フィルタープレスおよび浮遊選鉱機向けEPDMおよびFKM耐薬品性Oリング

フィルタープレスおよび浮遊選鉱機は、鉱物処理、廃水処理、化学製造において主力となる設備です。これらは高圧および強力な化学薬品への暴露を伴うサイクルで運転されるため、シールの密閉性が極めて重要となります。固体・液体分離に用いられるフィルタープレスでは、シールが酸性スラリー（例：銅の浸出工程における硫酸）、アルカリ性スラリー（例：アルミナ製造工程における苛性ソーダ）、および酸化剤を含むスラリーにさらされます。一方、気泡を用いて鉱物を分離する浮遊選鉱槽では、乱流かつ空気を含んだ環境下で、様々な発泡剤および捕集剤（チオカルボネート系などの有機試薬がよく用いられる）が使用されます。

エチレンプロピレンジエンモノマー（EPDM）は、極性物質に対して優れた耐性を示す非極性エラストマーであり、その性能は非常に高く評価されています。EPDMは高温水および蒸気（最大150℃）に対しても優れた耐性を示します。 °C）、アルカリ、酸（リン酸および酢酸を含む）、シリコーン油およびグリース、およびアルコール系ブレーキフルードに耐性があります。優れたオゾン耐性および耐候性を持つため、屋外設置用途に最適です。ただし、EPDMは石油系油類、グリース、および燃料に対して非常に劣った耐性を示すため、一般的な産業用潤滑システムでの使用は大幅に制限されます。

フッ素ゴム（FKM）がこの課題を解決します。FKMは油類、燃料、芳香族化合物、および多くの有機溶剤に対して高い耐性を有し、また酸に対する耐性も良好です（ただし、強酸に対する耐性はEPDMほど普遍的ではありません）。さらに、EPDMよりも高温環境への耐性に優れています。したがって、機械の設計がシール材の選択を決定づけます：水／蒸気配管、酸洗浄区間、または極性化学薬品に曝される部位にはEPDMを、油圧システム、潤滑ポイント、または炭化水素系プロセス流体を扱う区間にはFKMを使用します。

AS324規格は、これらのシールに対して正確な寸法公差を定めており、プレート、フレーム、マニホールド接続部のグランド溝に完全に適合することを保証します。混合媒体環境において誤った材質のシールを使用することは、よく見られる故障原因です。例えば、ロシアのカリウム塩鉱山で使用されるフィルタープレスでは、水洗浄ラインにはEPDM製シールが用いられる一方で、油圧式プレート移動機構にはFKM製シールが必要となる場合があります。

体系的なアプローチには以下の手順が含まれます：

1. 流体分析：シールが接触するすべての化学物質（洗浄剤を含む）を一覧化します。

2. 温度および圧力分布の把握：最も過酷な条件を特定します。

3. 機械的評価：作動サイクル頻度、プレートの動き、および摩耗性粒子の侵入可能性を検討します。

4. 標準化：調達効率向上のため、AS568／AS324のダッシュ番号を活用します。

インドの石炭地帯および米国のリン酸塩地域における鉱山作業では、フィルタープレスのすべてのシールポイントごとに材質仕様書が導入されています。この取り組みに加え、フィルターソーイングの交換時に定期的にシール点検を実施することにより、予期せぬダウンタイムが40％以上削減されました。また、単一材質では対応が困難な特殊な課題に対しては、二種類の材質を組み合わせたシール（デュアルマテリアルシール）や、カスタムコーティング処理が検討される場合もあります。