У вересні 2009 року на замовлення фірми «Віп-трейдер» фахівцями «НВП Східна Україна» на кар'єрі каоліну в м. Побузьке (Кіровоградській області) було змонтовано камерний фільтр-прес з гідроприводом ЧМ 535/20-1500х1500 призначений для фільтрування суспензії каолину.
Основні характеристики обладнання:
- Поверхня фільтрування 535 м2;
- Об'єм камерного простору, не менше 5,13 м3;
- Тиск фільтрування, робочий, не більше 1,5 (15) МПа (кгс/см2);
- Товщина відфільтрованого осадка 20 мм;
- Зусилля затискання плит, не більше 4,02х106 (402) Н (тс).
В об'єм поставки фільтр-преса ЧМ 535/20-1500х1500, крім власне фільтр-преса, входять станція гідроприводу, приймальний бункер зі стулками і шнеком вивантаження осадка, пристрій промивний автоматичний і патронний фільтр до нього.
Застосування цього обладнання для фільтрування пульпи каоліну передували лабораторні роботи з визначення фільтрувальних властивостей даного продукту. У березні 2009 року до лабораторії «НВП-Східна Україна» було доставлено пульпу каоліну, фірмою «ВІП-Трейдер» у кількості 20 літрів. За умовами проведення експериментів, виставлених замовником, потрібно вивчити перебіг процесу фільтрування даної пульпи при трьох значеннях вмісту твердої фази: 120, 160 і 200 г/л. Тому у конкретних дослідах вихідна суспензія розбавлялася до вказаних значень. Експерименти проводилися на фільтрувальних установках двох типів: горизонтальній фільтрувальній воронці та моделі камерного фільтр-преса поверхнею 0,0072 м2. Як фільтруюча перегородка використовувалася монофілументна фільтрувальна тканина проникністю 24 л, яка забезпечувала необхідну чистоту фільтрату (не більше 0,5 г/л суспензії).
Експерименти на воронці проводилися з умовою отримання осадка однакової товщини при різних концентраціях твердої фази в суспензії. Досліди показали, що при зниженні вмісту твердої фази з 200 г/л до 160 г/л тривалість одержання осадка товщиною 10 мм збільшилася з 3250 с. до 3800, тобто. на 10 хв. При переході до 120 г/л цей параметр збільшився ще на 10 хвилин.
Таким чином, робота з суспензією, у якої вміст твердої фази 200 г/л визнана кращою, оскільки забезпечує мінімальну тривалість циклу і, отже, найбільшу продуктивність. Надалі експерименти проводилися з пульпою, в якій вміст твердого становило 200 г/л, на моделі камерного фільтр-преса, при цьому вивчалося протягом процесу фільтрування в камері товщиною 20, 30 та 40 мм. Встановлено, що при товщині камери 20 мм загальна тривалість циклу фільтрування при тиску 12 атм. дорівнює 98 хвилин, а при товщині 30 мм - 180 хвилин. Вологість осадка в обох випадках була приблизно однаковою і становила 23-24%, осадок був пластичною масою, добре відокремлювався від тканини.
На додаток до виконаних досліджень були проведені експерименти щодо визначення можливості збільшення продуктивності фільтр-преса за рахунок скорочення тривалості фільтрування. Експерименти проводилися на моделі камерного фільтр-преса поверхнею 0,0072 м2 з отриманням осадка товщиною 20 мм при концентраціях твердої фази суспензії 200, 250 і 300 г/дм3 . Максимальна продуктивність фільтр-пресу (14-15 кг/м2 за годину по вологому осадку) досягнута при фільтруванні суспензії з концентрацією твердої фази 250-300 г/дм3. У цьому випадку зменшення тривалості циклу призводить до деякого недоущільнення осадка в камері, але в допустимих для даного випадку межах: осадок добре відокремлюється від тканини, після перемішування має вологість 24%.
При переході від лабораторних досліджень до виробничого процесу було отримано такі показники:
- час фільтрування становив близько 90 – 110 хв;
- товщина осадка, що вивантажується 20 мм;
- вологість відфільтрованого осаду 24-25%, що робить його цілком транспортабельним та дозволяє надалі гранулювати;
- при вивантаженні, для відокремлення осадка від тканини необхідно сприяння з боку оператора.
Загалом робота фільтр-преса визнана задовільною, і з упевненістю можна говорити про подальше застосування даного обладнання у виробництві каоліну.
