在我们讨论决定 Filter Press 饼的固体百分比和水分百分比，让我们看看滤饼是如何由浆料形成的.
浆料是悬浮在液体中的固体颗粒的混合物. 矿物和骨料浆通常是悬浮在水中的颗粒.
当浆液中的固体颗粒与水分离时，就可以形成固体饼. 浆料或脱水饼中的水和固体的浓度可以用固体百分比或水分百分比来描述，如下所示.
固体百分比和水分百分比的关系用下面的简单公式来描述:
如果一个百分比是已知的，那么计算另一个百分比就很容易和简单了.
如何测量浆液或饼的浓度
测量浆液或饼状物质浓度的一种简单方法是在烤箱中用足够的热量烘干样品以蒸发所有水分. 程序非常简单，包括以下步骤:
- 用天平称一个空的干燥容器的重量.
- Weigh the wet sample on a balance.
- Dry the sample in an oven.
- 用天平称一下干燥后的样品，然后将样品放回烤箱.
- 继续干燥样品并检查干燥后的重量，直到没有进一步的重量下降.
- 通过减去容器重量计算样品的湿重和干重.
- 用下面的公式计算固体百分比: 样品干重÷样品湿重× 100 =百分固体含量.
- 用以下公式计算水分百分比: 100% -固体百分比=水分百分比.
在本讨论中，假定水是浆料混合物中的液体.
将脱水浆料压成无滴水饼(如上图所示).
影响滤饼固体含量或水分含量的主要因素
许多因素将决定多少液体可以从浆液中分离出来，以创建一个脱水滤饼使用凹进式/膜板压滤机. Some of the primary factors include:
- 物料粒度分布(PSD)
- Material composition
- Filter Press feed pressure
- Filter Press filtration time
- 额外脱水与饼干燥和膜挤压
1. 物料粒度分布及形状
所有浆料中的矿物和骨料颗粒都由不同的大小和形状组成. 粒度测量是为了确定不同尺寸的颗粒的数量. 颗粒形状可以通过视觉评估来确定圆度、平整度或不规则度.
In general, 均匀圆形或不规则形状的粗颗粒物料更容易脱水. 粗颗粒往往在单个颗粒之间有更多的空隙, 让水更自由地在它们之间流动.
Likewise, 圆形颗粒或不规则颗粒之间往往会产生更多的空隙，因此更容易脱水.
想象一下，把弹珠放在一个玻璃罐里，然后装满水. 水在弹珠之间快速流动，直到罐子装满.
Likewise, 如果水从大理石罐子里流出来, 它会自由地流出罐子，只剩下很少的水.
颗粒细、形状扁平或均匀的物料脱水困难. Fine particle materials, 尤指形状平坦或均匀的, 当水被除去时，能紧紧地挤在一起吗, 在它们之间形成有限的空隙，以供水流动.
当水被加到一个装满细沙的罐子里, 由于水必须渗透到颗粒之间的所有小空间，因此需要很长时间才能灌满罐子.
如果把水从沙罐里取出来, 由于颗粒之间的空间有限，只有有限的量可以自由地流出罐子. 在某种程度上，一层细密的水层倾向于附着在所有颗粒的表面. For a given volume of particles, 与大颗粒相比，细颗粒将具有更大的表面积和更多的保留水分.
2. Material composition
不同的材料组成对使用板式压滤机脱水可以从浆料中除去多少水有显著的影响. 所有颗粒表面根据其组成表现出一定程度的疏水(疏水)或亲水(粘水)特性.
For example, 煤颗粒往往排斥水，因此更容易脱水到较低的百分比水分.
煤尾矿脱水滤饼.
On the other hand, 粘土颗粒倾向于更亲水。, 使它们更难脱水.
有机材料往往很难脱水，因为它们通常有水分子与它们的结构化学键合, 使其几乎不可能被机械移除. 许多自然产生的矿物和骨料浆含有一些有机物质, 哪些因素会影响板式压滤机可以去除多少水.
3. Filter Press feed pressure
凹进式和膜板式压滤机设计用于最大浆液进料压力的操作. 一般来说，较高的浆料进料压力会导致更快的脱水速率，即.e., lower cake percent moisture.
Today, 大多数压滤机设计用于低压, up to 100 PSI slurry feed pressure, or high pressure, up to 225 PSI slurry feed pressure. 当处理很难脱水的材料时, 超高压压滤机的设计压力可达500psi或更高.
4. Filter Press feed time
板式压滤机以成批方式运行，而不是连续运行. 最后蛋糕的水分很大程度上取决于 length of filtration time, 但是随着过滤循环的完成，压滤机中的脱水速率发生了巨大的变化.
在压滤机过滤阶段的开始, 浆液被迅速泵入夹紧的滤板之间的空隙中. 浆液固体被附着在板表面的滤布上捕获.
As the cake material becomes dewatered, 滤板被从布表面回到饼中心的固体物质填满, 使得脱水越来越难发生.
下面的图表显示了一个脱水曲线的例子，饼的水分随时间变化. 初始脱水速率非常高, 但随着滤饼材料开始在滤布上堆积，这些速度很快就会减慢.
合理的脱水速率持续一段时间, 然后，速率非常低，在很长一段时间内，湿度减少的百分比几乎没有增加. 当达到较慢脱水速率时, 过滤停止在一个可接受的水平，以排出饼，并允许另一个循环开始.
5. 额外脱水与饼干燥和膜挤压
一旦过滤期完成, 还有另外两个步骤可以用来进一步降低滤饼中的水分百分比:
- Cake dry
- Membrane squeeze
Both of these steps occur after the slurry feed pump has been stopped; therefore, 压滤机的吞吐率为零的平衡批循环.
Cake dry
蛋糕干燥包括将压缩空气通过蛋糕，而蛋糕仍被夹在滤板之间. 滤液顶角排出管道用于迫使压缩空气进入滤板的顶部. 压缩空气被引导向下穿过饼料, 通过底部角落的滤液排放管道将多余的水分从饼中挤出.
滤板上配置有特殊的滤饼干燥口，使压缩空气仅在通过形成的滤饼后才能离开滤板.
当饼干开始时，饼干除去的大部分水分发生得非常快，如下面的脱水例子所示. 随着压缩空气继续通过饼，进一步的水分减少发生得非常缓慢.
蛋糕干燥通常用于当蛋糕材料是非常多孔的，当非常低的蛋糕水分水平是理想的.
Membrane squeeze
Similar to the cake dry step, 膜挤压步骤用于在滤饼在滤板之间形成后从滤饼中除去额外的水.
膜板具有可弯曲的表面，可以用水或压缩空气膨胀. 膨胀的盘子表面压缩蛋糕，迫使多余的水被除去.
膜挤压所达到的减湿量很大程度上取决于饼料的可压缩性. 通常，材料被压缩得越多，可以除去的水分就越多.
Once the membrane squeeze step occurs, 没有额外的水分从蛋糕材料去除额外的挤压时间. 下面的脱水曲线是膜挤压的一个例子.
浆料中能除去多少液体在很大程度上取决于内部固体材料的特性. 进料压力和进料时间对脱水也有影响.
除了工艺和设计因素，如进料压力和过滤时间, 添加滤饼干燥或膜挤压步骤可以进一步降低滤饼的含水率.
