Khử nước bùn mịn bằng thiết bị lọc hơi nước cao áp

Phạm Thanh Hải; Urs Peuker

Phạm Thanh Hải Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội, Việt Nam
Urs Peuker Đại học Kỹ thuật mỏ Freiberg, Freiberg, CHLB Đức

Từ khóa: Chiều dày bánh lọc, Hàm lượng thể tích phần rắn, Lọc hơi nước tăng áp, Lọc truyền thống, Pha dịch chuyển cơ học

Tóm tắt

Lọc hơi nước cao áp là sự kết hợp của quá trình cơ học và nhiệt trong cùng một thiết bị. Quá trình lọc này thể hiện nhiều ưu điểm so với quá trình lọc truyền thống do các đặc điểm khác biệt về bản chất cơ chế. Lọc hơi nước được ứng dụng để khử nước bùn mịn, loại bỏ các tạp chất, hoá chất gây nguy hại đến sức khoẻ con người và môi trường. Đây là vấn đề đang ngày càng được quan tâm từ nhiều nhiều lĩnh vực của ngành công nghiệp, trong đó có lĩnh vực chế biến khoáng sản, luyện kim. Bài báo giới thiệu về cơ chế của công nghệ lọc hơi nước cao áp cũng như kết quả thí nghiệm, so sánh hiệu quả lọc khi sử dụng lọc hơi nước cao áp và lọc cao áp truyền thống. Lọc hơi nước chứng tỏ được hiệu quả khử nước cao đáng kể trong pha dịch chuyển cơ học ở cả hai thông số đầu vào là hàm lượng thể tích pha rắn của bùn đầu và chiều dày bánh lọc. Độ ẩm và mức độ bão hoà ở lọc hơi nước thấp hơn 10÷20% so với khi sử dụng lọc cao áp truyền thống. Ngoài ra, một số kết quả về độ ẩm của sản phẩm khi ứng dụng thêm pha sấy của quá trình lọc cũng được giới thiệu. Độ ẩm cuối cùng với các loại vật liệu siêu mịn dao động 6÷13%. Qua các kết quả thí nghiệmcho thấy triển vọng ứng dụng phương pháp lọc mới để khử nước các sản phẩm trong nhà máy tuyển khoáng, luyện kim.

Tài liệu tham khảo

Alkhatib, H., (2008). Comparison of Sequential Monte Carlo Filtering with Kalman Filtering for Nonlinear State Estimation. 1st Internatinal Conference on Machine Control Guidance.

Alkhatib, H. N., (2008). Comparison of Sequential Monte Carlo Filtering with Kalman Filtering for Non - linear State Estimation. 1st International Conference on Machine Control and Guidance.

Aussems, T., (1999). Positionsschätzung von Landfahrzeugen mittels Kalman - Filterung aus Satelliten - und Koppelnavigations - beobachtungen. Veröffentlichung des Geodätischen Instituts der Rheinisch - Westfälischen Technischen Hochschule.

Baganz, G., (1930). German Đăng ký độc quyền nhãn hiệu số 498,590.

Bott, R., & Langeloh, T., (1996). Steam pressure filtration - Advanced version of the continuous pressure filtration (Hi - bar filtration). Aufbereitungstechnik/Mineral Processing, 163 - 179.

Bott, R., Langeloh, T., & Meck, F., (2002). Continuous seam pressure filtration of mass mineral products. Aufbereitungstechnik/ Mineral Processing, 19 - 30.

Brown, J., (1964). The mechanism of dewatering by steam filtration. Annual General Meeting, (trang 105 - 109). Montreal.

Burton, G., (1962). A new process to reduce the mositure content in filter cakes. Fourth International Congress for Coal Processing. Harrowgate.

Douc, R., Olivier, C., & Eric, M., (2005). Comparison of resampling schemes for particle filtering. Image and Signal Processing and Analysis, Proceedings of the 4th International Symposium on.

Efron, B., (1979). Bootstrap methods : another look at the Jackknife. The annals of Statistics, 7(1), 1 - 26.

Esser, S., & Peuker, U., (2020). (Data in Brief)). Temperature data during steam pressure filtration in combination with the water insoluble pore liquid. Chemical Engineering Science, 31.

Esser, S., & Peuker, U., (2020). Steam pressure filtration in combination with a water insolube pore liquid. Chemical Engineering Science, 225.

Gerl, S., (1999). Steam Pressure Filtration, a mechanical - thermal differential pressure process for filter cakes (in German). VDI - Verlag, Düsseldorf, 241.

Gerl, S., & Stahl, W., (1995). Experimental studies on steam pressure filtration of coal concentrate filter cakes. XIX IMPC Congress. San Francisco.

Gerl, S., & Stahl, W., (1997). Dewatering of coal and ore filter cakes by steam pressure filtration. XX IMPC Congress. Aachen.

Gerl, S., & Stahl, W., (2007). Improved Dewatering of Coal by Steam Pressure Filtration. Coal Preparation, 137 - 146.

Gordon, N. S., (1993). Novel approach to non - linear/non - Gaussian Bayesian state estimation. IEE Proceedings, 140(2), 107 - 113.

