一种陶瓷过滤板清洗剂及其在陶瓷板过滤机清洗中的应用

技术领域

本发明属于矿业生产中的清洗领域，具体的说是涉及一种陶瓷过滤板清洗剂的清洗剂配方及该清洗剂在陶瓷板过滤机清洗中的应用。

背景技术

陶瓷过滤机是一种矿山上常用的高效、节能过滤设备，尤其在浮选和磁选等需要过滤的工艺应用较广。陶瓷过滤机的工作原理与传统的真空过滤机类似，最大区别是陶瓷过滤机不使用透气又透水的滤布，而是采用微孔陶瓷片作为过滤介质，利用其透水不透气的毛细现象特性，维持真空度几乎不受损失。陶瓷过滤机的工作区分为吸浆区、干燥区、卸料区和反冲洗区。陶瓷过滤机开始工作时，滤板浸没在料浆槽中，在真空作用下，料浆槽中悬浮的精矿颗粒吸附在滤板上，固体物料因截留在滤板上，滤液则通过滤板循环，富余部分也会外排；滤板离开料浆槽，进入干燥区，在真空作用下滤饼继续脱水；干燥后的卸料区配置有刮刀，滤饼被刮下；卸料结束，滤板进入反冲洗区，由过滤后的水通过分配头进入滤板，对滤板反清洗，把堵塞在微孔上的颗粒冲洗下来，至此组成一个过滤循环操作。

如图1所示，陶瓷过滤机的清洗系统分简单物理清洗(反冲洗)装置、深度物理清洗(超声波)装置和化学清洗(酸洗)装置，三者结合工作以保障陶瓷板微孔通畅，保持陶瓷板的高效率运行，防止陶瓷板在周期运转中抽滤效果降低。反冲洗装置：反冲洗管路系统由调节手阀、过滤器和反冲洗管道等组成，对每一个循环的反冲洗区陶瓷板进行由内向外冲洗，保证在每一个循环中陶瓷板微孔得到疏通，在开车及联合清洗时工作。超声清洗装置：超声清洗设备由超声波电源、超声换能器盒组成。主要是在混合清洗时，利用超声波的空化作用对陶瓷板进行清洗，在联合清洗时工作。化学清洗(酸洗)装置：现有技术中陶瓷过滤机的清洗主要采用超声清洗并以硝酸配合。超声波能够把大部分小颗粒精矿从微孔中洗出，大颗粒会卡在微孔里面仅适用超声很难清洗干净。硝酸是强酸，能够溶解大部分金属氧化物，通过在清洗过程中加入硝酸会使其粒径变小，再结合物理冲洗，能将更多的大颗粒洗下来，达到更彻底的清洗效果。在联合清洗时利用反冲洗管路系统，将50％左右浓度的硝酸由计量泵送入反冲洗管路中，和反冲洗水混合成0.5～1％的酸液，对每一个循环的滤板进行由内向外冲洗，以消除滤板的结钙堵塞现象，保证滤板的使用效率，在联合清洗时工作。

现有技术中陶瓷过滤机的化学清洗绝大部分采用硝酸，少量的草酸进行辅助浸泡。选矿厂一般采购浓度为98％硝酸进行储存，通过一段稀疏50％，再由计量泵送入反冲洗管路中，和反冲洗水混合成0.5～1％的酸液进行清洗。硝酸用量约为100g/(t·精矿)。随着国家越来越重视环保，硝酸清洗遇到了前所未有的压力。根据实际生产，硝酸存在较大的安全管理隐患。98％的硝酸俗称发烟硝酸，属于危化品，在空气中猛烈发烟，灼伤安全事故频发；酸雾对设备、管道以及厂房腐蚀较为严重；硝酸的储存要求高，需专门的安全环保设施；硝酸稀释过程操作难度大，放热快，需要小心缓慢操作。二氧化氮气体的析出对人员的职业健康也存在危害。由于硝酸具有强腐蚀性，所以在清洗过程中安全事故频发，同时清洗的废液对环境造成污染，对构筑物造成腐蚀。基于现有技术中存在的上述缺陷，如何寻找一种新型环保的清洗方式迫在眉睫。

发明内容

本发明为了克服现有技术存在的不足，提供一种陶瓷过滤板清洗剂及其在陶瓷板过滤机清洗中的应用。

本发明是通过以下技术方案实现的：本发明公开了一种陶瓷过滤板清洗剂，该陶瓷过滤板清洗剂由如下重量份的原料组成：水溶性无机固体酸式盐10份～98份、固体无机酸10份～98份、水溶性固体有机酸8份～98份、金属离子络合剂0.1份～5份和表面活性剂(渗透剂)0.1份～5份。

作为本发明的优选实施方式，陶瓷过滤板清洗剂由如下重量份的原料组成：水溶性无机固体酸式盐20份～95份、固体无机酸30份～90份、水溶性固体有机酸10份～85份、金属离子络合剂0.5份～3份和表面活性剂0.3份～4份。

作为本发明的最佳实施方式，陶瓷过滤板清洗剂由如下重量份的原料组成：水溶性无机固体酸式盐30份、固体无机酸58份、水溶性固体有机酸10份、金属离子络合剂1份和表面活性剂1份。

水溶性无机固体酸式盐为硫酸氢钠、碳酸氢钠、磷酸氢二钠和磷酸二氢钠中的至少一种。固体无机酸为甲基磺酸、乙基磺酸、三氯乙酸、氯乙酸和高碘酸中的至少一种。水溶性固体有机酸为草酸、柠檬酸、丁二酸、马来酸、单宁酸和马来酸酐中的至少一种。

