琥宁卧螺离心机 硫酸钙（石膏）物料领域的固液分离与创新 （钙盐篇）

一、典型工艺路线

钙盐物料的卧螺离心机分离通常遵循以下步骤：

1.物料预处理：

结晶/沉淀控制：确保硫酸钙以适合离心分离的形态（如二水石膏）和粒径析出，这对分离效率和固相含湿量至关重要。可通过调整反应温度、pH值、浓度及添加剂（晶型改良剂）实现。

浓度调节：悬浮液浓度过低会导致离心机效率下降，浓度过高则可能堵塞进料管道或影响液相澄清度。通常通过重力沉降或初级旋流器进行预浓缩。

温度控制：保持相对稳定的进料温度，影响物料粘度和分离性能。

2.卧螺离心机分离

进料：经预处理的硫酸钙悬浮液通过进料管泵入离心机转鼓内。

高速旋转分离：物料在转鼓内高速旋转产生的强大离心力作用下，密度较大的硫酸钙固相颗粒被甩向转鼓壁，形成“固环层”。

螺旋输送与脱水：转鼓内同向或反向差速旋转的螺旋推进器，将沉积在转鼓壁上的固相物料（滤饼）缓慢推向转鼓小端（锥端）的出渣口排出。在此过程中，滤饼在离心力场中进一步脱水“提干”。

液相排出：分离出的澄清液相（母液/上清液）在离心力作用下汇聚于液环层，并流向转鼓大端的溢流口排出。溢流堰板高度可调节，主要用于控制转鼓内的液池深度和液相分离效果。

 

3.后处理

固相：排出的湿石膏滤饼通常送入下游工序（如打包、煅烧制备建材石膏）或送至堆场/储存。

液相：溢流液根据需要可能返回流程循环使用，或进入后续废水处理单元。有时含微量细颗粒，可考虑后续沉降或过滤。

 

二、卧螺离心机在处理硫酸钙物料时的显著优势

1.连续高效运行

自动化程度高，进料、分离、排渣、排出清液连续进行，适应工业大规模生产需求，显著提高处理效率。

2.分离性能优越

高固体回收率：可有效回收微小颗粒，减少有价值的固相损失或后续处理负担。

滤饼含湿量较低：强大的离心力可实现比真空过滤机或沉降槽甚至是板框压滤机更彻底的脱水效果。

溢流液澄清度高：分离出的液相通常固含量较低，符合回用或排放要求。

3.工艺适应性强

浓度适应范围宽：能处理固体浓度变化范围较大的悬浮液（通常0.8%-20%或更高）。

可调参数多：可通过调节转鼓转速、差速（螺旋与转鼓的转速差）、液池深度、进料速度等，灵活应对物料性质的变化，优化分离效果。

设备结构趋势化明显：可通过卧螺离心机的结构设置（半锥角、变螺距、叶片倾角长径比、顺逆流等）。通过各种排列组合设计，适应于最佳的固液或固液液分离需求。

4.占地面积小，封闭性好：结构紧凑，节省空间；全程封闭操作，避免异味逸散和粉尘污染，改善工作环境。

5.操作自动化

易于集成到DCS系统中，实现远程监控和自动控制，降低人工操作强度。

6.相对节能

与热干燥相比，脱水能耗显著降低。

 

