Способ обезвоживания суспензий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1421 4 01 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Г :,;.;: .Г 2.ьФ., 1 ;,Г гигаоцессам суспен- имичес- траслях ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ СУСПЕНЗИЯ(57) Изобретение относится к прразделения твердой и жидкой фаззии, может быть использовано в хкой, горной и металлургических о промышленности и позволяет увеличить производительность процесса, снизить влажность сгущенного продукта и уменьшить содержание твердого в.жидкой фазе. Обезвоживаемую суспензию обрабатывают флокулянтом - раствором полимера, концентрацию котоого рассчитывают по формуле С=А т 1(рс 1 Р/КТ", где С - концентрация раствора полимера, кг/м; гп - масса звена полимера, кг; 1 - длина звена полимера, м; р - плотность частиц твердой фазы суспензии, кг/м; Т - температура суспензии, К; Р - средний диаметр "стиц твердой фазы суспензии, м; д - ускорение свободного падения 9,8 м/с; К - постоянная Больцмана, 1,38 10 д Дж/К; А - эмпирическая константа, О - 30. 3 табл.Формула изобретения Изобретение относится к процессам разделения твердой и жидкой фаз суспензий и может быть использовано в химической, горной и металлургической отраслях промышленности.Целью изобретения является снижение влажности сгущенного продукта и уменьшение содержания твердого в жидкой фазе.Пример 1. В лабораторных условиях определяют эффективность фильтрования суспензии сгущенного материала сгустителя Сала (содержание твердого 27 О, плотность частиц твердой фазы р=2800 кг/м, средний диаметр частиц Р=12,8 мкм) при дозировке флокулянта 50 г/т и различных концентрациях его раствора, определяемых из соотношения С=А - (рР-)"КТ где С - концентрация раствора полимера,кг/м;гп - масса звена полимера, кг;1 - длина звена полимера, м;р - плотность частиц твердой фазы суспензии, кг/м;Т - температура суспензии, К;Р - средний диаметр частиц твердойфазы суспензии, м;д - ускорение свободного падения,9,8 м/с,К - постоянная Больцмана, 1,38 ХК 0" Дж/К;А - эмпирическая константа, 10 - 30.В качестве флокулянта используют полиакриловую кислоту (масса звена гп=0,072:=2,5110 ф м). К 1 л суспензии добавляют рассчитанное количество раствора флокулянта, перемешивают в течение 20 с ифильтруют на воронке Бюхнера через капроновую фильтроткань при разрежении560 мм рт. ст., фиксируя время фильтрования (т, ), до исчезновения зеркала. Образовавшийся слой фильтрационного кекаснимают и определяют влажность продуктавысушиванием до постоянного веса, содержание твердого в жидкой фазе, производительность процесса.Расчет концентрации осуществляют следующим образом: ХС = 2 10 д (2,5110 ") /Х(2800 9,8 1,2810 )9 137 / з1,38 10 293В табл. 1 представлены результаты фильтрования при различных концентрациях раствора флокулянта, в том числе при запредельных значениях эмпирической константы А и при концентрации, соответствующей известному способу. Пример 2. В промышленных условиях определяют эффективность фильтрования раз 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 грузки радиальных сгустителей (содержание твердого 35%, р=2800 кг/м, Р=100 мкм), Растворы флокулянта (полиакриловая кислота) различной концентрации подают в питание дисковых вакуум-фильтров типа ДУ. Для определения производительности с конвейера отбирают и взвешивают кек, полученный за единицу времени. Кроме того, в каждом режиме отбирают средние пробы питания для определения содержания в нем класса - 44 мкм и кека для определения влажности и содержания класса 44 мкм. Расчет по соотношению (1) аналогичен выполненному в примере 1, только подставлено другое значение Р. Результаты испытаний приведены в табл. 2 (во всех опытах расход флокулянта составляет 50 г/т).