Выбор и расчет фильтров

Фильтры выбираются в зависимости от многих факторов: размера частиц пульпы, свойств осадка — сжимаемости и несжимаемости, его удельного сопротивления, свойств осадка сниматься, производительности.

Удельную производительность фильтров выбирают только на основании экспериментальных данных, имеющихся для аналогичного сырья или специально полученных в лаборатории.

По результатам опытов по фильтрации рассчитывают удельную производительность:

где q_w — вес влажного осадка; Q — количество твердого, которое было отфильтровано за время t на фильтре с поверхностью S.

Из веса влажного осадка можно рассчитать вес сухого осадка:

где XV — влажность осадка, %.

Зная поверхность фильтра 5ф, по каталогу и, но определенной удельной нагрузке для данного вида пульпы рассчитывают производительность фильтра:

Следует отметить, что скорость фильтрации меняется от времени в зависимости от степени изношенности и забивки фильтровальной перегородки. Необходимо следить, чтобы фильтроткань не рвалась, не образовывались трещины в осадке, так как происходит резкое падение вакуума. Скорость фильтрации, как правило, ускоряется при нагреве суспензии (уменьшается вязкость), увеличении вакуума и увеличении содержания твердого.

Примерные удельные нагрузки на дисковые и барабанные вакуум-фильтры по сухому твердому при фильтрации сгущенных сульфидных материалов представлены в табл. 11.2.

Таблица 11.2

Удельные нагрузки вакуум-фильтров.

Фильтруемый материал.	Удельная нагрузка по cvxomv осадку, (т/(мч)).	Тип вакуум-фильтра.
Мелкий угольный шлам и флотационный концентрат.	0,2−0,5.	Дисковый.
Крупный угольный шлам.	0,5−1,0.	Дисковый.
Флотационные сульфидные концентраты сгущенные: • медный • свинцовый • цинковый • пиригный	0,1−0,2 0,1−0,2 0,2−0,4 0,3−0,6.	Дисковый, барабанный.
Aiхатитовый флотационный концентрат без предварительного сгущения, 86% класса — 0,15 мм.	0,6−0,65.	Барабанный с внутренней фильтрующей поверхностью.
Нефелиновый концентрат.	0,5−0,55.	Дисковый.
Графитовый концентрат.	0,4−0,5.	Дисковый.
Машетитовый концентрат, более 70% класса — 0,074 мм.	0,5−1,0.	Дисковый, барабанный.
Магнетитовый концентрат, 70% — 40% класса — 0,074 мм.	0,5−1,0.	Барабанный с внутренней фильтрующей поверхностью.
Магнетитовый концентрат, 40% — 20% класса — 0,074 мм.	4,0−7,0.	Планфильтр

Рассмотрим пример решения задачи.

Задача 11.3. Во время опытного фильтрования водной суспензии с содержанием 13,9% карбоната кальция при 20 °C на лабораторном фильтр-прессе с F= 0,1 м² и толщиной осадка 50 мм были получены данные, приведенные в табл. 11.3.

Таблица 113

Фильтрование суспензии

При избыточном давлении.		Собрано.	Время от начала.
Па.	кгс/см2	фильтрата, дм3	опыта, с.
3,43−104	0,35.	2,92.
		7,80.
10,3−1 O'1	1,05.	2,45.
		9,80.

Определить константы фильтрования: К (м²/ч) и С (м³/м²). Решение.

• 1. Численные значения констант фильтрования найдем из уравнения: V² + 2 VC= Кх.
• 2. При избыточном давлении 3,43−10⁴ На (0,35 кгс/см²) результаты опытов дают:

• 3. Подставляем пересчитанные величины в уравнение (3.13) и решаем систему уравнений:
• 4. Аналогичным образом вычисляем константы К и С для избыточного давления 10,3 * 10⁴ Па (1,05 кгс/см²). Получаем следующие значения констант фильтрования: К = 560−10 ⁴ м²/ч; С= 3,78−10″ ³ м³/м².