三、处理硫酸钙物料时面临的痛点与问题

尽管优势突出，卧螺离心机在处理硫酸钙时也面临特定问题：

1.结垢风险高（关键问题）

现象：硫酸钙极易在离心机转鼓内壁、螺旋叶片、输送通道以及清液排出路径（尤其是溢流口附近）形成硬质积垢。该现象在碱性环境水体中尤为明显。

原因：溶液过饱和度、温度变化、局部湍流导致结晶析出附着；停机时残余物料沉积结晶。

影响：严重降低分离效率；堵塞通道或排出口；引起设备强烈振动；维护周期不得不大幅度缩短；增加清洗难度和停机时间。

2.差速调节要求高

难点：硫酸钙这类高粘度物料固渣对差速变化较敏感。

3.材料磨损

难点：硫酸钙颗粒有一定磨损，尤其在高浓度或差速波动大时更明显。磨损影响设备寿命和分离腔室的密封性。

4.大范围的酸碱度状态

难点：尽管卧螺离心机通常采用较好的奥氏体或双相不锈钢作为材料制造总成以及相关物料接触面，但特殊抗磨以及涂层材料的选用却因各类酸碱跨度非常困难，很难达到统一标准。

5.母液固含量控制

难点：在滤饼干度和溢流澄清度之间需要找到平衡点。

6.应对物料变化的灵活性

难点：当进料浓度、固相粒径分布波动较大时，需要及时调整操作参数（差速、转速、进料量），否则易导致运行不稳定（如振动增大、堵料）。特调的自动反馈调节系统能够有效的解决该问题。

总体来说，卧螺离心机是处理硫酸钙物料固液分离的高效、连续化解决方案的首选核心设备，其优异的连续处理能力、固液相回收率、适应性使之在工业应用中具有广泛前景。然而，硫酸钙固有的强结垢性、对差速控制的精确要求以及不可避免的磨损是其成功应用的主要障碍。

四、解决这些问题需要采取综合策略

设备选择与设计：选用耐磨、防腐材料；优化内部结构以减少死角和湍流；考虑清洗功能。

工艺操作优化：精确控制上游反应条件和悬浮液性质；精细调节差速、转速、进料量等参数并设置保护机制；制定合理的清洗程序和周期。

自动化与维护：采用先进传感与控制系统（如扭矩控制）；实施严格的预防性维护计划。

 

 

琥宁用户案例

通过以上措施，卧螺离心机在处理硫酸钙物料中的优势得以充分发挥，其面临的困难点也可得到有效管控，成为该领域稳定可靠的关键设备。我们基于 硫酸钙二次中和工段、氨气汽提回收工艺， 举例 阐述卧螺离心机在高 钙盐 含氨废水预处理中的核心作用， 请 重点 关注 其结构设计 的创新性和工艺协同关键性：

   一、卧螺离心机的结构性创新（解决行业痛点）

   我们针对高碱、高盐、易结垢物料的特性，对卧螺离心机进行了三重关键结构改造：

   1.多级清洗系统

通过定时控制清洗物料的比例及用量 ， 既避免同时喷淋导致 冲洗 压力不足 ， 更为后续工艺的物料平衡精准了定量逻辑 。

 

   2.特殊的卧螺离心机设计

总成内部抗结垢设计：经特殊设计的螺旋及回料腔，彻底解决转鼓内部抗结垢问题。

 

   3.智能运行保护系统

扭矩-振动联锁：实时监测推料扭矩和机身振动值，超限时自动停机切换至清洗模式。

进料量动态调节：根据含固率波动自动调节进料泵频率，维持推料负荷稳定。

完整闭环的智能运行系统为整体工段提供了除维护点检以外的超长连续续航能力。

 

   4.封闭式固、 液出料设计

出料端特殊设计，防止粘性固渣堆积堵塞，同时杜绝氨气逸散。

   二、工艺协同中的核心枢纽作用

在本工段中，卧螺离心机不仅是 固液 分离设备，更是串联两级中和工艺的物料循环中枢：

工艺协同价值：

  1.降低PH与资源循环

实现：固渣资源化（可作化工原料）， 减少二级中和的氧化钙用量 。

  2.弥补分离风险的闭环设计

    沉淀池-返滤机制：确保出水达标（见下图 流程）。

  阀值切换逻辑：离心机启动的 前 几分钟关闭清液阀，高固废液回流至一级中和池，避免堵塞沉淀池。

 

  3.氨气全流程封闭控制

    解决传统板框压滤机开放作业的氨气严重 污染问题 ，也确保了氨气的回收效率 。

 

   三、与原有 工艺的对比优势

   该工艺路线成功的关键在于：

   1.卧螺离心机的结构性创新直接攻克高盐碱物料结垢、堵塞、腐蚀的行业难题；

   2.工艺级的协同设计将离心机转化为物料循环中枢，实现“分离-中和-资源化”的耦合增效。

这种设备与工艺的双重创新，最终达成“减人增效、危废资源化、环境零污染”的核心目标，为高盐含氨废水处理提供了 完整的 工业化典范。