用于在增泽过滤器(1)的过滤介质(2)的表面上制备预涂层(3)的方法，增泽过滤器(1)和增泽过滤器的用途。本发明的必要特征是在增泽过滤器(1)中，预涂层(3)仅由或共同地由分离过程中生成的底流来形成。
1.用于过滤增稠器或澄清器的溢流的方法，该方法包括在增泽过滤器(1)的过滤介质(2)的表面上形成预涂层(3)，预涂层(3)完全或部分由增稠器或澄清器的底流形成，并且预涂层充当所述增稠器或澄清器的溢流的增泽过滤中的过滤辅助介质，其特征在于由形成自底流的预涂层(3)生成的过滤辅助介质的颗粒充当晶种，其中溢流(6)的过饱和溶液中所含的颗粒发生结晶，其中预涂层由与溢流中的待过滤材料相同的材料形成。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于预涂层(3)充当加压增泽过滤中的过滤辅助介质，在其表面上和/或在其结构中存在来自粒度小于底流的溢流(6)的分离的纳米颗粒尺寸固体(7)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于具有较大粒度的底流充当形成过滤辅助介质的多孔预涂层(3)，其中对以低过滤速率进料并具有较小粒度的纳米颗粒尺寸固体(7)进行过滤、沉淀、吸附和/或结晶。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于底流中和溢流中所含的晶体/颗粒的尺寸小于1,000nm，平均40-400nm。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于底流和溢流包括CaSO4澄清器的底流和溢流。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于将该方法中所用的预涂层(3)导回到增泽过滤，作为生成过滤辅助介质的预涂层重新使用。
7.增泽过滤器(1)，其过滤介质包含预涂层(3)，预涂层(3)完全或部分由增稠器或澄清器的底流形成，并且预涂层经布置以充当所述增稠器或澄清器的溢流的增泽过滤中的过滤辅助介质，其特征在于包含预涂层(3)并且由底流形成的过滤辅助介质的颗粒经布置以充当晶种，其中溢流(6)的过饱和溶液中所含的颗粒发生结晶，其中预涂层由与溢流中的待过滤材料相同的材料形成。
8.根据权利要求7的增泽过滤器，其特征在于预涂层(3)形成为加压增泽过滤器的过滤辅助介质，在其表面上和/或在其结构中存在来自粒度小于底流的溢流(6)的分离的纳米颗粒尺寸固体(7)。
9.根据权利要求7或8的增泽过滤器，其特征在于将来自粒度大于溢流的底流的固体布置为过滤辅助介质，该过滤辅助介质包含与增泽过滤的过滤介质(2)相关的预涂层(3)，由此促进粒度小于底流的溢流中所含的纳米颗粒尺寸固体(7)的过滤、沉淀、吸附和/或结晶。
10.根据权利要求7或8的增泽过滤器，其特征在于布置在增泽过滤器(1)中的过滤辅助介质能够使该纳米颗粒尺寸固体从所述过饱和溶液中过滤，该溶液中粒度小于1,000nm，平均40-400nm。
11.根据权利要求7或8的增泽过滤器，其特征在于该装置包括用于将用过的预涂层(3)导回到增泽过滤，在形成充当过滤辅助介质的预涂层中重新使用的部件。
用于在增泽过滤器的过滤介质的表面上制备预涂层的方
法，增泽过滤器和增泽过滤器的用途
技术领域
[0001] 本发明涉及用于在增泽过滤器的过滤介质的表面上制备预涂层的方法。本发明还涉及增泽过滤器设备及其用途。
背景技术
