提供压缩气体，以便直接地在过滤介质的所述一侧上施加压缩压力。以超过过滤室2内的占主导地位的压力的压缩压力提供压缩气体，从而使过滤介质3抵靠滤饼屈曲。这使得能够通过挤压从滤饼去除残留的滤液，而无需单独的膜或隔膜元件。而且，仍然可以通过过滤元件3的至少两个侧中的另一个侧接收在压缩期间排放的滤液。因此，由于需要较少的容易受到磨损和维护的构件，所述方法使得能够实现更坚固且可靠的压滤机构造。优选地但并非必须地，将空气用作压缩介质。
优选地但并非必须地，以供给压力供给过滤材料，在过滤室2内维持所述供给压力至少直至在过滤介质3的在过滤室外部的侧上获得压缩压力。这确保避免突然的压力变化，其可能使滤饼破裂。滤饼中的任何裂纹都可能导致压缩气体流经所述裂纹，这继而导致过高的局部流速，从而可能损坏过滤介质3本身。因此，坚固性和可靠性进一步提高。
适当地，供给压力不超过压缩压力。这确保不需要在施加压缩压力之前降低过滤室内占主导地位的压力。例如，可以使用4-10巴的供给压力。
优选地但并非必须地，在过滤介质3的在过滤室2外部的一侧上提供压缩气体至少直至压缩气体流动通过过滤介质3以及获得滤饼。由于不再需要单独的吹干，因此这使得能够进一步减少另外的构件。再次，由于需要较少的容易受到磨损和维护的构件，因此使得能够实现更坚固且可靠的压滤机构造。
适当地，压缩压力超过过滤室2中占主导地位的压力至少1巴、优选地2-6巴、更优选地3-5巴、以及最优选地4巴。已经发现这样的压差具有足够的能力来去除残留的滤液，同时使损坏过滤介质3的风险最小化。这进一步有助于提供更坚固且可靠的压滤机构造。
根据第一方面的实施例，优选地交替地在过滤室2的相对的侧上提供压缩气体。即，可以同时地或以交替的顺序从相对的侧压缩滤饼。这在某些应用中是有利的，在所述应用中，例如将滤饼重新放置于过滤室内部以便于滤饼干燥或滤饼排出。
结合本公开所描述的方法可以被实施于配备有合适的压缩装置的任何类型的压滤机上，如稍后结合本公开的第二方面所讨论的压滤机。特别地，具有水平的或竖直的过滤室的压滤机可以被用于实施所述方法。
根据第一方面的实施例，可以实施上述方法，以使得形成过滤室2的相对的过滤板在包含滤饼的排出的整个过滤循环期间相对于彼此保持固定。这与常规类型的压滤机相反，在常规类型的压滤机中，相对的过滤板在滤饼排出期间离开彼此缩回。
优选地但并非必须地，通过打开排出装置5的封闭构件而从过滤室2排出滤饼，所述封闭构件被构造成选择性地打开或封闭压滤机的排出口。这样的布置特别地适合于与具有在整个过滤循环期间保持固定的过滤板的压滤机结合使用。
以上所讨论的过滤方法可以用于过滤任何种类的过滤材料。优选地但并非必须地，过滤来自采矿作业的各种浆料。例如，所述方法特别地适合于过滤尾矿或源自混合回采的浆料，比如含有铁矿石成分、磷酸盐矿石成分或磷灰石矿石成分的浆料。
根据本公开的第二方面，提供一种压滤机1。压滤机包括被构造成接收待过滤的过滤材料的过滤室2。
具有至少两个侧的柔性过滤介质3设置于所述过滤室内。过滤介质3被构造成用于在至少两个侧之间接收待过滤的过滤材料，以便通过过滤使滤液与所述过滤材料的固体分离。
设置供给装置4，所述供给装置4包括过滤材料供应部和过滤材料流动路线。供给装置4被构造成将过滤材料供给至过滤室2中，以在其中通过过滤介质3过滤，从而在过滤介质3的至少两个侧之间在过滤室内形成滤饼。
设置排放装置7，所述排放装置7被构造成通过过滤介质3从过滤室2接收滤液。排放装置优选地被进一步构造成更进一步地引导滤液。
设置排出装置5，所述排出装置5被构造成排出形成于过滤室内的滤饼。
