高分子精密微孔過濾技術(shù)在冶金化工生產(chǎn)上的應(yīng)用

1、 早期的成功應(yīng)用：1975年開始，除了在制藥與化工等進行推廣外，還專門進行有色金屬行業(yè)的推廣。

⑴ 超細金屬鹽粉體的過濾、洗滌與壓干：

一臺過濾面積為10m2的新型精密微孔過濾機取代原來落后的“三足式離心機+攪拌打漿罐”工藝，每批處理90kg超細干粉體，代替了老工藝的SS-800離心機，800升的攪拌打漿罐，W-7離心泵，φ1.2米真空吸濾盤，6只1000升的沉淀桶。氫氧化鉭與氫氧化鈮很細，0.5～2μm占90%以上，需氨水洗滌粉體中的氟離子。采用新過濾技術(shù)后呈現(xiàn)以下幾大優(yōu)越性：

a. 完全解決超細粉體在過濾過程中大量穿漏這一致命傷（原工藝雖有沉淀桶與真空吸濾盤等回收裝置，由于受外來塵埃等污染，回收的粉體只能重新加工或作次品處理）；

b. 原來工藝，需四次洗滌，固體濾餅在攪拌打漿罐與離心機之間來回四次，不僅麻煩勞累，產(chǎn)品還易受外界污染，現(xiàn)在新工藝的過濾洗滌與壓干均在一臺過濾機內(nèi)，完全密閉操作，直至出料，不需反復(fù)來回倒騰；

c. 該產(chǎn)品需用氨水洗滌，老工藝全是敞口操作，車間氨氣彌漫，嚴(yán)重影響工人健康，生產(chǎn)環(huán)境極為惡劣，現(xiàn)完全密閉，澈底解決了勞動保護問題；

d. 老工藝設(shè)備多，占地面積大，新技術(shù)的設(shè)備少，節(jié)省廠房面積60%，每年節(jié)電12.2萬kw。

 

某化工廠的超細粉體的過濾、洗滌與壓干操作成功應(yīng)用三年后，該應(yīng)用技術(shù)推廣到上海感光膠片廠，成功用于硫酸鋇的超細粉體的過濾與洗滌。硫酸鋇更細，小于0.5～0.6μm的微粒的重量超過60%。該廠每天需生產(chǎn)1500kg硫酸鋇漿，原工藝采用二臺20m2的板框壓濾機進行過濾與機內(nèi)洗滌（洗去硫酸鋇中的氯離子）。每天三班24小時生產(chǎn)，才能滿足生產(chǎn)需要。經(jīng)采用二臺10m2高分子精密微孔過濾機取代二臺20m2的板框壓濾機后，立即產(chǎn)生以下明顯效益：

a. 原板框壓濾機過濾與洗滌時，濾液渾如牛奶，大量細硫酸鋇穿漏，每年損失60多噸；采用新的精密微孔過濾機后，一開始過濾，濾液就清如水，每年不再損失；

b. 板框壓濾機的洗滌效果很差，時間長，洗滌水用量大，二臺20m2的板框壓濾機三班24小時生產(chǎn)，還滿足不了生產(chǎn)要求；新的精密微孔過濾機的洗滌效果好，時間短，兩臺10m2的過濾機，只需二班16小時生產(chǎn)，產(chǎn)量就滿足要求。此兩臺微孔精密過濾機由于洗滌效率提高，產(chǎn)量增加33%，每年節(jié)省無離子水7250噸；

c. 新的過濾機完全機械化操作，不需板框壓濾機那樣繁重體力勞動，節(jié)省勞動力5人，勞動生產(chǎn)率提高50%。

微孔精密過濾機不僅性能優(yōu)越，而且非常穩(wěn)定，可以連續(xù)應(yīng)用十年至二十年。

⑵含超細微粒的液體溶液的大規(guī)模精密澄清過濾：

1975年，上海某一重點大學(xué)開發(fā)一項“中性水溶液電解法清除鋼板鐵銹”的新技術(shù)，以取代嚴(yán)重污染環(huán)境的“鹽酸法鋼板除鐵銹”的傳統(tǒng)技術(shù)。新技術(shù)遇到一大瓶頸是電解液中氫氧化鐵超細微粒的濃度不斷增加，使電壓不斷上升，因而電耗亦不斷增加。氫氧化鐵都小于0.5μm，接近膠體，用其他方法很難高效、方便又較經(jīng)濟地去除。經(jīng)采用我們的微孔精密過濾機就相當(dāng)迅速的解決了這一問題。當(dāng)時專門設(shè)計了一臺過濾面積為30m2精密微孔過濾機，首先在上海第四冷軋廠成功應(yīng)用，每小時過濾溶液量可達4～5立方,過濾后溶液清徹透明。該技術(shù)又推廣到上海第十鋼鐵廠，應(yīng)用規(guī)模比第四冷軋廠大幾倍。后由于上海市區(qū)改造與企業(yè)調(diào)整等原因，該應(yīng)用沒有繼續(xù)。

