Utilisation des filtres à lamelles dans l'industrie du silicate de sodium

Le silicate de sodium, également appelé « verre soluble », est largement utilisé dans des secteurs tels que la fonderie, les matériaux de construction, les détergents, la fabrication du papier, les matériaux réfractaires, le traitement des minerais et l'industrie chimique.

Au cours de la fabrication, de la dissolution et du stockage ultérieur du silicate de sodium, des particules solides n'ayant pas réagi complètement, des matières insolubles, des impuretés mécaniques et des fines particules en suspension peuvent s'y introduire. Si ces impuretés ne sont pas éliminées efficacement, cela peut compromettre la transparence et la stabilité du silicate de sodium, ainsi que la qualité des produits dérivés.

C'est pourquoi une clarification et une filtration sont généralement nécessaires avant que le silicate de sodium fini ne soit acheminé vers les cuves de stockage ou ne passe aux étapes de production suivantes.

Les filtres à lamelles utilisent un procédé de filtration sous pression en circuit fermé qui permet de séparer efficacement les impuretés solides fines du silicate de sodium. Ils présentent des avantages tels qu’une grande surface de filtration, une excellente étanchéité et une évacuation aisée des résidus, ce qui les rend particulièrement adaptés à la filtration fine requise lors de la production de silicate de sodium.

Pourquoi le silicate de sodium nécessite-t-il une filtration fine ?

Bien que le silicate de sodium semble être un liquide homogène, il contient souvent, dans la production réelle, une certaine quantité d'impuretés insolubles.

Ces impuretés peuvent provenir :

Matières insolubles présentes dans les matières premières telles que le sable de quartz et le carbonate de sodium ;
Particules solides qui ne se sont pas entièrement dissoutes au cours de la réaction ;
les impuretés mécaniques générées par les équipements et les canalisations ;
Sédiments formés pendant le stockage ;
Particules fines en suspension qui n'ont pas été entièrement éliminées au cours des étapes de traitement précédentes.

Si la filtration est insuffisante, les produits à base de silicate de sodium peuvent présenter des problèmes tels que la turbidité, la sédimentation ou une teneur excessive en particules. Des normes de qualité strictes sont généralement exigées pour le silicate de sodium filtré, en particulier dans les applications impliquant des liants de fonderie, la chimie fine ou celles nécessitant une grande transparence.

Comment un filtre à feuilles traite le verre liquide

Le verre soluble pénètre dans le réservoir de filtration hermétique par l'intermédiaire d'une pompe d'alimentation. À l'intérieur de l'unité, plusieurs lamelles filtrantes sont disposées, chacune composée de cinq couches de mailles. Sous l'effet de la pression de la pompe, le verre soluble s'écoule de l'extérieur des lamelles vers leur intérieur.

Les particules solides présentes dans le liquide sont retenues à la surface des feuilles filtrantes, tandis que l'eau de verre filtrée pénètre dans les canaux d'écoulement internes, s'accumule dans le collecteur de refoulement, puis est évacuée. Au fur et à mesure que la filtration progresse, les impuretés retenues forment progressivement un gâteau de filtration à la surface des feuilles.

Une fois que le gâteau de filtration s'est formé, il participe lui aussi au processus de filtration, en retenant efficacement les particules les plus fines.

Examen des adjuvants de filtration

Dans le cas du silicate de sodium contenant des particules très fines susceptibles d'obstruer la maille du filtre, l'utilisation d'adjuvants de filtration peut être envisagée en fonction des exigences spécifiques de filtration.

Une pratique courante consiste à appliquer une couche de pré-revêtement sur la surface des lamelles du filtre avant le processus de filtration proprement dit. Cela permet d'empêcher les particules fines de pénétrer directement dans les pores du maillage et d'améliorer la structure du gâteau de filtration, facilitant ainsi l'écoulement du liquide.

Pour les procédés nécessitant un contrôle rigoureux de la composition, il est nécessaire de vérifier au préalable si l'adjuvant de filtration aura une incidence sur le produit final.

Principaux avantages des filtres à feuilles pour le silicate de sodium

Filtration en circuit fermé

L'ensemble du processus de filtration se déroule à l'intérieur d'une cuve hermétique, ce qui réduit au minimum les fuites de matière et permet de maintenir la zone de production plus propre.

Convient pour filtrer les particules fines

La combinaison de la grille filtrante et du gâteau de filtration qui se forme progressivement permet de retenir efficacement les particules fines insolubles et les impuretés en suspension présentes dans le silicate de sodium.

Capable de traiter des liquides présentant certaines viscosités

En choisissant judicieusement la surface de filtration, la température de fonctionnement et le système d'alimentation, les filtres à feuilles peuvent être utilisés pour des liquides chimiques présentant un certain degré de viscosité, tels que le silicate de sodium (verre soluble).

Évacuation aisée du gâteau de filtration

À la fin du cycle de filtration, le gâteau de filtration peut être détaché des surfaces des lamelles filtrantes à l'aide de vibrations ou d'un mécanisme de déchargement mécanique, puis évacué par le fond de l'unité. Cette méthode est bien mieux adaptée à la production à l'échelle industrielle que le démontage manuel fréquent des éléments filtrants.

Utilisation des filtres à lamelles dans l'industrie du silicate de sodium