压滤机1进一步包括压缩装置6。压缩装置具有压缩气体流动路线6a，所述压缩气体流动路线6a使压缩气体能够从压缩气体供应部6b直接地流体连通至过滤介质3的在过滤室外部的一侧。压缩装置6还具有压缩气体供应部6b，所述压缩气体供应部6b用于经由压缩气体流动路线6a将压缩气体直接地提供至过滤介质3的在过滤室2外部的一侧。
此外，压缩装置6被构造成直接地在过滤介质3的在过滤室外部的一侧上提供压缩气体，以便直接地在过滤介质的所述一侧上施加压缩压力。特别地，以超过过滤室2内的占主导地位的压力的压缩压力提供压缩气体，从而使过滤介质3抵靠滤饼屈曲。
这样的布置使得能够通过挤压从滤饼去除残留的滤液，而无需单独的膜或隔膜元件。因此，由于需要较少的容易受到磨损和维护的构件，具有这样的构造的压滤机更坚固。
优选地但并非必须地，将空气用作压缩气体。
优选地但并非必须地，供给装置4被进一步构造成以供给压力供给过滤材料。此外，在过滤室2内适当地维持供给压力至少直至在过滤介质3的在过滤室2外部的一侧上获得压缩压力。这确保避免突然的压力变化，其可能使滤饼破裂。滤饼中的任何裂纹都可能导致压缩气体流经所述裂纹，这继而导致过高的局部流速，从而可能损坏过滤介质3本身。因此，坚固性和可靠性进一步提高。
适当地，供给压力不超过压缩压力。这确保不需要在施加压缩压力之前降低过滤室内占主导地位的压力。例如，可以使用4-10巴的供给压力。
优选地但并非必须地，压缩装置6被进一步构造成在压缩介质3的在过滤室2外部的一侧上提供压缩气体至少直至压缩气体流动通过过滤介质3以及获得滤饼。这使得能够进一步减少另外的构件，因为不再需要单独的吹干，或者根据应用不再需要滤饼洗涤构件。再次，由于需要较少的容易受到磨损和维护的构件，因此使得能够实现更坚固且可靠的压滤机构造。
适当地，供给装置4和压缩装置6被进一步布置成使得压缩压力超过过滤室中占主导地位的压力至少1巴、优选地2-6巴、更优选地3-5巴、以及最优选地4巴。已经发现这样的压差具有足够的能力来去除残留的滤液，同时使损坏过滤介质3的风险最小化。这进一步有助于提供更坚固且可靠的压滤机构造。
根据第二方面的实施例，压缩装置6被进一步构造成优选地交替地在过滤室2的相对的侧上提供压缩气体。这容许可以同时地或以交替的顺序从相对的侧压缩滤饼。适当地，这可以通过以下方式进行：将压缩气体流动路线6a构造成选择性地在压缩气体供应部6b与过滤介质3的两个相对的外侧之间提供流体连通。
根据第二方面的压滤机可以被设置为任何类型的压滤机。特别地，压滤机1可以设置有水平的或竖直的过滤室2。
优选地但并非必须地，排放装置7包括用于引导滤液的排放流动路线，所述排放流动路线为与压缩气体流动路线6a分离的实体。
根据第二方面的实施例，过滤室2可以为水平的，并且由一个在另一个之上的上过滤板和下过滤板形成。在这样的情况下，过滤板可离开彼此缩回以排出滤饼。此外，过滤介质3包括固定至上过滤板的上侧以及可相对于下过滤板运动以排出滤饼的下侧。
进一步地，在这样的构造中，压缩气体流动路线6a被构造成使得压缩气体能够从压缩气体供应部6b直接地流体连通至过滤介质3的在过滤室外部的上侧。相应地，排放装置7被构造成与下过滤板连接，以便通过过滤介质3的下侧从过滤室2接收滤液。
适当地，压滤机被构造成使得过滤室2由相对的过滤板形成，所述过滤板在包含滤饼的排出的整个过滤循环期间相对于彼此保持固定。即，相对的过滤板在正常操作期间保持固定，并且仅仅在维护服务或维修期间离开彼此缩回。这与常规类型的压滤机相反，在常规类型的压滤机中，相对的过滤板在滤饼排出期间离开彼此缩回。
