摘 要 ：本文闡述了一種新型濃縮設(shè)備在超細(xì)氫氧化鋁生產(chǎn)過程中的成功應(yīng)用。介紹了該種設(shè)備通過低壓力、高流速滲透原理，將懸浮漿液固體濃度提高一倍以上，解決了無法通過沉降、離心工藝濃縮懸浮液的問題。同時(shí)介紹了如何科學(xué)使用、維護(hù)、再生陶瓷膜過濾機(jī)設(shè)備，提高洗滌工序洗滌能力服務(wù)。

超細(xì)氫氧化鋁粉體（下文簡稱 ：超細(xì)氫鋁）是目前世界上用量最大的無機(jī)阻燃劑之一，它具有阻燃、消煙、填充三大功能。中鋁山東分公司化學(xué)品廠生產(chǎn)的超細(xì)氫鋁平均粒徑為0.8μm~5μm之間 ,目前產(chǎn)量在 2.5萬噸 /年。隨著超細(xì)氫鋁的市場需求量不斷上升，山東分公司新建設(shè)的一條 2萬噸生產(chǎn)線，生產(chǎn)線采用自動化程度高、連續(xù)化生產(chǎn)的陶瓷膜過濾機(jī)設(shè)備，濃縮漿液提高固含，從而達(dá)到提高洗滌設(shè)備產(chǎn)量的目的。

1 濃縮設(shè)備優(yōu)缺點(diǎn)對比
超細(xì)氫鋁，粒度極細(xì)，隨著漿液固含的提高，粘度成倍增加，是生產(chǎn)中最為頭痛的問題。為達(dá)到提高漿液固體含量的目的，山東分公司進(jìn)行了大量測試，包括 ：添加絮凝劑加速沉降，通過沉降方式濃縮 ；通過高速離心機(jī)離心作用，達(dá)到固液兩項(xiàng)分離的方式 ；通過布袋式葉濾機(jī)過濾漿液，達(dá)到固液分離的方式 ；利用膜技術(shù)，通過滲透原理，過濾清液，提高漿液固體含量的方式等等。

2 陶瓷膜過濾機(jī)結(jié)構(gòu)、工作原理、工作流程
（1）結(jié)構(gòu)。性能指標(biāo)。支撐體結(jié)構(gòu) ：20 通道多孔氧化鋁陶瓷芯，氧化鋁含量大于 95%。外形尺寸 ：膜管外徑φ**mm，通道內(nèi)徑 φ*mm，管長 ****mm。膜材質(zhì) ：氧化鋯、氧化鋁。膜孔徑 ：***nm。爆破壓力 ：*.*MPa。最大工作壓力 ：小于 *.*MPa。pH 適用范圍 ：0~14。膜管燒結(jié)溫度 ：大于 ****℃?？寡趸瘎┬阅?：優(yōu)?？谷軇┬阅?：優(yōu)。
（2）工作原理。陶瓷膜過濾器核心組件——陶瓷膜管，是利用 ATH燒結(jié)過程中失水出現(xiàn)孔隙的原理而制造的多孔陶瓷芯，主要成分為氧化鋁，產(chǎn)生的納米級膜孔徑，是高效的過濾介質(zhì)，稀漿液在高速通過濾芯時(shí)，在低壓力的作用下，液體通過孔徑滲透至外壁，達(dá)到固液分離的目的。物料持續(xù)
循環(huán)，直到達(dá)到要求固含指標(biāo)為止。

（3）工作流程簡介。陶瓷膜過濾機(jī)，在超細(xì)氫氧化鋁生產(chǎn)中起到提高料漿固含的作用。我公司投用該設(shè)備后，對設(shè)備加以改進(jìn)，使其更適合超細(xì)氫氧化鋁生產(chǎn)的需求。將反吹系統(tǒng)、反洗系統(tǒng)簡化，提高了設(shè)備可操作性。目前主要工作方式 ：在正常濃縮過程中自動定時(shí)關(guān)閉滲透液閥門，可以提高每條膜管的 20 通道內(nèi)漿液流速，起到高速沖洗通道的作用，避免堵塞；每濃縮一槽（或多槽）漿液后，進(jìn)入置換模式，設(shè)備自動關(guān)閉原料槽處理閥門，切換至熱水槽閥門，用熱水將管道、設(shè)備內(nèi)漿液置換完畢，漿液回到原料槽，滲透液回到外送流程 ；設(shè)備使用 45-50 天后，利用 20%~25% 堿液高溫堿煮膜管，將部分堵塞的通道再生。設(shè)備經(jīng)過改進(jìn)后，提高設(shè)備可操作性，更能適合我廠的物料特性。采用熱水置換方法，可有效保護(hù)和延長膜管壽命 ；使用堿液堿煮再生膜管，可以使膜管快速恢復(fù)滲透量，提高設(shè)備效率。