Пример 3. По примеру 2, только в качестве питания вакуум-фильтров используют смесь разгрузки радиального сгустителя и сгущенного материала сгустителя Сала в соотношении 3:1 по массе твердой фазы (содержание твердого 28%, Р=78,2 мкм). Результаты приведены в табл. 2. Пример 4. Аналогичен примеру 1, но обезвоживают суспензию апатитового флотоконцентрата (содержание твердого 25 О, плотность частиц твердой фазы р=2700 кг/м средний диаметр частиц Р=50 мкм). В качестве флокуля нт а ис пользуют полимерный амин - полидиметилдиаллиламмоний хлорид (масса звена гп = 61,5 10 : :6,02 10" = 2,68 10 " кг, длина звена 1=4,10 10 " м). Расчет по соотношению (1) ан логичен выполненному в примере 1 с подстановкой указанных характеристик суспензии и флокулянта.1 л суспензии помещают в мерный цилиндр емкостью 1 л, дозируют 50 г/т флокулянта в виде растворов различных концентраций, перемешивают шестью опрокидываниями цилиндра и определяют скорость осаждения по изменению во времеви положения границы осветленного слоя. Через 40 мин отсифонивают 500 мл осветленной жидкой фазы и определяют в ней содержание взвешенных частиц твердой фазы, Результаты представлены в табл, 3.Из данных примеров и табл. 1 - 3 следует, что предлагаемый способ позволяет увеличить производительность процесса при одновременном улучшении качества продуктов разделения суспензии, сокрашении потерь ценных компонентов с жидкой фазой. Способ обезвоживания суспензий, включающий обработку флокулянтом - раствором полимера, сгущение и отделение сгущенного продукта от жидкой фазы, отличаюшийся тем, что, с целью повышения,/мз Производительность,т/ч Влажностьсгущенного Содержаниетвердого вжидкой фазе,г/л Опыт продукта,мас.Е 2,5 34,1 1,02 Прототип 9,62 34,0 1,13 10 13,7 3,33 29,3 20 27,5 4,88 30,2 30 41,2 3,19 31,2 33 45,3 0,99 35,0 Таблица 2 Содержание твердого в жидкой фазе,г/л Влажностьсгущенного Производитель -ностърт/ч Концентрация раство ра флокулянта,кг/ з А Опыт Пример продукта, мас,/ 3,40 17,2 7,2 2,5 Прототип 17,0 3,55 7,3 15,2 16,0 2, 15 12,8 21,7 10 14,6 2,05 15,3 43,5 20 2,00 13,6 15,1 65,2 30 18,0 3,20 6,5 71,7 33 8,95 18,0 2,5 3,1 Прототип 17,8 8,65 13,6 3,1 6,40 16,5 19,5 10 3производительности, снижения влажности сгущенного продукта и уменьшения содержания твердого в жидкой фазе, концентрацию раствора полимера определяют по формуле С А т 5 зРУ )ЮКТгде С - концентрация раствора полимера,кг/м,А - эмпирическая константа, 10 в ; масса звена полимера, кг;длина звена полимера, м;плотность частиц твердой фазы суспензии, кг/м;ускорение свободного9,8 м/с,средний диаметр частиц твердой фазы суспензии, м;постоянная Больцмана, 1,38 )(1421369 Продолжение табл. 2 45 1 6 7 1 2 3 6)55 16,0 11,5 39,0 20 6,20 16,6 58,4 8,1 30 64,3 9,50 20,5 4,5 33 Таблица 3 Снижение взвеОпыт 191 1,14 2,5 1 Прототип 1,20 177 10,9 1,84 121 10 3 1,96 90 31,1 20 1,88 94 46,6 30 1,02 350 51,3 33 Составитель А. СкороходРедактор С. Пекарь Техред И. Верес Корректор М. МаксимишинепЗаказ 4359/5 Тираж 642 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Концентрация раствора флокулянта,