优选地但并非必须地，排出装置5进一步包括封闭构件，所述封闭构件被构造成选择性地打开或封闭压滤机的排出口，以排出形成于过滤室2内的滤饼。例如，封闭构件可以被设置为一个或多个可充气的软管，当充气时，所述可充气的软管封闭并密封过滤室2的排出口。当放气时，这样的可充气的软管打开所述排出口并且容许滤饼被从过滤室2移出。
适当地，压滤机中所使用的过滤介质为常规的滤布类型。根据压滤机的构造，过滤介质可以包括一个或两个单独的滤片，优选地滤布。例如，配备有双面滤液收集(亦即在过滤室的两侧上)的压滤机优选地配备有两个单独的滤片，而具有单面构造的压滤机优选地配备有单个滤片。此外，具有固定的过滤板的类型的压滤机优选地配备有至少部分地限定闭合的周边的过滤介质元件。
图1示意性地示出根据本公开的实施例的压滤机1的剖视图，其中当从侧面观看时，从过滤室2的两侧排放滤液。在过滤循环期间，供给装置4将过滤材料供给至过滤室2中。以已知的方式，过滤室2的两侧上的过滤介质3可渗透过滤材料的液体成分。因此，同样在过滤室2的两侧上的排放装置7接收和排放过滤材料的液体成分，而固体成分保留于过滤室2内，从而在其中形成滤饼。排出装置5被构造成用于从过滤室2排出滤饼。
此外，图1的压滤机配备有压缩装置6，所述压缩装置6具有压缩气体流动路线6a，所述压缩气体流动路线6a用于使压缩气体能够从压缩气体供应部6b流体连通至过滤介质3的在过滤室2外部的一侧。压缩装置进一步包括压缩气体供应部6b，所述压缩气体供应部6b用于经由压缩气体流动路线6a将压缩气体提供至压缩介质3的在过滤室2外部的一侧。优选地但并非必须地，将压缩空气用作压缩气体。
图2在这样的情况下示出图1的压滤机：在该情况下，压缩装置6被用来从滤饼去除残留的液体成分。即，为了在从过滤室排出滤饼之前进一步从滤饼去除残留的液体成分，压缩装置6可以在过滤介质3的在过滤室外部的一侧上提供压缩气体。由于以超过过滤室2内的占主导地位的压力的压缩压力提供该压缩气体，因此压缩被直接地施加于过滤介质(3)的所述一侧上，从而使过滤介质抵靠滤饼屈曲。这继而挤压滤饼，从而进一步使液体成分与滤饼分离。通过过滤室2的与压缩装置6相对的一侧上的排放装置7排放通过挤压而去除的残留的液体成分。
此外，通过容许压缩气体渗透通过过滤介质和滤饼以便引起穿过其中的气体流动，甚至可以进一步从滤饼去除残留的液体。这样的气流将从滤饼输送残留的液体部分。
图3示出根据本公开的压滤机的替代构造。特别地，压缩装置6配备有用于过滤介质3的两个相对的外侧的流动路线6a，从而使得能够从过滤室2的任一侧对滤饼施加压缩。这使得能够同时地或交替地从过滤室2的两侧对滤饼施加压缩。与图2相反，图3示出压缩气体被引导至过滤室的相对的侧的情况。
图4示出根据本公开的压滤机1的另一替代构造。特别地，过滤室2为水平的，并且由一个在另一个之上的上过滤板2’和下过滤板2”形成，所述过滤板可离开彼此缩回以排出滤饼。过滤介质的上侧被固定至上过滤板2’，而下侧可相对于下过滤板2”运动以排出滤饼。此外，压缩气体流动路线6a被构造成使得压缩气体能够从压缩气体供应部6b直接地流体连通至过滤介质3的在过滤室外部的上侧。相应地，排放装置7被构造成与下过滤板2”连接，以便通过过滤介质3的下侧从过滤室2接收滤液。除了用于使过滤介质3的下侧与形成于下侧的顶部上的滤饼一起运动离开板2’、2”之间的装置之外，排出装置5适当地包括用于使上过滤板2’和下过滤板2”离开彼此缩回的装置。
