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紅磷分公司共有兩套氟硅酸鈉裝置，裝置能力分別為8.7、10kt/a，采用鈉鹽與濕法磷酸脫氟工段的副產(chǎn)品氟硅酸為生產(chǎn)原料，產(chǎn)品質(zhì)量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3252-2000的要求。氟硅酸鈉生產(chǎn)中伴生的硅膠懸浮物影響氟硅酸鈉產(chǎn)品的質(zhì)量，且硅膠也是有重要價(jià)值的工業(yè)原料。目前采用自然重力沉降的辦法實(shí)現(xiàn)氟硅酸和硅膠的液固分離，但由于懸浮的硅膠顆粒相對(duì)密度與氟硅酸溶液的相對(duì)密度接近，自然沉降液固分離效果差，細(xì)小的顆粒難以沉淀。氟硅酸中的硅膠不能很好分離除去，影響氟硅酸鈉的產(chǎn)量和質(zhì)量，硅膠資源也得不到回收利用。若沉淀于氟硅酸貯槽底部無(wú)法利用的氟硅酸一硅膠混合液(月排放量為670t)作為廢水排放，也浪費(fèi)資源。為此，筆者通過(guò)咨詢一些過(guò)濾設(shè)備廠，采用隔膜壓榨式壓濾機(jī)分離氟硅酸一硅膠混合液，現(xiàn)將技改方案介紹如下。

分離氟硅酸一硅膠混合液技改方案

1.1設(shè)計(jì)依據(jù)根據(jù)氟硅酸一硅膠溶液的物性，要實(shí)現(xiàn)氟硅酸一硅膠固液分離，必須采用壓濾機(jī)。預(yù)計(jì)將氟硅酸一硅膠混合物經(jīng)壓濾機(jī)過(guò)濾后濾餅(即硅膠)中氟硅酸水質(zhì)量分?jǐn)?shù)降到25％左右，濾液(即氟硅酸水)中硅膠質(zhì)量濃度降至5mg/L以下。

1.2工藝流程將磷酸車間送來(lái)的氟硅酸水打入氟硅酸貯槽，經(jīng)沉降后，上層清液由酸泵打入清酸貯槽，下層w(硅膠)約為17.47％的氟硅酸一硅膠混合液通過(guò)新增硅膠泵間歇式打入壓濾機(jī)(新增)進(jìn)行過(guò)濾，整個(gè)壓濾、拉板、卸料、洗滌濾布過(guò)程全部采用控制器自動(dòng)控制。濾液(氟硅酸水)通過(guò)濾液收集槽利用酸泵(新增)打入清酸貯槽備用；濾餅(即硅膠)加入氟硅酸鈉裝置所產(chǎn)生的污水制成漿后，打到磷酸再漿槽。該流程須新增DN25mln空氣壓縮管，從氟硅酸鈉裝置壓縮空氣總管上引出，接入壓濾機(jī)使用。新增l根DNl50mmPP管(視污水量而定)，將一增母液水(即生產(chǎn)氟硅酸鈉所產(chǎn)生的污水)引入母液槽，沉降固體，回收由污水帶走的氟硅酸鈉，所剩污水配管打入濾渣制漿槽，與壓濾機(jī)過(guò)濾下來(lái)的濾渣一起制成一定含固量的料漿。新增DN50mm鋼骨架復(fù)合管l根，將料槳從壓濾機(jī)底部濾渣制漿槽配管打入磷酸再漿槽。

1.3設(shè)備

1)新增1臺(tái)diaphragm filter press。其主要技術(shù)參數(shù)：型號(hào)為80/1000，外形尺寸6099mmX1420mlnx2240mm，濾室50個(gè)，過(guò)濾面積80m2，中間進(jìn)料方式，要求充氣壓力≤1.0MPa、進(jìn)料壓力≤0.6MPa、進(jìn)料溫度≤80℃，電機(jī)功率4kW。隔膜壓榨式壓濾機(jī)特點(diǎn)如下。

①隔膜材料為新開(kāi)發(fā)的高彈性、高韌性、高強(qiáng)度的耐酸、耐堿、無(wú)毒無(wú)味的彈性體TPES。

②濾板型腔設(shè)計(jì)合理，濾板內(nèi)腔流道設(shè)計(jì)獨(dú)特。濾腔邊緣為斜坡過(guò)濾面，采用點(diǎn)狀圓錐凸臺(tái)，過(guò)濾小凸點(diǎn)細(xì)而密，泄水槽特別深，過(guò)濾與脫水效果好。不管漿料固體粒徑多細(xì)，壓力多大，濾餅濾布都不會(huì)在泄水槽內(nèi)凹陷堵塞排水道，達(dá)到排水暢通。對(duì)超細(xì)物料過(guò)濾不易逃漿，過(guò)濾速度快，生產(chǎn)周期短，產(chǎn)量高，濾餅干，濾液清。

③隔膜濾板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：整塊增強(qiáng)聚丙烯濾板兩面用大型數(shù)控龍門(mén)銑床加工成均勻分布的寬帶。內(nèi)凹式雙面燕尾槽與鑲嵌人隔膜上寬帶燕尾緊密結(jié)合，形成兩個(gè)氣囊，不漏氣，隔膜裝卸更換方便，壓榨壓力可達(dá)到lMPa。

