目前，國內(nèi)粗銀粉后處理的主要工藝是氨氣氨浸分銀后再用水合肼進行還原沉銀，還原過程中有大量的氨氣生成并溶解在在沉銀后液中，使用傳統(tǒng)壓濾機因其開放性導(dǎo)致大量氨氣散排空氣中，污染現(xiàn)場生成環(huán)境，造成環(huán)保問題，同時傳統(tǒng)板框壓濾機的密閉性較差，吹風(fēng)干燥的作用有限，造成粗銀粉含水量較高，不利于后續(xù)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)，因此如何減少過濾過程中的氨氣散排，同時降低粗銀粉中的含水量，成為著重需要解決的問題。
為了滿足粗銀粉后處理生產(chǎn)日益嚴格的環(huán)保要求，無錫旭曄研制設(shè)計的新型過濾洗滌干燥一體機，代替現(xiàn)有板框壓濾機進行粗銀粉的過濾、洗滌、干燥等操作工序。經(jīng)過一段時間的試運行，在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用實踐證明，新型三合一設(shè)備可顯著的降低了現(xiàn)場氨氣濃度，取得了良好的效果。
冶金粗銀粉新型過濾洗滌干燥三合一 設(shè)備概述及工作原理
過濾洗滌干燥機(業(yè)內(nèi)俗稱“三合一”)能實現(xiàn)物料的過濾、洗滌、干燥、滅菌、卸料等連續(xù)工藝過程，其操作方式屬于分批式操作(間歇操作)，廣泛應(yīng)用于制藥、食品、農(nóng)藥、化工等領(lǐng)域，可以避免物料在轉(zhuǎn)移過程中可能引起的物料損失、污染及環(huán)境污染�，F(xiàn)有三合一的結(jié)構(gòu)是平板式，但是在長期生產(chǎn)使用中發(fā)現(xiàn)一些缺陷，例如：圓形平底過濾面積小;側(cè)面出料，導(dǎo)致出料不徹底;干燥效果不理想，干燥過程中的物料翻動小，換熱效率低，干燥效果受限制等。
為了克服上述單元設(shè)備組合中存在的問題與不足，同時滿足化學(xué)工業(yè)向高品質(zhì)、高附加值、多品種、小批量的轉(zhuǎn)變，我公司進行了大量的設(shè)計研發(fā)工作，終于研制成功了集過濾、洗滌、干燥于一體的多功能筒錐式反應(yīng)過濾干燥機，實現(xiàn)了裝備技術(shù)性能的較大改進，從結(jié)構(gòu)設(shè)計到應(yīng)用都緊跟制藥行業(yè)相應(yīng)法規(guī)要求。該設(shè)備具有過濾、洗滌、干燥三個主要功能，還兼有反應(yīng)、萃取、結(jié)晶、濃縮、蒸發(fā)、混合、破碎等多項功能，屬于改進型多功能設(shè)備。
新型過濾洗滌干燥機為筒錐式結(jié)構(gòu)，在圓筒體和下部錐體上設(shè)置有加熱夾套，可對物料進行加熱或冷卻，在多功能機內(nèi)部設(shè)置有空心軸和變角度變導(dǎo)程空心螺旋攪拌裝置攪拌，對物料進行攪拌和提升，在出料時推出物料。在下部錐體內(nèi)設(shè)置有結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的圓錐形過濾裝置，在設(shè)備底部有特殊設(shè)計的無死角快開出料裝置或無死角氣動出料球閥。
冶金粗銀粉新型過濾洗滌干燥三合一 生產(chǎn)實踐及存在問題
無錫旭曄設(shè)計了一臺過濾洗滌干燥一體機，主要由傳動裝置、升降裝置、機械密封、人孔、罐體、攪拌系統(tǒng)、出料閥裝置、支腿等。其工作原理是利用高壓氮氣，在罐體內(nèi)產(chǎn)生正壓，進而實現(xiàn)固液分離。在同一容器內(nèi)可完成從進料到過濾、洗滌，干燥，出料等全過程的連續(xù)操作。
