高鋁粉煤灰預(yù)脫硅一堿石灰燒結(jié)法工藝路線是由大唐國際與清華大學(xué)和清華同方合作，經(jīng)過8年自主開發(fā)的高鋁粉煤灰生產(chǎn)冶金級(jí)氧化鋁并聯(lián)產(chǎn)活性硅酸鈣化工填料和硅酸二鈣水泥熟料的多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)脫硅粉煤灰漿液分離與洗滌是高鋁粉煤灰預(yù)脫硅工序后針對(duì)脫硅粉煤灰漿液的處理環(huán)節(jié)。

目前脫硅粉煤灰漿液分離與洗滌采用平盤過濾機(jī)進(jìn)行真空過濾，濾餅含水率在40左右。從生產(chǎn)實(shí)踐來看，有產(chǎn)能低、生產(chǎn)連續(xù)性差、過濾性能惡化快等缺陷。這種缺陷從表現(xiàn)上看是由平盤過濾機(jī)的螺旋卸料造成在盤面上始終會(huì)殘留―層濾餅，稱為殘留濾餅層，殘留濾餅層導(dǎo)致過濾性能極差；其深層次的原因?yàn)槊摴璺勖夯抑泄杷徕c溶液造成脫硅粉煤灰濾餅致密、板結(jié)、透氣率差，同時(shí)也導(dǎo)致濾布的孔隙逐步被堵死。

殘留濾餅層厚度一般為5mm左右，對(duì)于性能疏松、吸水性差的物料（如氫氧化鋁），其作為濾布上的一層過濾介質(zhì)不僅不影響過濾，而且作為―層過濾介質(zhì)有助于降低濾液的浮游物；但是對(duì)于吸水性強(qiáng)、易形成致密層的物料（如硅酸鈉的脫硅粉煤灰），殘余濾餅層隨著過濾時(shí)間的延長，會(huì)逐漸板結(jié)，造成透氣能力越來越差，嚴(yán)重影響過濾過程的正常進(jìn)行。

-22基金項(xiàng)目：國家“十一五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2009BAB49B00）在脫硅粉煤灰分離與試車過程中，針對(duì)殘余濾餅層的處理，采取高壓風(fēng)反吹、高壓水沖洗和高壓水切割等多種措施取得了定效果，但仍然難以滿足連續(xù)生產(chǎn)要求。為了徹底解決殘余濾餅層帶來的影響，引入磷酸行業(yè)常用的翻盤過濾機(jī)來處理脫硅粉煤灰漿液69. 2試驗(yàn)設(shè)計(jì)2.1試驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容本試驗(yàn)主要采用翻盤過濾機(jī)，試驗(yàn)測定翻盤過濾機(jī)用于脫硅粉煤灰漿液過濾的單位產(chǎn)能、濾餅含水率、濾液物等參數(shù)，以期考察翻盤過濾機(jī)在脫硅粉煤灰漿液過濾的適用性。并與與平盤過濾機(jī)進(jìn)行對(duì)比，從產(chǎn)能、濾液固含、濾餅含水率、生產(chǎn)連續(xù)性等各方面進(jìn)行比較，為后續(xù)設(shè)計(jì)和設(shè)備選型提供依據(jù)。

2.2試驗(yàn)條件本試驗(yàn)選用某化工機(jī)械廠提供的試驗(yàn)機(jī)，真空泵與氣液分離罐為試驗(yàn)機(jī)自備。試驗(yàn)機(jī)的主要參數(shù)見表1.試驗(yàn)物料為用經(jīng)過緩沖槽和調(diào)配槽的脫硅粉煤灰漿液，分為4種，具體見表2.表1試驗(yàn)機(jī)主要運(yùn)行參數(shù)項(xiàng)目過濾面積濾盤規(guī)格抽氣量真空度指標(biāo)表2物料特性物料號(hào)物料名稱料漿特性1低溫脫硅粉煤灰漿液漿液為調(diào)配槽內(nèi)的脫硅粉煤灰漿液，低溫停留時(shí)間超過10h2高溫脫硅灰漿液漿液為緩沖槽內(nèi)的脫硅粉煤灰漿液，低溫停留時(shí)間超過10h，高溫停留時(shí)間超過3h3添加7石灰石的脫硅粉煤灰漿液漿液為緩沖槽內(nèi)添加7石灰石的脫硅粉煤灰漿液，停留時(shí)間約1h4添加原粉煤灰的高溫脫硅灰漿液漿液為緩沖槽內(nèi)的脫硅粉煤灰漿液，原粉煤灰加入后高溫停留時(shí)間不超過2h由于濾布初次過濾，孔隙度較高導(dǎo)致浮游物較高。

