真空皮带机脱水是石膏脱水的第二阶段。如图2-1、图2-2所示，环形胶带由电机经减速拖动连续运行，滤布铺敷在胶带上，在有真空的情况下与胶带同步运行。胶带与真空盒滑动接触（真空盒与胶带间有环形磨擦带并通入工艺水形成密封），真空盒借助柔性真空密封软管与滤液汇流管连接，汇流管与气水分离器、真空泵真空系统接通时，在胶带上形成真空抽滤区。固含量为40~60%石膏浆液借助给料和布料器均匀分布在真空皮带机外圈的滤布上，在真空的作用下，一定量的空气和滤液穿过滤布经胶带上的横向沟槽汇总并由胶带中央纵向的排液孔进入真空盒，固体颗粒被滤布截留而形式滤饼；进入真空系统部分空气和滤液到气水分离器，这台分离器使滤液和带入的空气分离，分离出的滤液借助重力通过管道流入过滤水地坑，而滤出空气则通过真空泵排至大气。由此，排出的气也会将水环式真空泵的水带出，所以真空泵出口设有集水消音装置，汇集的水被送至滤布冲洗水池，流入滤液地坑。
随着橡胶带移动已形成的滤饼依次进入滤饼洗涤区、吸干区；最后滤布与胶带分开，在卸滤饼辊处将滤饼卸出；卸除滤饼的滤带和滤布经清洗喷嘴区清洗后获得再生；再经过一组支承辊和纠偏装置后重新进入过滤区。