④濾板為組合隔膜濾板，厚度達(dá)80mill(其他廠厚60mm)。配套的增強(qiáng)聚丙烯廂式濾板厚70mln，濾板原料含有增強(qiáng)耐壓成分。

⑤在隔膜內(nèi)的最低處預(yù)埋出液管，在過(guò)濾與脫水時(shí)能把濾室腔里最低處的積水排出，過(guò)濾暢通。

⑥其他廠家濾餅厚30mm，該公司濾餅厚35mm，相同過(guò)濾面積濾室容積增大，產(chǎn)量提高1/4。

⑦洗滌方法采用雙向逆流交叉洗滌法，洗滌水可分別從濾餅兩面雙向交叉逆流立體洗滌，不留死角，不走短路，達(dá)到較高的洗滌效果。

⑧設(shè)置前蓋拉脫保護(hù)裝置。當(dāng)油缸活塞退回過(guò)頭，會(huì)造成油缸內(nèi)壓增大、超壓，把油缸前蓋頂出，螺栓拉脫；現(xiàn)增加了卸壓閥，可保護(hù)油缸。

⑨電控液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，工作可靠。油缸采用45號(hào)無(wú)縫鋼管經(jīng)初鏜、浮鏜、珩磨而成，液壓和電控元件選用聲譽(yù)好的產(chǎn)品。油泵流量大，活塞移動(dòng)速度快，縮短了壓濾機(jī)輔助時(shí)間。采用電接點(diǎn)壓力表、液控單向閥和電磁換向閥等實(shí)現(xiàn)壓緊板的自動(dòng)保壓。

⑩隔膜壓榨式壓濾機(jī)采用新穎組合型濾板，四周的密封面寬60mm，其中有30mm為凸出平面1.5mm的彈性體TPES(聚酯)，壓緊后能起到雙重密封的作用，防止濾板間的泄漏。氟硅酸一硅膠混合液具有刺鼻氣味，物料黏性大，濾室腔內(nèi)采用暗流孑L道排出，可將刺鼻氣味和腐蝕性酸水密封在濾室腔內(nèi)，保持車間環(huán)境空氣不被污染。逗朔芝機(jī)采用了一些防腐措施，如止推板進(jìn)料口采用自行設(shè)計(jì)的高強(qiáng)度增強(qiáng)聚丙烯套管帶濾布夾裝置；壓緊板滾輪螺栓鍍鉻處理；滾輪采用高強(qiáng)度尼龍材料；所有不銹鋼材質(zhì)均采用316L不銹鋼；整機(jī)涂防腐油漆，大梁涂環(huán)氧樹(shù)脂玻璃鋼，上罩316L不銹鋼導(dǎo)軌，耐堿耐酸。組合型隔膜壓榨式壓濾機(jī)具有過(guò)濾、充壓、洗滌、壓榨和吹干5種功能，操作方便，穩(wěn)定，過(guò)濾與脫水效果明顯。濾餅含水率與同類壓濾機(jī)相比可降低10～30百分點(diǎn)，如果濾餅含水率降低7％，則下一道干燥工序的能耗可降低一半。

2)新增2臺(tái)HTB65—50一160UD離心式工程塑料泵(Q=25m3/h，H=32m)，一臺(tái)用于將硅酸一硅膠混合液打人filter press，另一臺(tái)用于將過(guò)濾后的氟硅酸清液打入清液貯槽。

經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)

1)分離氟硅酸一硅膠混合液(年產(chǎn)7500t)，若氟硅酸水收率為60％，則每年可回收氟硅酸540t左右；生產(chǎn)lt氟硅酸鈉以耗氟硅酸0.96t計(jì)，可生產(chǎn)氟硅酸鈉約562.5t；以噸利潤(rùn)300元計(jì)，年利潤(rùn)達(dá)16.9萬(wàn)元左右。

2)氟硅酸鈉年產(chǎn)量18000t，每生產(chǎn)1t氟硅酸鈉所排污水20t，氟硅酸鈉污水中按塒(固)0.85％計(jì)，固相中塒(H2SiF6)1.26％，通過(guò)分離、回收利用。每年可回收氟硅酸鈉產(chǎn)品38t(18000t×20t/t×0.85％×1.26％)，氟硅酸鈉價(jià)格為1500元/t，折合利潤(rùn)57000元。

3)利潤(rùn)總計(jì)約22.6萬(wàn)元，2年后投資可收回。

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該項(xiàng)目雖然可回收的氟硅酸水量不大，投資回報(bào)時(shí)間較長(zhǎng)，但可降低氟硅酸鈉酸水消耗，降低能耗，為節(jié)能減排作貢獻(xiàn)；特別可有效消除硅膠對(duì)氟硅酸鈉產(chǎn)品質(zhì)量的影響，確保氟硅酸鈉產(chǎn)品質(zhì)量；還可有效減少氟硅酸鈉污水外排量及磷石膏尾礦庫(kù)回水中氟含量，降低環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)。