2.3試驗(yàn)方法不同性質(zhì)漿液過濾時(shí)間對(duì)比不同性質(zhì)漿液過濾的濾液浮游物含量對(duì)比將1m2翻盤過濾機(jī)（試驗(yàn)機(jī)）置于預(yù)脫硅緩沖槽附近，從緩沖槽和調(diào)配槽使用泵將漿液輸送到過濾機(jī)，開啟真空泵，真空度0. 06MPa開始計(jì)時(shí)，真空度降低到0. 04MPa停止計(jì)時(shí)，傾翻卸料，卸料后觀察濾布狀態(tài)。

3試驗(yàn)結(jié)果與分析3.1過濾時(shí)間對(duì)比示出3種物料在達(dá)到同樣濾餅厚度條件下的過濾時(shí)間的對(duì)比?？梢钥闯?，加入石灰石的脫硅粉煤灰漿液過濾時(shí)間要遠(yuǎn)短于不加石灰石的。主要原因?yàn)槭沂募尤?，在濾餅中形成了骨架，起到了骨架助濾的作用。同時(shí)石灰石的加入，降低了硅酸鈉溶液濃度，這使得漿液粘度的減低，有利于進(jìn)行過濾。

3.2濾液浮游物含量對(duì)比示出2種料漿過濾的濾液浮游物含量對(duì)比?？梢钥闯觯瑹o論是加石灰石還是未加石灰石的脫硅粉煤灰漿液，濾液的浮游物含量基本在10g/L以下，集中在5g/L左右，雖高于設(shè)計(jì)要求的2g/L的浮游物含量，但也在后續(xù)工序精濾設(shè)備的處理范圍內(nèi)。圖中兩個(gè)點(diǎn)高于10g/L，可能是3.3濾餅含水率對(duì)比At試驗(yàn)機(jī)濾盤面積，m2 T―過濾時(shí)間，a――濾餅含水率，Qd――設(shè)計(jì)抽氣量，m3/min Q試驗(yàn)機(jī)抽氣量，m3/min Ae―翻盤過濾機(jī)有效面積，m2A試驗(yàn)機(jī)濾盤面積，m2示出2種料漿過濾后濾餅的含水率。從中可以看出，無論是加了石灰石還是未加石灰石的脫硅粉煤灰漿液，粉煤灰濾餅的含水率集中在40左右；但同時(shí)可以看出，加入石灰石后濾餅含水率有適當(dāng)增加，這可能是由于加入石灰石后，濾餅易于龜裂，易于跑真空，同時(shí)濾餅相對(duì)疏松，過濾時(shí)間短，濾餅含水率較高。

不同性質(zhì)漿液過濾的濾餅含水率對(duì)比4產(chǎn)能估算表3通過濾餅量計(jì)算的產(chǎn)能序號(hào)過濾時(shí)間T（s）濾餅厚度L（mm）濾餅含水率）翻盤過濾機(jī)選取3料漿，漿液為添加石灰石的粉煤灰漿液，通過濾餅量計(jì)算生產(chǎn)能力。計(jì)算公式見式（1）。其中試驗(yàn)機(jī)濾盤面積為1m2，55m2翻盤過濾機(jī)有效面積為46m2，濾餅容重為1200kg/m3，設(shè)計(jì)抽氣量為5.82m3/min.表3列出了產(chǎn)能計(jì)算結(jié)果。

同樣，可通過漿液進(jìn)料量計(jì)算過濾機(jī)產(chǎn)能。

表4列出了產(chǎn)能計(jì)算結(jié)果。通過表3和表4對(duì)比分析可知，兩種方式計(jì)算的過濾機(jī)產(chǎn)能基本致。同時(shí)也可以看出，通過合理調(diào)節(jié)漿液進(jìn)料量和過濾時(shí)間，在目前的試驗(yàn)條件下，55m2翻盤過濾機(jī)的產(chǎn)能能達(dá)到30~45t/h的干基粉煤灰產(chǎn)能。

表4通過漿液進(jìn)料量計(jì)算的產(chǎn)能序號(hào)進(jìn)料量V（m3）進(jìn)料濃度as過濾時(shí)間T（s）濾液含固量翻盤過濾機(jī)產(chǎn)能W（t/h）針對(duì)脫硅粉煤灰漿液分離與洗滌采用平盤過殘余濾餅全部卸除，有利于后續(xù)濾布的洗滌與再生。

使用翻盤過濾機(jī)濾餅含水率基本保持在40以下，與平盤過濾機(jī)相比，濾餅含水率基本相同。過濾后濾液浮游物保持在5g/L左右，對(duì)后續(xù)的活性硅酸鈣工序不會(huì)造成大的影響。同時(shí)可經(jīng)過進(jìn)一步濾布選型將濾液浮游物保持在規(guī)定的范圍之下。

在目前的試驗(yàn)數(shù)據(jù)下，如果控制粉煤灰預(yù)脫硅反應(yīng)，將液相中Nk和Si2控制在相對(duì)較低的水平，有利于縮短過濾所用的時(shí)間，同時(shí)控制脫硅反應(yīng)后的停留時(shí)間，55m2翻盤過濾機(jī)能達(dá)到30t/h的干基粉煤灰產(chǎn)能。