固液分离机械是一种量大面广的通用机械，广泛应用于矿山、冶金、化工、轻工、医药、环保等领域。目前，世界固液分离机械技术主要向高分离速率、大处理能力、高分离精度、高运行效率、连续性好、能耗低等方向发展。过滤机作为固液分离机械的主导产品之一,是许多生产过程中的关键设备之一。目前，我国过滤机由18个品种（包括专用型）、109个系列、367个型号，年产约8000台，占固液分离机械总产量的20%。世界过滤设备技术的主要发展方向和重点是盘式真空过滤机的改进和大型化，低能耗的陶瓷过滤机的研究和应用，全自动板框式压滤机的改进和智能化，连续加压盘式压滤机的开发和应用等。
陶瓷过滤机具有结构简单、处理能力大、能源消耗低、滤饼水份低、滤液清澈、维修费用低、自动化程度高等优点，尤其是在处理某些具有过滤脱水难、过滤效率低、滤饼含水高的细、泥、粘等特点物料，陶瓷过滤机具有显著的优势。
1陶瓷过滤机的诞生
世界第一台陶瓷过滤机由芬兰奥托昆普明太克公司研发，并于1985年安装在芬兰的一家化工厂用来过滤废铜液中的碳酸铜。陶瓷过滤机的的毛细过滤技术，超越了常规的脱水方法，整个过程显著提高了过滤效率，降低了操作成本，减少了能耗。随后，芬兰奥托昆普明太克公司生产的100多台各种规格的过滤机在澳大利亚、美国、智利、芬兰、瑞典等20多个国家使用，主要用来过滤铜精矿和黄铁矿。
2陶瓷过滤机设备的引进
1995年初我国最大的铅锌矿——广东凡口铅锌矿率先从芬兰引进我国第1台陶瓷过滤机用于锌精矿过滤[1]。由于陶瓷过滤机使用效果很好，可使过滤系数提高1倍以上，滤饼水份降低2.5个百分点，每年节电100多万元，节省运费350万元，同时还减轻了操作人员的工作强度，给凡口铅锌矿带来了显著的经济效益，该矿又于1996年初安装了2台，用于铅、硫精矿的过滤。
3国内首台陶瓷过滤机的研发及应用
1997年铜都特种过滤机有限公司在借鉴国外先进技术的基础上，率先研制和开发出国内第1台陶瓷过滤机，产品的性能指标均达到国外同类产品的先进水平。1998年该公司生产的我国第1台30㎡陶瓷过滤机在铜官山铜矿硫精砂脱水工序投入运行。
4陶瓷过滤机的市场需求量
从2000年开始，随着国产陶瓷过滤机研发和应用的成功。国内矿山、冶炼、化工、非金属行业各个领域脱水工序，逐渐用陶瓷过滤机代替传统的圆盘过滤机和压滤机，并使市场需求量突飞猛进，从2000年的市场年需求量20台套发展到2012年市场年需求量700台套。
5陶瓷过滤机的工作原理、结构组成及技术经济指标
5.1陶瓷过滤机的结构组成及工作原理
陶瓷过滤机主要由主机系统、清洗系统、加（配酸）系统、气阀控制系统、真空系统、搅拌系统和自动控制系统组成[2]。
陶瓷过滤机的工作是基于毛细微孔，即透水不透气的作用原理，利用抽取过滤介质内腔真空产生与外部的压差，使料浆槽内悬浮的物料在负压作用下吸附在过滤介质（微孔陶瓷滤板）上，固体物料因不能通过过滤介质上的细小微孔被截留在过滤介质表面，而液体因真空压差的作用以及滤板的亲水性顺利通过过滤介质进入气液分配装置（真空桶）外排或利用，达到固液分离的目的。
5.2陶瓷过滤机的技术经济指标
以30㎡陶瓷过滤机为例与其他过滤机进行技术经济指标对比，其结果见表1。
表1 陶瓷过滤机与其他过滤机技术经济指标对比
|
过滤机 类型 |
装机功 率/kw |
运行功率/kw |
备件费用/(万元/a) |
维护费用/(万元/a) |
处理能力/(t/h) |
精矿水 分/% |
耗电量 /(kwh/t) |
直接处理成本/(元/t) |
过滤压 力/mpa |
给料浓度/% |
给料粒 度/mm |
|
30㎡陶瓷过滤机 |
35 |
25 |
12 |
2 |
30～45 |
8～12 |
0.6 |
1.5 |
-0.095 |
45～65 |
70～400 |
|
30㎡圆盘外滤机 |
120 |
106 |
19 |
3 |
18～26 |
14～18 |
4.8 |
3.7 |
-0.068 |
35～65 |
50～800 |
|
30㎡压滤机 |
90 |
72 |
18 |
6 |
10～14 |
15～20 |
3.9 |
4.6 |
1.6 |
15～65 |
50～800 |
|
30㎡带式过滤机 |
80 |
66 |
16 |
4 |
15～25 |
15～20 |
3.6 |
3.8 |
-0.065 |
20～65 |
50～800 |
由表1技术经济指标可知，陶瓷过滤机比其他过滤机装机功率低、能耗低、产量高、运行维修成本低且维护方便。
6陶瓷过滤机的技术发展
6.1陶瓷过滤板的升级
陶瓷过滤板由起初的碳化硅发展到白刚玉、棕刚玉。目前的陶瓷过滤板经精密加工后，采用先进工艺喷涂具有微米孔径氧化铝膜面，经二次烧结成具有双面过滤层的滤板且具有抗压强度高、孔径可控、孔径分布均匀、空隙率高等性能优点。
6.2陶瓷过滤机的大型化开发
因市场上对于超大机型的陶瓷过滤机的需求十分旺盛，开发、生产超大机型过滤机已经成为必然趋势。国内陶瓷过滤机机型的最大过滤面积从起初tt-45㎡发展到tt-120㎡，陶瓷板规格由2㎡/圈、3㎡/圈、4㎡/圈[3]发展到了5㎡/圈、6㎡/圈。
6.3低频大功率超声波清洗装置
随着超声波在陶瓷过滤机中的应用，根据过滤物料粒度等性质及陶瓷板微孔状况，选择低频、大功率超声波清洗陶瓷板的效果更优。双螺杆升降式超声波换能器盒安装在陶瓷过滤机上方，其自动化程度高，维修、更换、拆卸极为便利，超声波换能器盒只在酸洗时才进入料浆槽中，从而大大延长了使用寿命，降低了损坏率。原系统因安装插入式换能器盒而形成的槽体死角基本消失，槽体冲洗得更干净彻底，为陶瓷过滤机清洗创造了更有利的条件。
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