金属离子络合剂为乙二胺四乙酸钠、六偏磷酸钠、三乙醇胺和酒石酸中的至少一种。金属离子络合剂的主要作用是络合水中的钙镁离子，起到改善水的硬度，防止重新结垢的作用。

表面活性剂为失水山梨酸醇单油酸酯、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸钠中的至少一种。表面活性剂的作用是促进清洗液进入微孔，同时洗去陶瓷板过滤机上粘附的有机矿用药剂，如浮选中的捕收剂、起泡剂，还有偶尔进入精矿浆的润滑油等。

本发明陶瓷过滤板清洗剂的配方中，除了包含水溶性无机固体酸式盐、固体无机酸、水溶性固体有机酸、金属离子络合剂和表面活性剂这些组分外不再包含其它组分。

本发明还公开了一种陶瓷过滤板清洗剂在陶瓷板过滤机清洗中的应用，采用本发明的清洗剂不需要改变原使用硝酸清洗的大部分流程，仅需要把原来装有质量浓度为50％硝酸的硝酸稀释罐改造成清洗剂的配制罐即可。

本发明陶瓷过滤板清洗剂在陶瓷板过滤机清洗中的应用具体包括如下步骤：

(1)清洗陶瓷板时首先用固体陶瓷过滤板清洗剂与水混合，在清洗剂配制罐(原50％硝酸稀释罐)内配制成质量浓度为2％～20％的清洗剂溶液；

(2)然后由计量泵将清洗剂溶液送入反冲洗管路中，陶瓷过滤板边用超声波清洗边由反冲洗管路用清洗剂溶液清洗；

(3)清洗一段时间后，关闭计量泵，最后再用反冲水冲洗8～15分钟。

作为本发明的优选实施方式，步骤(1)在清洗剂配制罐内配制成质量浓度为5％的清洗剂溶液；步骤(3)中清洗60分钟，关闭计量泵，最后再用反冲水冲洗10分钟。

本发明的有益效果是：本发明有针对性的开展硝酸替代品的研究，通过对过滤产品和滤板性质的分析、清洗剂分子设计以及清洗试验等，最终获得了一种新型环保的清洗剂配方，提供了一种陶瓷过滤板清洗剂及其在陶瓷板过滤机清洗中的应用。本发明的陶瓷过滤板清洗剂能够提高配置和使用上的安全性，并且兼顾环保、绿色等特性，最重要的是能够得到和硝酸一样的清洗效果。本发明的陶瓷过滤板清洗剂与现有技术相比，还具有如下优点：本发明的清洗剂为固体清洗剂，安全性好，储运方便；本发明的清洗剂在配制过程中不放热，溶解速度快，无色无味；本发明的清洗剂能够得到与硝酸类似的清洗效果。采用本发明清洗剂用来清洗的水酸性低，腐蚀性小，化学需氧量COD低，清洗水符合直接排放的标准。

附图说明

图1是现有技术中工业试验陶瓷过滤机原硝酸清洗设备图。

图2是采用本发明清洗剂工业试验陶瓷过滤机的清洗设备图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式进一步说明。

实施例1：一种陶瓷过滤板清洗剂，该陶瓷过滤板清洗剂由如下重量份的原料组成：硫酸氢钠10份、甲基磺酸10份、丁二酸8份、乙二胺四乙酸钠0.1份和失水山梨酸醇单油酸酯0.1份。该清洗剂除上述组分外不再包含其它组分。

如图1和图2所示，本发明还公开了一种陶瓷过滤板清洗剂在陶瓷板过滤机清洗中的应用，采用本发明的清洗剂不需要改变原使用硝酸清洗的大部分流程，仅需要把原来装有质量浓度为50％硝酸的硝酸稀释罐改造成清洗剂的配制罐即可。本发明陶瓷过滤板清洗剂在陶瓷板过滤机清洗中的应用具体包括如下步骤：(1)清洗陶瓷板时首先用固体陶瓷过滤板清洗剂与水混合，在清洗剂配制罐(原50％硝酸稀释罐)内配制成质量浓度为5％的清洗剂溶液；(2)然后由计量泵将清洗剂溶液送入反冲洗管路中，陶瓷过滤板边用超声波清洗边由反冲洗管路用清洗剂溶液清洗；(3)清洗60分钟后，关闭计量泵，最后再用反冲水冲洗10分钟。

实施例2：一种陶瓷过滤板清洗剂，该陶瓷过滤板清洗剂由如下重量份的原料组成：碳酸氢钠20份、乙基磺酸30份、单宁酸10份、六偏磷酸钠1份和壬基酚聚氧乙烯醚2份。

实施例3：山东钢铁日照公司选矿厂生产铁精矿的脱水过程采用陶瓷过滤机。清洗陶瓷过滤机的滤板始终采用硝酸，现采用以下配方的陶瓷过滤板清洗剂：该清洗剂由如下质量百分数的原料组成：甲基磺酸30％、磷酸氢二钠60％、柠檬酸8％、乙二胺四乙酸钠1％和十二烷基苯磺酸钠1％。该清洗剂配方可以得到和硝酸一样的清洗效果，且清洗剂用量低，清洗水酸度低，COD约在10mg/L，可以直接排放，具体清洗效果详见表1。

表1：工业调试生产指标。

实施例4：广东大宝山矿业因为浮选中使用硫氨酯、黑药、松醇油等物质，过滤板使用8个小时就需使用超声+硝酸清洗，清洗过后滤板的过滤效率为新滤板的80％。用本发明中的陶瓷过滤板清洗剂替换原流程中的硝酸，先将清洗剂配置成5％的水溶液，再进行超声+清洗剂清洗，清洗后滤板的过滤效率为新滤板的85％，由此可见，使用本发明陶瓷过滤板清洗剂的清洗效果更好，而且还能够有效避免现有技术中使用硝酸清洗的酸雾、腐蚀和安全问题。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。