[0002] 公知各种过滤方法。要求最苛刻的方法之一是增泽过滤。基本原则是将工艺液体的固体含量降低至极低水平，在一些应用中甚至低至十亿分率。增泽过滤器能够用于许多不同的应用，例如化学和加工工业。增泽过滤器还能够用于使用电解浓缩工艺以去除杂质的冶金装置。金和锌装置能够很好地利用增泽过滤器。
[0003] 增泽过滤的目的是尽可能完全地分离液体中含有的极小的固体颗粒。颗粒的尺寸有所不同。通常颗粒小于1,000nm，平均在40-400nm范围内。通常，英语中将该尺寸的颗粒称作亚微细粒(submicron)，即尺寸小于1微米量级的颗粒。本发明中，它们被称作纳米尺寸颗粒，其指的是一回事。可以使用不同类型的设备来测量粒度，例如Hanna Instruments HI 93703浊度计。该设备基于825nm光源，测量作为40FTU以下的记录的90度反射而进行。
[0004] 当工艺液体的固体含量被降低至非常低的水平，并且粒度这样小时，过滤过程中存在几个问题。特别是这些纳米尺寸颗粒，即尺寸小于1微米的颗粒倾向于在短时间内堵塞过滤介质。由于在过滤介质的表面和孔上形成液体不可渗透的层，而产生了具体的问题。
[0005] 因此过滤介质例如滤布或陶瓷介质迅速堵塞，这直接影响过滤效率。这进而又增大了过滤成本，例如直接由过滤材料引起的成本以及维护和保养成本。此外，辅助介质成本以及废物和后加工体积增加。考虑到在加工工业中，效率和全部可能的成本效益特别受欢迎，这些是记为重要的方法。
发明内容
[0006] 根据本发明，设计了一种布置，能够解决上述所列的问题。在根据本发明的布置中，关键是利用作为包含预涂层的过滤辅助介质在过程中产生的自生材料。此处术语“预涂层”是指基本上在过滤介质的表面上形成的，或者与所述介质关联形成的过滤辅助介质。在过滤器(例如滤布)上形成的这种第二过滤层实质上改进了过滤效率。同时，可以更好地利用整个过程。
[0007] 在根据本发明的布置中，比在现有技术中更有效率地利用增泽过滤，同时，整个设备的操作得到优化。根据本发明，过滤过程的发明特性特别地基于以下事实：所述过程是自生预涂层得到利用的增泽过滤。此处术语“自生”意为该预涂层基本上由与待过滤的材料相同的材料形成。实践中，只有材料的粒度完全或者部分不同。因此对于本发明来说，特别关键的是利用过程中产生的底流(underflow)充当过滤辅助介质，该底流具有比顶流(overflow)中更大的粒度，通过快速过滤由该底流在过滤介质的表面上形成了预涂层。所述底流，用作过滤辅助介质，通过过滤过程顶流中所含有的并且粒度小于底流的固体来改进分离，而不堵塞过滤介质。过滤辅助介质充当一种多孔过滤器，其中以低进料速率进料的固体被过滤，可能还发生沉淀、吸附或结晶。
[0008] 本发明的目的是获得用于通过增泽过滤器强化过滤的全新布置，以实质上提高过滤效率。可以利用不同类型的过滤器作为增泽过滤器。特别有利的过滤器是加压增泽过滤器，例如Outotec Larox增泽过滤器，即LSF过滤器，或者Outotec Larox立式增泽过滤器，即VPF过滤器，其中操作基于压力容器和提供于容器内的涂覆布框架，在该框架中进行过滤过程。除LSF或VPF过滤器外，还可以使用其他类型的过滤器，例如预涂过滤器、预涂筒式过滤器、腔室过滤器、叶片式压滤器、烛式陶瓷或袋式增泽过滤器。本发明的必要特征是用于在过滤介质表面形成预涂层的方法，和用于应用所述方法的装置。更具体地，本发明的特征在所附权利要求书中列出。
附图说明
[0009] 下面参照附图更详细地说明本发明，其中
[0010] 图1是根据本发明的实施方案的方法和装置的简图。
[0011] 图2是如何在过滤器上面形成预涂表面的简图。
具体实施方式