由于新型洗滌過濾干燥三合一首次運用于冶金粗銀粉的后處理生產(chǎn)，設(shè)計時沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗可以參考，并且該設(shè)備在冶金行業(yè)的運用極其少見，同時由于廠房已經(jīng)建成設(shè)，設(shè)備為后期采購安裝，受到場地等多方面的限制，所以在設(shè)計上存在一定的缺陷，同時經(jīng)過一段時間的試運行，也暴露了一些存在的問題，現(xiàn)將試運行實踐過程簡述如下：
一階段：進料并過濾完一反應(yīng)釜沉銀反應(yīng)釜的物料后，觀察一體機內(nèi)部，銀粉大約占三分之一容積，本著簡化操作流程的目的，將第二反應(yīng)釜沉銀反應(yīng)釜的物料加入，繼續(xù)后續(xù)步驟，出料時發(fā)現(xiàn)攪拌槳所受阻力較大，且出料后現(xiàn)場氨味較重，說明洗滌效果較差，同時進兩反應(yīng)釜沉銀后液的做法不可取，改為每次進一反應(yīng)釜沉銀后液，處理完畢后再進第二鍋。
二階段：經(jīng)過幾次試車后，發(fā)現(xiàn)進料速度越來越慢，檢查反應(yīng)釜后發(fā)現(xiàn)沉銀反應(yīng)釜底部銀粉沉積，導(dǎo)致反應(yīng)釜放料口堵塞且后續(xù)銀粉大量堆積，銀粉無法通過自流方式進入一體機，于是在反應(yīng)釜上增設(shè)一趟壓縮風(fēng)管道，將反應(yīng)釜內(nèi)壓力提升至0.2MPa后打開放料閥門進料，杜絕銀粉沉積現(xiàn)象的發(fā)生，同時可以將反應(yīng)釜內(nèi)沉銀后液一次性過濾完畢，極大的減少了進料過濾步驟的重復(fù)操作次數(shù)，降低了操作繁瑣程度與進料操作時間，平均每鍋減少20min。
三階段：由于一體機多為制藥行業(yè)應(yīng)用，設(shè)計的水管主要作用為降塵及沖洗攪拌槳軸承，噴頭出水量不滿足我廠生產(chǎn)實際需求，補水時間過長，增加單反應(yīng)釜處理時間，于是將反應(yīng)釜上原有補清水管道作為一體機補水管道使用，減少操作時間的同時通過反應(yīng)釜補清水，可以起到?jīng)_刷反應(yīng)釜底部少量殘余銀粉及一體機進料金屬軟管內(nèi)殘余銀粉的雙重作用。
四階段：一體機燒結(jié)板上方銀粉隨著試車的進行，其厚度不斷增加，造成攪拌槳負荷增大，超出正常范圍，影響生產(chǎn)安全，導(dǎo)致需經(jīng)常清理致密銀粉層，清理勞動強度大，操作難度高，影響正常生產(chǎn)進行，經(jīng)過觀察后，發(fā)現(xiàn)是一體機攪拌槳反轉(zhuǎn)平整物料功能，使燒結(jié)板上方銀粉逐漸密實，造成銀粉層厚度逐漸增加，進入一體機內(nèi)部將致密銀粉層鏟除清理后，重新進行試車，不再使用平整物料功能，隨著試車的進行，銀粉層始終保持在攪拌槳的低點且不再增加，保持穩(wěn)定，同時銀粉層與燒結(jié)板形成了預(yù)過濾→二次過濾的過濾結(jié)構(gòu)，既保證了過濾效果，又保護了燒結(jié)板。從而延長了燒結(jié)板的清理周期，有利于生產(chǎn)正常進行。