⑶重金屬廢水的精密微孔過濾：

上世紀(jì)七十年后期至八十年代，我國開始重視廢水治理，首先重點解決重金屬廢水。國內(nèi)外治理此類廢水最早采用吸附法（從活性炭吸咐到離子交換），至七十年代中期，吸咐法逐漸讓位于化學(xué)沉淀法。我國的化學(xué)沉淀法基本上采用氫氧化鈉中和法，因為成本最低，但卻遇到過濾難題，因為中和后形成的各種重金屬氫氧化物沉淀都是又細又很粘的微粒，分離極為困難，如沉降，石英砂過濾，板框壓濾機過濾等，由于分離效率低，細顆粒難以完全截留住，以致廢水很難達到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。1976年，上海江南造船廠在“電鍍液循環(huán)凈化過濾”與“電鍍廢水化學(xué)中和法處理”二個項目中都采用高分子精密微孔過濾機。在電鍍廢水處理這一項目中又有“含鉻廢水”與“含鋅廢水”兩種。1979年，“電鍍液循環(huán)凈化過濾”與“含鉻廢水中和法處理”二項目都通過鑒定。從此以后，此兩應(yīng)用項目開始在國內(nèi)推廣。尤其電鍍廢水處理，由于過濾效率高，無論鉻、銅、鎳、鋅、鉛、鎘等重金屬離子廢水經(jīng)化學(xué)中和后，通過高分子精密微孔過濾機，流出的都是清徹如自來水的濾液，水中的有害的重金屬離子殘留濃度遠低于國家規(guī)定值。如銅、鎳等離子，國家規(guī)定為1mg/L，只要化學(xué)處理合格，經(jīng)本過濾技術(shù)過濾，一般水中的這些離子濃度均不超過0.1mg/L。不僅過濾效率高，而且操作簡便，占地面積小，動力消耗省。從本過濾機上部流出的是合格的排放清水，從本過濾機底部定期排出較干的重金屬氫氧化物濾餅（濾餅可繼續(xù)處理，提取其中重金屬，因為這些濾餅中重金屬的濃度都很高）。該處理技術(shù)在國內(nèi)獲得廣泛推廣，當(dāng)時，在上海就有六十多家電鍍，無線電與金屬制品等行業(yè)中的中型以上工廠選用近200多臺精密微孔過濾機過濾重金屬廢水。在國內(nèi)其他地區(qū)，也在大規(guī)模推廣。如廣東中山小欖鎮(zhèn)，一港資線路版廠，每臺為100m2的大型精密微孔過濾機有四十多臺，從上世紀(jì)九十年代初一直用到現(xiàn)在，每天處理含銅與含氟水近一萬噸。電鍍廢水處理的第一家用戶——上海江南造船廠從1976年一直用到現(xiàn)在，已連續(xù)應(yīng)用33年?？梢娋芪⒖走^濾技術(shù)既高效長效，又很可靠穩(wěn)定。

2、 最近十多年的成功應(yīng)用：

上世紀(jì)八十年代末至九十年代末，本技術(shù)向國內(nèi)基本化工，精細化工，生物化工，制藥化工與食品化工等行業(yè)進行全面推廣。無論含固量多的超細粉體的精密濾餅過濾（如超細粉末活性炭，超細固體催化劑與超細結(jié)晶體等），或含固量少的但液體量較大的液體精密澄清過濾（如氯堿生產(chǎn)飽和鹽水的精密澄清過濾，化纖生產(chǎn)的硫酸凝固酸浴精密澄清過濾，食用油的精密過濾，許多化工生產(chǎn)的原料液，中間液及成品液的精密澄清過濾等，制備食品級磷酸與磷酸鹽，就有多道中間液過濾與成品液過濾），都已大規(guī)模推廣應(yīng)用。如超細粉末活性炭過濾，超細催化劑過濾，飽和鹽水過濾，硫酸凝固酸浴過濾等。至二十一世紀(jì)初，本技術(shù)又向有色金屬生產(chǎn)開始大規(guī)模推廣應(yīng)用。 

⑴ 超細金屬粉末的精密濾餅過濾、洗滌與壓干：

已成功應(yīng)用的有白鎢細粉體，氫氧化鋯超細粉體，球形氫氧化亞鎳超細粉體，氫氧化鈦超細粉體，氫氧化鋁超細粉體，碳酸鎳超細粉體，草酸鎳超細粉體，草酸鈷超細粉體，超細銀粉，超細鈦酸鉀晶須等超細金屬粉體的精密微孔過濾、洗滌與壓干。上述應(yīng)用均是工業(yè)規(guī)模，每天處理的粉體都在1噸以上，有的每天有幾噸。上述的超細粉體的精密微孔過濾機的結(jié)構(gòu)比二十多年前早期的過濾機結(jié)構(gòu)有很大改進。按照超細粉體的特性不同，有幾種不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與不同的濾餅洗滌方法。這些不同結(jié)構(gòu)都已獲得國家專利，有的已連續(xù)應(yīng)用六年以上。

⑵ 金屬鹽溶液的精密澄清過濾：

⑶ 在有色金屬的選礦生產(chǎn)上的應(yīng)用：

由于有色金屬礦資源日益貧乏，礦石中有用礦物的結(jié)晶粒度變細，傳統(tǒng)的精礦粉分離濃縮的濃密機很難完全回收極細的精礦微?！，F(xiàn)在國內(nèi)許多有色金屬選礦廠都已建成濃密機，以致每天有大量有色精礦微粒被排到江湖中，貴重的資源成為危害環(huán)境，最后損害人畜的污染源。為了提高現(xiàn)有濃密機的回收率，我們與國內(nèi)有關(guān)企業(yè)合作，將濃密機的溢流液直接泵送至高分子精密微孔過濾機進行回收凈化過濾。已在鎳精礦、銅精礦與錫精礦等生產(chǎn)上進行長期試驗，都取得明顯效果。