尽管以上已经结合单个过滤室讨论了本公开，但是应当理解的是，自然地，可以在压滤机中设置多个过滤室。
Claims (23)
1.一种操作压滤机(1)的方法，包括以下步骤：
将过滤材料以供给压力供给至过滤室(2)中，以便利用柔性过滤介质(3)使滤液与固体分离，以及在所述过滤介质(3)的至少两个侧之间在所述过滤室内形成滤饼，
经由所述过滤介质(3)从所述过滤室(2)接收滤液，
排出形成于所述过滤室(2)内的滤饼，以及
在排出所述滤饼之前，通过直接地在所述过滤介质(3)的在所述过滤室(2)外部的一侧上以超过所述过滤室内的占主导地位的压力的压缩压力提供压缩气体而对形成于所述过滤室内的滤饼施加压缩，以便直接地在所述过滤介质的所述一侧上施加所述压缩压力，从而使所述过滤介质(3)抵靠所述滤饼屈曲，
其特征在于，在所述过滤室(2)内维持所述供给压力至少直至在所述过滤介质(3)的在所述过滤室外部的所述一侧上获得所述压缩压力。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述过滤介质(3)的在所述过滤室(2)外部的所述一侧上提供压缩气体，至少直至压缩气体流动通过所述过滤介质(3)以及获得所述滤饼。
3.根据前述权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述压缩压力超过所述过滤室中占主导地位的压力至少1巴。
4.根据前述权利要求3所述的方法，其特征在于，所述压缩压力超过所述过滤室中占主导地位的压力2-6巴。
5.根据前述权利要求3所述的方法，其特征在于，所述压缩压力超过所述过滤室中占主导地位的压力3-5巴。
6.根据前述权利要求3所述的方法，其特征在于，所述压缩压力超过所述过滤室中占主导地位的压力4巴。
7.根据前述权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述过滤室(2)的相对的侧上交替地提供压缩气体。
8.根据前述权利要求1所述的方法，其特征在于，所述过滤室(2)由相对的过滤板形成，所述过滤板在包含所述滤饼的排出的整个过滤循环期间相对于彼此保持固定。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，通过打开排出装置(5)的封闭构件而从所述过滤室(2)排出所述滤饼，所述封闭构件被构造成选择性地打开或封闭所述压滤机的排出口。
10.根据前述权利要求1所述的方法，其特征在于，所述过滤材料为尾矿。
11.根据前述权利要求1所述的方法，其特征在于，所述过滤材料为源自混合回采的浆料。
12.根据前述权利要求11所述的方法，其特征在于，所述过滤材料为含有铁矿石成分、磷酸盐矿石成分或磷灰石矿石成分的浆料。
13.一种压滤机(1)，包括：
过滤室(2)，所述过滤室(2)被构造成用于接收待过滤的过滤材料；
具有至少两个侧的柔性过滤介质(3)，所述过滤介质(3)被定位于所述过滤室内，并且被构造成用于在所述至少两个侧之间接收待过滤的过滤材料，以便通过过滤使滤液与所述过滤材料的固体分离；
供给装置(4)，包括：
-过滤材料供应部，以及
-过滤材料流动路线，
所述供给装置(4)被构造成将过滤材料以供给压力从过滤材料供应部供给至所述过滤室(2)，以通过所述过滤介质(3)在所述过滤室(2)中进行过滤，从而在所述过滤介质(3)的所述至少两个侧之间在所述过滤室内形成滤饼；
排放装置(7)，所述排放装置(7)被构造成通过所述过滤介质(3)从所述过滤室(2)接收滤液；