Gösele, W., Alt, C., & Loeve, T., (2005). Filtration, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley_VCH verlag GmbH&Co.

Gustafsson, F., (2002). Particle Filter Theory and Practice with Positioning Applications. IEEE Transactions on Signal Processing, 50(2), 425 - 437.

Jose’, L. J., (2013). Simultaneous Localization and Mapping for Mobile Robots - introduction and method (lần xuất bản 1). USA: IGI Global.

Julier, J. U., (1997). A New Extension of the KalmanFilter to Non - linear Systems. Seattle, Washington: In The Proceedings of the American Control Conference.

Julier, S. U., (2004). Unscented filtering and nonlinear estimation. Proceedings of the IEEE, 92(3), 401 - 422.

Kalman, R., (1960). A new approach to Linear Filtering and Prediction Problems. Transaction of the ASME - Journal of Basic Engineering, 33 - 45.

Liu, J. C., (1998). Sequential Monte Carlo Methods for Dynamic systems. Journal of the American Statistical Association, 93(443), 1032 - 1044.

Löwer, E., Pham, T., Leißner, T., & Peuker, U., (2020). Study on the influence of solids volume fraction on filter cake structures using microtomography. Powder Technology, 286 - 299.

Peuker, U., (2018). Steam pressure filtration - Technology for dry tailings stockage. International Mineral Processing Congress (trang 899 - 906). International Agency of Congress Management.

Peuker, U., & Stahl, W., (2001a). Scale - up and operation of a steam pressure filter in pilot scale (in German). Chemie Ingenieur Technik.

Peuker, U., & Stahl, W., (2001b). Steam pressure filtration: Mechanical - thermal dewatering process. Drying Technology, 807 - 848.

Peuker, U., Stahl, W., Bott, R., & Langeloh, T., (2000). Scale - up and operation of a steam pressure filtration in pilot scale. ACHEMA. Frankfurt.

Peuker, U., Stahl, W., Bott, R., Langeloh, T., & Blessing, G., (2001). Steam - pressure filtration: an improve procedure for the processing of FGD gypsum. VGB PowerTech, 88 - 92.

Pham, T. H., & Peuker, U., (2020). Shrinkage cracking during filtration experiment - Influence of suspension concentration on crack formation. ISRM 2020 (trang 385 - 406). Springer, Cham.

Pitt, M. S., (1999). Filtering Via Simulation: Auxiliary Particle Filters. Journal of the American Statistical Association (American Statistical Association), 94(446), 590 - 591.

Ramm, K., (2008). Evaluation von Filter - Ansätzen für die Positionsschätzung von Fahrzeugen mit den Werkzeugen der Sensitivitätsanalyse. Reihe C, Nr. 619: DGK.

Redeker, D., Steiner, K. - H., & Esser, U., (1983). Das mechanische Entfeuchten von Filterkuchen. Chemie Ingenieur Technik, 820 - 839.

Rushton, A., Ward, A., & Holdich, R., (2015). Solid - liquid Filtration and Separation Technology. Weinheim, Germany: VCH Verlag.

Särkkä, S., (2013). Bayesian filtering and smoothing (xuất bản lần 1). Cambridge University Press.

Schweitzer, J,. (2012). Modular Positioning using Different Motion Models. Stuttgart, Germany: In the Proceedings on 3rd International Conference on Machine Control and Guidance.

Schweizer, M., (2012). System - oriented efficiency optimization of variable speed drives. Diss., ETH Zürich.

Silverblatt, C., & Dahlstrom, D., (1964). Improved dewatering of coal bt steam filtration: experimental bench scale tests. Trans. of Society of Mining Engineers. Salt Lake City.

Sparks, C., (2016). Filter and Filtration Handbook. USA: Joe Hayton.

Sternberg, H., (2000). Zur Bestimmung der Trajektorie von Lanfahrzeugen mit einem hybriden Meßsystem. Heft 67, Neubiberg: Schriftenreihe des Studiengangs Vermessungwesen der Universität der Bundeswehr München.

Svarovsky, L., (2001). Introduction to solid - liquid separation, in Solid - liquid separation (Fourth Edition). Butterworth - Heinemann: Oxford. P. 1 - 29.

v.d. Gathen, R., (1963). Dewatering of coal slurry on a steam hood filter (in German). Glückauf, 1374 - 1380.

VDI - 2762. (2010). Mechanical solid - liquid separation by cake filtration. Part 2: Determination of filtercake resistance. Berlin: Beuth - Verlag.

Wakeman, R., (2007). The influence of particle properties on filtration. Separation Purification Technology, 234 - 241.

Wan, A. V., (2002). The Unscented Kalman Filter. Trong Kalman Filtering and Neural networks (trang 221 - 282). New York: Wiley.

Wan, A. V., (2002). The Unscented Kalman Filter, Kalman Filtering and Neural networks.

Welch, G. B., (1995). An introduction to the Kalman filter. Chapel Hill, USA: Technical report TR 95 - 041 University of North Carolina.

Wiedemann, T., & Stahl, W., (1996). Experimental investigation of the shrinkage and cracking behaviour of fine particle filter cake. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, 35 - 42..