Способ фильтрования суспензии

, В 01 0 37/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯи ввтсссисмв свиивтвъствв стос,в."1 И.ф т.К.Иманева ЛЬТРОВАНИЯ СУС- ния ее через истых трубчаегородок и смы) 1. СПОСОБ ФИпутем прокачиванюю полость пОьтровальных пе(54) (5 ПЕНЗИИ вйутре тых Фи ЕМидсЮ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ЛАМ ИЗОБРЕТЕНий И ОТНРЫТИЙ(71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт по обогащению руд цветных металлов"Казмеханобр"(56) 1,. Патент СИА, У 4130485, кл. 21066, 1978еания осадка потоком суспензии,отличающийся тем, что,с целью интенсиФикации процесса,. по"выаения степени очистки и тонкостиФильтрования при стабильной работеустановки без снижения производитель"ности во времени, Фильтрование осу"ществляют в режиме чередующихся пульсаций потока суспензии на входе и выходе трубчатых Фильтровальных перего"родок с частотой 80-100 пульсаций вминуту,2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, в ачестве мате. риала Фильтровальных перегородок используют полимерные шарообразные кон".тактно сцепленные между, собой частицыразиером 0,5-5 мкм.Изобретение относится к технологии Фильтрования суспензии и может быть использовано в гидрометаллургической и химической промышленности, водоподготовке, при очистке сточных вод и других областях промышленности.Известен способ фильтрования суспензии, при котором динамическое Фильтрование осуществляется в турбулентном режиме движения циркуляционного потока разделяемой суспензии в трубчатых элементах с периодической продувкой их обратным потоком сжатого газа 1.К недостаткам известного способа относятся сниже .ие производйтельности установки на 20-25/ ) вследствяе непроизводительных затрат рабочего времени на.периодическую регенерацию фильтровальной перегородки сжатым га зом, повышенный расход конструкционного материала (наличие прочного кожуха для подачи сжатого газа на регене" рацию Фильтра); недостаточно эффективная регенерируемость применяемой 25 Фильтровальной перегородки, вследствие неоднородности Фильтровального матери- ала, что особенно"проявляется в случае труднофильтруемых суспензий при образовании мажущихся и липких осад- ЗО ков. Это обстоятельство со временем приводит также к снижению производительности установки, неудовлетворительная тонкость Фильтрования ( 5- 10 мкм) и глубина очистки ( 94-96 ) вследствие проскока твердой Фазы через наиболее крупные Фильтровальные поры:, необратимая кольматация заку" поривание пор) Фильтра мелкодисйергированными частицами, связанная также с неоднородностью структуры пористой перегородки и неоднородностью размеров Фильтровальных пор.т Целью изобретения является интенсиФикация процесса, повышения степени 4 очистки и тонкости Фильтрования при стабильной работе установки без снижения производительности во времени. Цель достигается тем, что согласно способу Фильтрования суспензии путем прокачивания ее через внутреннюю полость пористых трубчатых Фильтроваль" ных перегородок и смывания осадка потоком суспензии, Фильтрование осуществляют в режиме чередующихся пульсаций потока суспензии на входе и выходе трубчатых Фильтровальнцх перегородок с частотой 80-100 пульсаций в минуту. В качестве материала фильтровальных перегородок используют полимерные шарообразные контактно сцепленные между собой частицы размером 0,5-5 мкм.