[0012] 图1显示了根据本发明的方法的实施方案，其中在加压增泽过滤器1的过滤介质2的表面上形成预涂层3。所述预涂层3完全或部分由获自分离过程的底流、晶体或沉淀固体形成，因此预涂层3充当该方法中的自生过滤辅助介质。
[0013] 根据图2的步骤I，有利地将预涂层3送至包括过滤元件4、过滤介质2(例如滤布)和滤液导管5的空增泽过滤器1。当预涂层3送至过滤器1时，它在过滤介质2(例如滤布)的表面上形成均匀的层。根据步骤II，液体通过该布过滤到滤液导管5中。在形成预涂层3后，将待过滤的固体(例如顶流6)送至过滤器1。根据步骤III，凭借预涂层3和过滤介质2进行过滤，从而使小的纳米颗粒尺寸的晶体7通过充当过滤辅助介质的预涂层3或者通过其表面得到过滤。因此，包含预涂层3的过滤辅助介质充当了一种多孔过滤器，其中以低进料速率进料的固体7得到过滤，还可能沉淀、吸附或结晶。
[0014] 使用自生材料(即获自该过程的材料)作为形成过滤辅助介质的预涂层3，在该过程中是稳定的，并且既不会引起工艺液体中残留杂质，也不会增大装置中的质量流量。因此，所述使用减少了过程副产物的体积和有价值材料的损失。自生预涂层和经过滤的固体也可以返回到该过程。此外，该方法能够使纳米颗粒尺寸晶体7(即粒度平均约略为
40-400nm的固体)从工艺液体中过滤。因此，凭借根据本发明的布置，可以提高过滤效率，减少过程残留物或可能的废料，并使过滤成本最小化。
[0015] 利用本发明的方法的有利的实例是利用具有自生预涂层的增泽过滤对硫酸钙顶流(CaSO4)进行增泽过滤。在所进行的示例性说明中，采用的形成过滤辅助介质的预涂层是来自石膏增稠器的底流。
[0016] 基于各种实验和试运行实现了根据本发明的布置，因为从以往的经验发现了这样的问题：经过一段时间，石膏在增泽过滤器的过滤介质中结晶，由此引起堵塞。因此，CaSO4澄清器的顶流在多数情况中不能直接增泽过滤。顶流在过滤介质的表面上迅速结晶成液体不可渗透的层。凭借根据本发明的布置，通过在过滤介质的表面上使用CaSO4澄清器的底流作为预涂层材料可以避免该问题。当将用过的预涂层循环回到增泽过滤，作为过滤辅助介质重新使用时，甚至会使得该方法更有效。在该方法中有利地使用的增泽过滤器是LSF过滤器，凭借LSF过滤器实现CaSO4顶流的过滤。
[0017] 利用本发明的方法的另一个有利的实例是例如通过施加利用了自生预涂层的增泽过滤从精制中和的顶流回收锰。在实行的示例性过滤中，充当过滤辅助介质的自生预涂层通过利用来自精制中和的顶流和来自石膏增稠器的底流(其主要为硫酸钙(CaSO4))而形成。
[0018] 目标是使硫酸锰MnSO4在预涂层中结晶或者保留在充当过滤辅助介质的预涂层上。首先在增泽滤布的表面上形成有预涂层，然后在形成自生预涂层后，没有间断地继续对来自精制中和的顶流进行过滤。基于在低流速进行的试运行的分析结果，发现硫酸锰的留置高于99.8％。当将用过的预涂层循环回到该过程，作为自生过滤辅助介质重新使用时，甚至会使得该方法更有效。在该方法中有利地使用的增泽过滤器是LSF过滤器，凭借LSF过滤器实现含MnSO4顶流的过滤。
[0019] 根据本发明，重要的是通过施用新的自生预涂层体系，实现了由与待过滤材料相同的材料形成的，或者由与待过滤材料获自相同过程的材料形成的有利的预涂层。本发明使固体的分离过滤更有效，同时改进纳米颗粒的回收。饱和溶液沉淀/结晶了根据第一示例性实施方案的预涂层中或其表面上全部的钙，或者根据第二示例性实施方案的锰，却没有以任何方式妨碍增泽过滤过程。
[0020] 本领域技术人员会理解，本发明并不限定于上述实施方案，而是在所附权利要求书的范围内实施方案会有所不同。
