Способ сгущения красного шлама

.До- араватель вой из колаев зда КП в, В.М АИМ ССР8. РАСН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследи проектный институт алюминитродной промышленности и Нглиноземный завод им, ХХИ сь(54) СПОСОБ СГУЩЕНИЯ КШЛАМА Изобретение относится к производству глинозема и может быть использовано при сгущении красного шлама с добавкой мучного флокулянта.Цель изобретения - повышение скорости сгущения и полноты разделения фаэ.П р и м е р. Согласно изобретению, смесь флокулянта со щелочно-алюминатным раствором перед введением его в сгущаемую пульпу подвергают обработке в постоянном магнитном поле при напряженности 160 - 200 Э в течение 2 - 4 с, а затем пульпу после введения в нее смеси флокулянта со щелочно-алюминатным раствором . подвергают обработке в магнитном поле при указанной напряженности в течение 2 - 4 с. Наложение на раствор мучного флокулянта внешнего магнитного поля изменяет(57) Изобретение относится к производству глинозема и может быть использовано при сгущении красного шлама с добавкой мучного флокулянта, Цель изобретения - повышение скорости сгущения и полноты разделения фаз, Для этого смесь флокулянта со щелочно-алюминатным раствором подвергают обработке в постоянном маг- . нитном поле при напряженности 160 - 200 Э в течение 2 - 4 с и вводят ее в пульпу красного шлама, Пульпу сгущают и отделяют твердую фазу от жидкой, Данный способ позволяет увеличить скорость сгущения в 2 раза, а также увеличить полноту разделения фаз до содержания твердого в сливе 0,02 г/л. 1 табл. их структуру, степень гидратации ионов, траектории движения гидратированных ионов, асимметрию их гидратных оболочек, тем самым создавая условия для образования ионных ассоциатов.Такими активными группами в макромолекулах белков и крахмала являются - ОН, -О-,ИН 2,-ЙН- и др, Таким образом, магнитная обработка способствует образованию ионных ассоциатов, что в конечном итоге приводит к увеличению флокулирующего действия муки, Кроме того, воздействие магнитного поля на примеси в воде приводит к образованию флуктуаций концентраций ионов в воде. Особенно много их в краевых зонах магнитного поля, где возникают дополнительные механические колебания среды и колебания электрического поля. Прямое воздействие магнитного по 1 Ь 94479ля на ионы примесей приводит к образованию больших метастабильных комплексов, т.е. к уменьшению дальных комплексов и дальной гидратации ионов, и способствующих активации процессов адсорбции и коэгуляции, Далее происходит непрерывная дозировка омэгниченного щелочно-алюминатного раствора мучного флокулянта в сгущаемую пульпу и интенсивное перемешивание, Затем полученную смесь также подвергают воздействию магнитного поля посредством омагничивателей, аналогичных по конструкции применявшимся ранее. При смешивании раствора омагниченного флокулянта с пульпой образовавшиеся в флокулянте метастабильные комплексы начинают образовывать флокулы с частицами красного шлама. Налагаемое в это время нэ смесь магнитноеполе приводит к структурированию, связанному с деформацией ионных ассоциатов алюминатных ионов, Это приводит к тому, что плотность зарядов, имеющихся на макроцепи, становится меньше. Значит макро- цепь приобретет менее жесткую линейнуюконфигурацию, поэтому она может легче деформироваться и ее флокулирующая способность много лучше, чем у сильно заряженных макроцепей. Такая раздельная последовательная магнитная обработка раствора флокулянта и его смеси с пульпой способствует быстрому осаждению частиц красного шлама. Необходимо отметить стабильность и устойчивость полученных результатов, тэк как пульпа более устойчива по химсоставу по сравнению с водой.Следует учесть тот факт, что в амагниченном ранее флокулянте, к моменту добавки его в пульпу, полностью закончился процесс образования метастабильных комплексов, способствующих активации процессов эдсорбции и коагуляции, Иными словами, флокулянт добавляется в пульпу в окончательном виде, т.