3 工藝條件及指標(biāo)
3.1 工藝條件
該設(shè)備需要較高的操作精度，因此需要操作工具有一定的理論知識和操作技能。由于設(shè)備首次應(yīng)用在超細(xì)氫鋁行業(yè)，制定一個(gè)較為合理的工藝條件，十分重要。
（1）進(jìn)設(shè)備物料流量控制在 150~250m3/h。
（2）設(shè)備進(jìn)料口壓力 <0.4mpa。
（3）原料槽料漿溫度 >50℃。
（4）滲透液流量 >20m3/h。
（5）循環(huán)泵頻率：以設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不震動為最大控制頻率。
（6）滲透關(guān)閉時(shí)間間隔 30 ～ 60min/ 次。

3.2 操作要求及工藝改進(jìn)
設(shè)備在運(yùn)行當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)部分提高設(shè)備利用率、提高設(shè)備使用壽命的方法，并加以改進(jìn)，提高了設(shè)備性能和簡化操作。
（1）將原來的反吹風(fēng)系統(tǒng)去除。原因 ：反吹風(fēng)系統(tǒng)造成設(shè)備震動，瞬間壓升大，已損壞備件 ；去除后優(yōu)點(diǎn) ：不影響設(shè)備正常使用，減少壓升對設(shè)備造成的影響。
（2）濃縮液出口氣動閥門更換成電動閥門。原因 ：氣動閥門不穩(wěn)定，容易突然關(guān)閉，造成設(shè)備內(nèi)迅速壓升 ；更換后優(yōu)點(diǎn) ：電動閥門無論斷電、短路均保持原來狀態(tài)，不會造成設(shè)備內(nèi)部壓力迅速升高。
（3）酸洗流程改為堿煮。原因 ：酸洗效果不好，也會腐蝕設(shè)備及管道 ；改變后優(yōu)點(diǎn) ：堿煮流程不損壞設(shè)備，堿煮時(shí)物料流動速度快，更易清通，再生率高。
（4）物料進(jìn)設(shè)備前增加細(xì)過濾網(wǎng)。原因 ：物料中含有細(xì)小的顆粒，容易堵塞通道 ；增加篩網(wǎng)優(yōu)點(diǎn) ：將大于 4mm 的顆粒過濾掉，避免堵塞管道，提高設(shè)備使用壽命。經(jīng)過上述改進(jìn)，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率、設(shè)備（膜管）使用壽命提高了 50%，大大降低的設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。

4 效益計(jì)算
4.1 經(jīng)濟(jì)效益

動盤洗滌未經(jīng)過濃縮的料漿與濃縮后的料漿，其效率差異較大。見表 1，移動盤洗滌過程中各項(xiàng)指標(biāo)對比。從對比表看，未經(jīng)過濃縮的漿液洗滌時(shí)效率低、能耗高，產(chǎn)能估計(jì)低 20%~30% 左右（相對經(jīng)過濃縮的漿液）。不經(jīng)過濃縮直接洗滌料漿，將會導(dǎo)致生產(chǎn)線產(chǎn)能不足，滿足不了烘干設(shè)備需求。
4.2 社會效益
陶瓷膜過濾機(jī)設(shè)備投用后，效果顯著，驗(yàn)證了無機(jī)膜技術(shù)成功應(yīng)用于冶金行業(yè)的可行性。該設(shè)備具有自動化程度高一鍵操作、高固含漿液保持流動性不堵塞設(shè)備、設(shè)備運(yùn)行安全系數(shù)高、各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到生產(chǎn)線設(shè)計(jì)要求，相比其他類型的濃縮工藝或設(shè)備，具有突出的優(yōu)點(diǎn)。

5 結(jié)語
陶瓷膜過濾機(jī)在超細(xì)氫氧化鋁生產(chǎn)中應(yīng)用十分成功，能解決具有特殊性質(zhì)的漿液，如 ：高堿度、極細(xì)顆粒、高固含量等問題。設(shè)備在長時(shí)間應(yīng)用過程中尋找到了科學(xué)的膜管再生工藝、較為合理的維護(hù)保養(yǎng)方法，令該設(shè)備發(fā)揮了超長作用。