用于排出形成于所述过滤室内的滤饼的排出装置(5)，
压缩装置(6)，所述压缩装置(6)具有：
-压缩气体流动路线(6a)，所述压缩气体流动路线(6a)用于使压缩气体能够从压缩气体供应部(6b)直接地流体连通至所述过滤介质(3)的在所述过滤室外部的一侧，以及
-压缩气体供应部(6b)，所述压缩气体供应部(6b)用于经由所述压缩气体流动路线(6a)将压缩气体直接地提供至所述过滤介质(3)的在所述过滤室(2)外部的一侧，
-压缩气体控制装置，所述压缩气体控制装置用于选择性地启用或禁用经由所述压缩气体流动路线(6a)从所述压缩气体供应部(6b)进行的气体流动，
其中所述压缩装置(6)被构造成直接地在所述过滤介质(3)的在所述过滤室外部的一侧上以超过所述过滤室(2)内的占主导地位的压力的压缩压力提供压缩气体，以便直接地在所述过滤介质(3)的所述一侧上施加所述压缩压力，从而使所述过滤介质抵靠所述滤饼屈曲，
其特征在于，所述供给装置(4)被进一步构造成在所述过滤室(2)内维持所述供给压力至少直至在所述过滤介质(3)的在所述过滤室(2)外部的所述一侧上获得所述压缩压力。
14.根据权利要求13所述的压滤机(1)，其特征在于，所述压缩装置(6)被进一步构造成：
在所述过滤介质(3)的在所述过滤室(2)外部的所述一侧上提供压缩气体至少直至压缩气体流动通过所述过滤介质(3)以及获得所述滤饼。
15.根据前述权利要求13或14所述的压滤机(1)，其特征在于，所述供给装置(4)和所述压缩装置(6)被进一步布置成使得所述压缩压力超过所述过滤室中占主导地位的压力至少1巴。
16.根据前述权利要求15所述的压滤机(1)，其特征在于，所述压缩压力超过所述过滤室中占主导地位的压力2-6巴。
17.根据前述权利要求15所述的压滤机(1)，其特征在于，所述压缩压力超过所述过滤室中占主导地位的压力3-5巴。
18.根据前述权利要求15所述的压滤机(1)，其特征在于，所述压缩压力超过所述过滤室中占主导地位的压力4巴。
19.根据前述权利要求13所述的压滤机(1)，其特征在于，所述压缩装置(6)被进一步构造成在所述过滤室(2)的相对的侧上交替地提供压缩气体。
20.根据前述权利要求13所述的压滤机(1)，其特征在于，所述排放装置(7)包括用于引导滤液的排放流动路线，其中所述排放流动路线为与所述压缩气体流动路线(6a)分离的实体。
21.根据前述权利要求13所述的压滤机，其特征在于，所述过滤室(2)为水平的，并且由一个在另一个之上的上过滤板和下过滤板形成，所述上过滤板和下过滤板能离开彼此缩回以排出滤饼，
所述过滤介质(3)包括：
-固定至所述上过滤板的上侧，以及
-能相对于所述下过滤板运动以排出滤饼的下侧，
其中所述压缩气体流动路线(6a)被构造成使得压缩气体能够从压缩气体供应部(6b)直接地流体连通至所述过滤介质(3)的在所述过滤室外部的上侧，以及
其中所述排放装置(7)被构造成与所述下过滤板连接，以便通过所述过滤介质(3)的下侧从所述过滤室(2)接收滤液。
22.根据前述权利要求13所述的压滤机，其特征在于，所述过滤室(2)由相对的过滤板形成，所述过滤板在包含所述滤饼的排出的整个过滤循环期间相对于彼此保持固定。
23.根据权利要求22所述的压滤机，其特征在于，所述排出装置(5)进一步包括封闭构件，所述封闭构件被构造成选择性地打开或封闭所述压滤机的排出口，以排出形成于所述过滤室(2)内的滤饼。
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