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進(jìn)行真空過濾，濾餅含水率在40左右。從生產(chǎn)實踐來看，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的螺旋卸料造成在盤面上始終會殘留―層濾餅，稱為殘留濾餅層，殘留濾餅層導(dǎo)致過濾性能極差；其深層次的原因為脫硅粉煤灰中硅酸鈉溶液造成脫硅粉煤灰濾餅致密、板結(jié)、透氣率差，同時也導(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；但是對于吸水性強、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間的延長，會逐漸板結(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基金項目：國家“十一五”科技支撐計劃項目（2009BAB49B00）在脫硅粉煤灰分離與試車過程中，針對殘余濾餅層的處理，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)常用的翻盤過濾機來處理脫硅粉煤灰漿液69. 2試驗設(shè)計2.1試驗?zāi)康呐c內(nèi)容本試驗主要采用翻盤過濾機，試驗測定翻盤過濾機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在脫硅粉煤灰漿液過濾的適用性。并與與平盤過濾機進(jìn)行對比，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)計和設(shè)備選型提供依據(jù)。

2.2試驗條件本試驗選用某化工機械廠提供的試驗機，真空泵與氣液分離罐為試驗機自備。試驗機的主要參數(shù)見表1.試驗物料為用經(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試驗機主要運行參數(shù)項目過濾面積濾盤規(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，低溫停留時間超過10h，高溫停留時間超過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試驗方法不同性質(zhì)漿液過濾時間對比不同性質(zhì)漿液過濾的濾液浮游物含量對比將1m2翻盤過濾機（試驗機）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，開啟真空泵，真空度0. 06MPa開始計時，真空度降低到0. 04MPa停止計時，傾翻卸料，卸料后觀察濾布狀態(tài)。

3試驗結(jié)果與分析3.1過濾時間對比示出3種物料在達(dá)到同樣濾餅厚度條件下的過濾時間的對比?？梢钥闯?，加入石灰石的脫硅粉煤灰漿液過濾時間要遠(yuǎn)短于不加石灰石的。主要原因為石灰石的加入，在濾餅中形成了骨架，起到了骨架助濾的作用。同時石灰石的加入，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濾液浮游物含量對比示出2種料漿過濾的濾液浮游物含量對比?？梢钥闯?，無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)。圖中兩個點高于10g/L，可能是3.3濾餅含水率對比At試驗機濾盤面積，m2 T―過濾時間，a――濾餅含水率，Qd――設(shè)計抽氣量，m3/min Q試驗機抽氣量，m3/min Ae―翻盤過濾機有效面積，m2A試驗機濾盤面積，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，同時濾餅相對疏松，過濾時間短，濾餅含水率較高。

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

同樣，可通過漿液進(jìn)料量計算過濾機產(chǎn)能。

表4列出了產(chǎn)能計算結(jié)果。通過表3和表4對比分析可知，兩種方式計算的過濾機產(chǎn)能基本致。同時也可以看出，通過合理調(diào)節(jié)漿液進(jìn)料量和過濾時間，在目前的試驗條件下，55m2翻盤過濾機的產(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)料量計算的產(chǎn)能序號進(jìn)料量V（m3）進(jìn)料濃度as過濾時間T（s）濾液含固量翻盤過濾機產(chǎn)能W（t/h）針對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。

使用翻盤過濾機濾餅含水率基本保持在40以下，與平盤過濾機相比，濾餅含水率基本相同。過濾后濾液浮游物保持在5g/L左右，對后續(xù)的活性硅酸鈣工序不會造成大的影響。同時可經(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控制在相對較低的水平，有利于縮短過濾所用的時間，同時控制脫硅反應(yīng)后的停留時間，55m2翻盤過濾機能達(dá)到30t/h的干基粉煤灰產(chǎn)能。