На чертеже схематически изображена установка, при помощи которой реализуется способ фильтрации суспензии. Она включает Фильтровальный блок 1, собранный из Фильтрующих перегородок 1,трубчатые полимерные изделия), поддон для Фильтрата 2., пневматические клапаны 3 для создания пульсаций потока с командным устройством 4, циркуляционный насос 5 и бак для суспензии 6, Подлежащая разделению суспензия непрерывно под давлением прокачивается через пористые трубчатые элементы с деполяризующей скоростью 3-6 м/с. Клапаны 3 обеспечивают в чередующейся последовательности пульсацию потока на входе и вцходе трубчатого Фильтровального блока 1. В процессе работы жидкая Фаза суспензии проходит через пористые стенки Фильтрующих перегородок и собирается в поддоне, а твердые частицы, увлекаемые скоростным потоком, непрерывно циркулируют, сгущаясь в уменьшающемся объеме фильтрующей среды, Высокая скорость потока в пульсационно-турбулентном режиме препятствует осаждению твердой Фазы на фильтрующей поверхности полимерного материала. В серии экспериментов было установлено, что максимальный положительнйй эффект достигается при определенной частоте пульсаций потока80-100 пульсаций/мин ). Это связано с тем, что гидродинамические удары пульсирующего потока суспензии, меняющиеся по величине и направлению, наряду с вибрацией самого фильтрую- щего элемента, практически исключают популяризационные явления при Фильтрации. При этом пульсация как на входе, так и на выходе Фильтровального блока значительно эффективнее, нежели раздельная пульсация.Ниже приведены примеры осуществления.данного способа, В них используются трубчатые полимернце иэделия различной природы и структуры общей длины 600 мм 4 элемента длиной по 150"мм каждый), наружным диаметром 18 ми и внутренним диаметром 8 мм.П р и м е р .1. Осветлительно-сгустительному фильтрованию подвергают промывную кислоту сернокислотного производства Балхашского ГИК, содержа724 4 3 1022щую 200 г/л .серной кислоты и 0,18 г/лтвердых взвесей свинцово селеновыйалаи) со .средним размером частиц0,05-5,0 мкм, Фильтровальной перего -родкой служит трубчатый элемент изрезорцин-Формальдегидного полимера сосредним размером пор 0,05"0,15 мкм(размер глобул 0,2- 0,8 мкм). Частотупульсаций потока суспенэии поддерживают в пределах 80-100 пульсаций/мин. (аИсходную суспензию в количестве 80 лзаливают в бак 6, включают циркуляциомный насос 5 и пульсационные устройства 3 и 4. В бак 6 непрерывно подают исходную суспензию со скоростью,обеспечивающей постоянный уровень вовремя работы устройства при непрерывном отборе из конической части бака 6сгущенной пульпы со скоростью, составляющеи около 1 Й скорости отбора Фильтарата.Сгущенная пульпа содержит 20 г/лтвердого,. Выход Фильтрата составляет99,23 от объема подаваемой на разде".ление суспензии,Установка непрерывно работает120 ч без какого"либо снижения. производительности. Средняя удельная производительность, заФиксированная через5,20,40,80 и 120 ч после включенияустановки, составляет 5.,7-5,9 м/м . ч2. 30при тонкости Фильтрования 0,01.-0,05 мкмпри практически 100-,ной очистке фильтрата от. твердых взвесей,Фильтрование указанной суспензиипо Известному способу уже через 5 чработы сопровождается резким снижением производительности Фильтра с2,8 м /м ч до 0,4 м /и ч.Ъ 2 . Ъ 2П р и м. е р 2, Осветлительносгустительному Фильтрованию подвер. 4 агают медный электролит электролизного производства Балхашского ГМК, содержащий 120 г/л серной кислоты,50 г/л меди и 0,05 г/л твердых взвесей анодный шлам) дисперсностью 0,510 мкм, В качестве Фильтровальнойперегородки используют пирокатехинФормальдегидный полимер с проходнымипорами 0,4-0,8 мкм, размер шарообраз. ных частиц полимера глобул) 1-2 мкм, 5 аЧастоту пульсаций потока суспенэии. поддерживают в пределах 80-100 пульсаций/мин. Исходную суспензию в количестве 80 л заливают в бак 6, включа"ют циркуляционный насос 5 и пульсаци- Монные устройства 3 и 4. В .бак 6 непрерывно подают исходную суспензиюсо скоростью, обеспечивающей постоянный уровен во время работы устройства при непрерывном отборе йз конической части бака 6 сгущенной пульпысо скоростью, составляющей около 2скорости отбора Фильтрата. Содержание твердого в сгущенной суспензиисоставляет 30,5 г/л (выход Фильтрата 98,41),Установка непрерывно работает148 ч без какого-либо снижения производительности, Средняя удельная про"изводительность, заФиксированная че"рез 5, 20, 40, 80 и 148 ч после включения установки составляет 6 5 Ъ 2У В6,8: м/и, ч при тонкости Фильтрования 0,05-0,1 мкм при степени очисткираствора 99,95/.