經(jīng)過一段時間試生產(chǎn)，一體機過濾的銀粉較使用傳統(tǒng)壓濾機過濾的銀粉，含水量指標更加穩(wěn)定且普遍下降7%～8%，并且生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境改善明顯，廠房氨氣濃度有較大改善，已無明顯氨氣，工人勞動強度降低，但操作精細程度要求提高，操作時間與之前相比有所延長。
冶金粗銀粉新型過濾洗滌干燥三合一 存在的問題及改進思路
除了在實踐過程中已發(fā)現(xiàn)并且解決的問題，還有部分未解決的問題簡述如下 ：
問題一：反應(yīng)釜軸封密封不嚴，因一體機為后期采購加裝設(shè)備，前期設(shè)計階段反應(yīng)釜未進行壓力設(shè)計，導(dǎo)致后期改造之后，反應(yīng)釜動密封處密封不嚴，影響反應(yīng)釜加壓過程，且對反應(yīng)釜攪拌槳正常工作有一定影響。
問題二：一體機排液管道較長，管道進出口垂直落差較大，且一體機出液口處于低位，在管道內(nèi)濾液的作用下，導(dǎo)致一體機出液口阻力增大，不利于過濾的進行，延長過濾時間，影響生產(chǎn)的順利進行的同時在一體機出液口處易造成極細小顆粒沉積并堵塞管道。
問題三：一體機手動放料閥門在每鍋一體機做完后必須打開并清理，否則銀粉附著在內(nèi)壁導(dǎo)致閥門無法嚴格密封，有漏液風(fēng)險。此步驟操作量較大且操作過程中會有少量氨氣逸散，局部氨氣濃度較高，造成環(huán)境污染的同時對現(xiàn)場操作人員有一定影響。
針對問題1、2，需要通過設(shè)計來解決，初步想法是將反應(yīng)釜，一體機，后液地坑，設(shè)計成上中下三級結(jié)構(gòu)，讓反應(yīng)釜放液至一體機，一體機放液至后液地坑，過程中均不會有較大阻力，同時可以降低生產(chǎn)所需風(fēng)壓，使現(xiàn)有反應(yīng)釜滿足使用需求。
針對問題3，由于需要保證密封的嚴密性，與廠家經(jīng)過一段時間的溝通后暫時還未發(fā)現(xiàn)一種較好的閥門結(jié)構(gòu)能夠很好的解決嚴密性的同時又方便開關(guān)清理，初步想法是在出料口附近增設(shè)一趟水管，并配高壓水槍，每次出料完畢后，通過高壓水槍噴射水流將閥門管道內(nèi)壁上的附著銀粉沖刷干凈，之后閥門能完全關(guān)閉，從而解決每次需要拆卸螺絲，徹底打開閥門才能將銀粉清理干凈的情況。
冶金粗銀粉新型過濾洗滌干燥三合一 今后改進方向
在基本解決氨氣散排與銀粉含水量問題以后，改進方向主要有以下兩點。
(1)盡量壓縮作業(yè)時間，目前一體機根據(jù)物料情況不同，處理1反應(yīng)釜物料時間在1.2～1.6h之間，現(xiàn)有板框壓濾機處理2反應(yīng)釜物料時間在1.5～2h左右，根據(jù)我廠現(xiàn)行作息時間，一體機處理能力稍顯不足，所以將一體機處理1反應(yīng)釜物料作業(yè)時間壓縮至0.6到0.8h，使其更加符合實際生產(chǎn)需求，變得尤為重要。
(2)作業(yè)全流程自動化控制，一體機本身可以通過設(shè)定完成自動化控制，但為了解決生產(chǎn)中遇到的實際問題，在作業(yè)流程中加入了反應(yīng)釜相關(guān)閥門的控制步驟，因為反應(yīng)釜上相關(guān)閥門大多為手動控制閥門，所以無法直接與一體機形成聯(lián)動，達到自動控制。同時一體機本身的操作流程相對于傳統(tǒng)板框壓濾機來說更為復(fù)雜，對于精細化操作要求也更高，如果能做到全流程自動化控制，對于減少人為操作產(chǎn)生的失誤，以及生產(chǎn)的順利進行，都有非常大的幫助與益處。
