Вакуумный фильтр

Когда говорят про вакуумный фильтр, особенно в контексте обогащения, многие сразу представляют себе какую-то универсальную и почти магическую установку, которая решит все проблемы с обезвоживанием концентратов. Это первое и, пожалуй, самое распространённое заблуждение. На деле же — это очень требовательный к условиям и подготовке пульпы аппарат, и его эффективность на 70% определяется тем, что в него подаёшь. Слишком крупные частицы — быстро забивают ткань, слишком мелкие — образуют плотный, почти непроницаемый для воздуха осадок, и вакуум просто не работает. Самый частый косяк на новых участках — попытка поставить фильтр, не разобравшись с классификацией или сгущением. У нас так было на одном из золотоизвлекательных комплексов под Чжаоюанем, где как раз базируется ООО Шаньдун Цянь Шэн Горнодобывающее Оборудование. Их специалисты, кстати, это хорошо понимают, потому что видят типовые ошибки при запуске оборудования у клиентов.

Конструкция — не догма, а отправная точка

Если брать классический барабанный вакуумный фильтр, то тут, казалось бы, всё давно устоялось. Барабан, секторы, система отвода фильтрата. Но вот нюансы... Например, материал фильтровальной перегородки. Для цианистых пульп, с которыми часто работают в ?Золотой столице?, обычный полипропилен может не подойти из-за химической стойкости. Нужно смотреть на модифицированные ткани или, в некоторых случаях, на металлические сетки с многослойной намоткой. Мы как-то пробовали сэкономить и поставили стандартную ткань на фильтр для обезвоживания пиритного концентрата — через две недели её разъело, и эффективность упала в ноль. Пришлось срочно менять на более стойкую, но неделю простоя — это прямые убытки.

Ещё момент — система создания вакуума. Часто думают, что чем мощнее вакуумный насос, тем лучше. Отчасти да, но есть предел. Слишком высокое разрежение может привести к слишком быстрому уплотнению кека на начальной стадии, и тогда дальнейшая фильтрация затрудняется. Получается, что ты не воду отжимаешь, а просто вдавливаешь частицы в ткань, запечатывая поры. Оптимальное значение — это всегда компромисс между скоростью и качеством осадка, и оно подбирается опытным путём для каждой конкретной руды. На сайте sdqs.ru, кстати, в описаниях оборудования часто акцентируют, что настройка под конкретные условия — это критически важно, а не просто формальность.

И про барабан. Его скорость вращения — это не просто технический параметр из паспорта. Это один из ключевых рычагов управления процессом. Медленное вращение — более сухой кек, но низкая производительность. Быстрое — много продукта, но влажность зашкаливает. Настраивать нужно прямо на месте, наблюдая за формированием осадка в зоне фильтрации и за его отрывом в зоне съёма. Иногда приходится мириться с чуть более высокой влажностью, но гнать объём, если этого требует следующий передел. А иногда, наоборот, сушить ?до хруста?.

Подготовка пульпы — то, о чём все забывают

Как я уже упомянул, фильтр — это финальный аккорд. Всё начинается раньше. Флотация или гравитация дают концентрат, который нужно сгустить. И вот здесь часто экономят на сгустителях, а потом мучаются с фильтром. Недостаточно сгущённая пульпа — повышенный расход электроэнергии на перекачку и на создание вакуума, быстрый износ ткани. Слишком густая — проблемы с подачей и распределением по барабану. Идеальная плотность — это та, при которой пульпа ещё хорошо перекачивается, но уже не расслаивается в питающем корыте.

Часто упускают из виду и реагентный режим. Иногда для улучшения слипания частиц, формирования более прочного кека, который хорошо снимается, в пульпу добавляют флокулянты. Но тут палка о двух концах. Переборщил с флокулянтом — получишь желеобразную массу, которая забивает всё на свете и плохо отдаёт влагу. Не доложил — осадок рыхлый, обваливается при съёме, падает обратно в ванну. Дозировку нужно выводить титрованием, и она может меняться от партии руды.