Фильтрование указанного растворапо известному способу в течение 12 чсопровождается снижением удельной про" .иэводительности уже за 5,5 ч с3;3 м/м ч до .,35 м/и . ч с после"дующей полной кольматацией Фильтровальной перегородки.П р и м е р 3, Фильтрованию подвергают 5-ный раствор техническогосернистого натрия флотореагентногоучастка медной обогатительной Фабрики Балхашского ГМК,содержащего 20 г/лгидроокиси натрия и 5,5 г/л твердых:взвесей углистый шлам) со средним,размером частиц 0,3-12 мкм, Фильтро-вальной перегородкой служит трубчатыйэлемент из мелами-Формальдегидногополимера со средним размером пор 0,91,7 мкм ( размер глобул 1,8-2,8 мкм).Частоту пульсаций потока суспензии под"держивают в пределах 80-100 пульсаций//мин. Исходную суспензию в количестве80 л заливают в бак 6, включают циркуляционный насос 5 и пульсационныеустройства 3 и 4. В бак 6 непрерывноподают исходную суспензию со скорос"тью, обеспечивающей постоянный уровеньво время работы устройства при непрерывном отборе из конической части бака 6 сгущенной пульпы со скоростью, составляющей около 3 скорости отбора Фильтрата.Сгущенная пульпа содержит 180 г/л твердого. Выход Фильтрата составляет 96,6 г от объема подаваемой на разделение суспенэииУстановка непрерывно работает 128 ч без какого-либо снижения производительности. Средняя удельная производительность, заФиксированная че"реэ 5, 20, 40, 80 и 128 ч после включения установкисоставляет 3,6-3,8 мЪ/м "ч при тонкости Фильтрования 0,1 мкм при 99,9-ной очистке ФильтратМ оттвердых взвесей.фильтрование раствора по извест" ному способу сопровождается снижением 5 производительности Фильтра эа 5 ч с 1,6 м/м ч до 0,25 м/м ч.П р и м е р 4. В качестве очищае" мой Суспензии испытует предварительно осветленные насыщенные растворы медного купороса Балхашского ГИКрН щ 4-5 температура 8090 С). Содержание твер" дых вэвесей 0,25 г/л, средний размер частиц 0,82 мкм. Фильтрование осуществляют с помощью трубчатых элемеи тов из Фенол-Формальдегиднвго полимера со средним размером пор 0,7 1,5 мкм размер глобул 35 мкм). Частоту пульсаций потока суспензии поддерживают в пределах 80100 пульса ций/мин. Исходную сусйензию в количестве 80 мл заливают в бак 6, вклют чают циркуляционный насос 5 и пульсационные устройства 3 и 4. В бак 6 не" прерывно подают исходную суспензию 2 ю со скоростью, обеспечивающей постоян" 24. 6ййй уровень во время работы устройства при непрерывном отборе из конической части бака 6 сгущенной пульпы со скоростью, составляющей около 13 скорости отбора Фильтрата. В процессе работы достигается 100 кратное сгущение сУспензии при выходе Фильтрата 991.Установка работает 98 ч без какоголйбо снижения производительности. Средняя удельная производительность, эа" фиксированная через 5, 20, 40, 80 и 98 ч после включения установки, составляет 5,5-57 м/ич при тонкости Фильтрования 0,1 мкм при практически 1003-ной очистке Фильтрата от твердых взвесей.При Фильтровании:.раствора по известном способу в начальный период работы .0,5 ч) средняя удельная производительность Установки составляет 2,8 м /м ч, по истечении 2,5-часовой3работы производительность снижается до .0,8 м /и ч. Последующая работа устаЪ Ъновки сопровождается все возрастающей кольматацией Фильтровальной перегородкиСоставитель Л. Бузмакова .Редактор Г, Гербер Техред А,Бабинец Корректор Ю. МакаренкоЗаказ 101/3 Тираж , ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Иосква ЖРаущская наб. д. 4/5тетеааеатйЪ 2 тетеЛаетЪйе атитииттиЛатвие аа еиааатите еаеафилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4