Способ сгущения суспензий

1033167 40 45 СоставительТ. Усова Редактор А. Гулько Техред И. Верес Корректор О. Тигор Заказ 54708 Тираж 688 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,.4Изобретение относится к электрохимическим процессам, в частности к способу электрофоретического сгущения суспензии минералов, а именно марганцевых шламов, и может быть использовано для обогащения полезных ископаемых,Известен способ сгущения суспензии с применением химических флокулянтов 11.Недостатком этого способа является низкое содержание твердого в сгущенном продукте, а также необходимость очистки сточных вод из-за применения химических флокулянтов,Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ сгущения суспензии путем электрофореза 2.Недостатками данного способа являются низкая производительность процесса и плотность сгущенного продукта.Цель изобретения - увеличение производительности процесса и повышение плотности сгущенного продукта путем увеличения скорости электроосаждения частиц сгущаемых взвесей.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу сгущения суспензии путем электрофореза, суспензию перед электрофорезом подвергают электрохимической обработке в катодной камере диафрагменного электролизера при объемной плотности тока 800 в 15 А/мз в течение 5 - 15 мин.При катодной обработке суспензии повышается величина отрицательного электро- кинетического потенциала отрицательно заряженных частиц сгущаемых взвесей за счет восстановления четырехвалентного марганца до двухвалентного, что при последующем электрофоретическом сгущении увеличивает скорость притяжения частиц к аноду, т. е. возрастает скорость их электроосаждения, Кроме того, увеличение электрокинетического потенциала частиц сгущаемой суспензии усиливает электроосмотический эффект, в результате чего повышается плотность сгущенного продукта.Оптимальный режим катодной обработки суспензии достигается при расходе электричества (2 - 4)10 А.с/мз. При таком режиме обработки достигается такая величина электрокинетического потенциала, которая позволяет достичь максимальной скорости электроосаждения частиц и плотности сгущенного продукта при минимальном расходе электроэнергии,5 10 15 20 25 30 35 Пример, Суспензию марганцевых шламов с исходной плотностью 3,5 - 3,8% твердого подвергают катодной обработке в диафрагменном электролизере в течение 10 мин при объемной плотности тока, равной 1000 А/м.Последующее уплотнение суспензии проводят в аппарате для электрофоретического сгущения. Напряженность электрического поля 600 В/м,Плотность осадка при времени сгущения, равного 1 ч, составляет 36,7% против 31,7% в известном способе. Время сгушения до достижения плотности осадка, равной 30%, составляет 38 мин против 43 мин в известном способе.Проведенные сравнительные испытания предлагаемого и известного способа электрофоретического сгущения суспензии показывают, что плотность осадка, полученного предлагаемым способом, на 5% превышает плотность осадка, полученного известным способом, а время сгущения уменьшается в 1,13 раз по сравнению с прототипом, что позволяет уменьшить объем аппарата или при том же объеме аппарата увеличить его производительность.По сравнению с базовым объектом - способом сгущения в радиальных сгустителях предлагаемый способ сгущения суспензии позволяет увеличить производительность аппарата для сгущения в два раза. Плотность сгущенного продукта, полученного предлагаемым способом, превышает на 10 20% плотность осадка, полученного в радиальных сгустителях, и составляет 35 - 40% против 20 - 25% в базовом способе.Оптимальным режимом катодной обработки суспензии является объемная плотность тока, равная 800 - 1500 А/мз, и время обработки 5 - 15 мин. Повышение объемной плотности тока выше 1500 А/м влечет за собой повышение электрокинетического потенциала до такого значения, при котором плотность сгущаемого продукта снижается до значений, ниже соответствующих по прототипу. Снижение объемной плотности тока ниже 800 А/мз приводит к снижению скорости осаждения частиц сгущаемых взвесей.Повышение времени обработки более 15 мин ведет к повышенному расходу электроэнергии, время обработки менее 5 мин не позволяет достичь максимальной скорости осаждения частиц.