Один из самых показательных случаев был на предприятии, где мы обслуживали линию. Руда поменяла свойства (ушел вглубь карьера), сгуститель стал работать хуже, а на фильтре начался кошмар. Кек не формировался, шёл рваными хлопьями. Стали разбираться. Оказалось, изменилось содержание глинистых частиц. Пришлось на ходу менять тип и дозу флокулянта на выходе из сгустителя и буквально заново ?приучать? вакуумный фильтр к новой питающей среде. Неделя экспериментов, зато процесс встал в норму.

Эксплуатационные ?мелочи?, которые решают всё

Работа фильтра — это не ?включил и забыл?. Это постоянный контроль. Давление вакуума в приемном баке — первое, на что смотришь. Упало — ищи причину: либо насос, либо воздушные подсосы в трубопроводах, либо ткань порвалась или забилась ?вглухую?. Состояние фильтровальной ткани — её нужно регулярно промывать. Не просто водой, а иногда и реагентами, чтобы растворить солевые или органические отложения, забивающие поры. Промывные сопла должны быть исправны, иначе на барабане останется слой шлама, который высохнет и забьёт ткань намертво.

Система съёма кека. Нож должен быть острым и правильно выставлен. Зазор в пару миллиметров — и ты либо не снимаешь осадок, либо режешь ткань. А замена ткани на барабанном фильтре — это та ещё процедура, несколько часов простоя минимум. Поэтому лучше следить за ножом и его регулировкой ежесменно.

И, конечно, фильтрат. Его прозрачность — отличный индикатор. Помутнел — значит, ткань порвалась или нарушилась герметичность в каком-то секторе, и твердые частицы уходят в обратку. Это не только потеря продукта, но и нагрузка на систему оборотного водоснабжения. Нужно сразу останавливать и искать пробой. На крупных предприятиях, подобных ООО Шаньдун Цянь Шэн, где речь идёт о серийном производстве и поставках надежного оборудования, такие моменты всегда подробно прописывают в руководствах по эксплуатации, потому что знают — от этого зависит репутация агрегата на объекте заказчика.

Когда фильтр не панацея: границы применимости

Бывают ситуации, когда вакуумный фильтр — не лучший выбор, как бы этого ни хотелось. Например, для сверхтонких шламов, особенно с высоким содержанием коллоидных частиц (какие бывают в хвостах некоторых обогатительных фабрик). Вакуум тут почти бессилен, осадок не формируется, или его влажность остается запредельно высокой. Тут уже нужно смотреть в сторону камерных фильтр-прессов или даже термической сушки, хотя это совсем другие деньги.

Другой случай — когда нужна исключительная чистота фильтрата. Даже при целой ткани, какие-то мельчайшие частицы всё равно проскакивают. Если для оборотной воды это допустимо, то для сброса в гидроотвал или для дальнейшей химической переработки — может быть критично. Тогда ставят дополнительные ступени очистки, либо, опять же, рассматривают фильтр-прессы, которые дают более чистый фильтрат.

Или вопрос абразивности. Если в концентрате много твёрдых, острых частиц (например, кварца), то износ ткани идёт катастрофически быстро. Экономика процесса летит в тартарары из-за стоимости постоянных замен. В таких случаях иногда выгоднее использовать дисковые фильтры, где проще менять отдельные секции, или опять же переходить на прессование.

Вместо заключения: мысль вслух

Так что, если резюмировать мой опыт, то вакуумный фильтр — это не просто кусок железа с насосом. Это узел, глубоко интегрированный в технологическую цепочку. Его работа — это отражение того, как настроены предыдущие стадии. И его эффективность — это всегда результат грамотного выбора (тут как раз важно обратиться к специалистам, которые, как в ООО Шаньдун Цянь Шэн, имеют опыт подбора оборудования под конкретные геологические условия), точной настройки и, что не менее важно, дисциплинированного повседневного обслуживания. Самые дорогие и совершенные аппараты можно угробить за месяц халатной эксплуатации. И наоборот, на старом, но хорошо изученном и вовремя обслуживаемом фильтре можно годами стабильно получать продукт нужной кондиции. Всё упирается в понимание процесса, а не в слепое следование инструкции. Именно поэтому в горном деле так ценятся не столько сами машины, сколько опыт людей, которые за ними стоят.