е, максимально подготовленным к выполнению своих функций. А когда раствор флокулянта смешивается с пульпой и на начальном этапе флокуляции нэ смесь воздействует магнитное поле, то оно ускоряет начавшийся процесс флокуляции путем одновременного воздействия на пульпу и образующиеся флокулы,Данный способ был апробирован в лабораторных условиях, Пульпа и щелочноалюминатный раствор флокулянта брались непосредственно из технологического процесса, Параметры пульпы следующие; концентрация Ма 20 250 г/л, А 20 з 260 г/л, Ж:Т, опыты проводились в пробой 250 мл, Флокулянт представлял собой ржаную муку, растворенную в промводе 11 контура(технологический раствор с мелкой концентрацией щелочи) с концентрацией 5 - 25 г/л. В 250 мл пульпы добавляют 25 мл раствора флокулянта, Омагничивэтели представляли собой ферритабазиевые постоянные магниты с регулируемым зазором между ними в пределах от 3 до 5 мм, через который протекает омагничиваемая жидкость. Изменение зазора между магнитами позволяла изменить напряженность магнитного поля от 100 Э до ЗООЭ,Для тога, чтобы исключить влияние определенной нестабильности .химсостава производственной пульпы в каждом из опытов использовался для сравнения мерный цилиндр с неомагниченным раствором, о результате действия различных способов омагничивания вывод делался на основании сопоставительного анализа параллельных опытов, В сушильном шкафу устанавливались два мерных цилиндра с одинаковым количествам смеси пульпы и щелочно-алюминатнаго раствора мучного флокулянта, В одном из цилиндоов компоненты не подвергались какой-либо обработке, а в другом - подвергались различным вариантам омагничивания, Через определенные промежутки времени., прошедшие после начала отстоя, определялись высоты осветленного слоя в обоих цилиндрах при общей высоте 250 мм. Это позволяла судить о скорости осаждения красного шлама и а времени окончания процесса сгущения, Таким образом удавалось дать сравнительную характеристику влияния омагничивания компонентов смеси на скорость осаждения красного шлама и время окончания процесса сгущения по сравнению са смесью из неомагниченных компонентов,Основные результаты анализа сравнительной эффективности применения различных вариантов омагничивания компонентов смеси и смеси, не подвергавшейся магнитной обработке, представлены в таблице. Опыты 1 - 3 проводились при напряженности магнитного поля 18 ОЭ и времени омагничивания 3 с,В опыте 4,3, начиная с 10 минуты имеет место значительное превышение скорости осаждения красного шлама в омагниченной пробе над неомагниченной; на, 15 минуте это превышение составляла 155; нэ 20-й - 93; на 25-й - 47 В омагниченнай пробе процесс осаждения практически закончился к 25-й минуте, а у неамагниченной продолжался и нэ 60-й,В опыте 4,1 не было отмечено существенного увеличения скорости осаждения пад влиянием магнитной обработки компонентов на 15-й минуте увеличение скоростисоставляло 11 , на 25-й минуте 8,3;4 Процесс осаждения закончился на 50-й минуте у обеих проб,В опыте 4.5 омагничивание компонентов дало отрицательный результат: скорость осаждения шлама у неомагниченной пробы оказалась выше, чем у омагниченной.В опыте 2 омагничивание пульпы дает увеличение скорости осаждения на 20-й минуте на 12 ф , на 25-й - на 11.Как следует иэ таблицы, наилучший результат получен при раздельном последовательном омагничивании раствора флокулянта и его смеси с пульпой при напряженности магнитного поля 160 - 200 Э и времени обработки 2 - 4 с. Процесс сгущения протекает приблизительно в 2 раза быстрее, чем у неомагниченной пульпы, Омагничивание пульпы практически не приводит к интенсификации процесса сгущения,В лучшем опыте была отмечена, на протяжении всего времени отстаивания, более темная окраска верхнего слива. Это свидетельствовало о меньшем содержании частиц красного шлама в алюминатном растворе. В начале процесса отстаивания были взяты пробы осветленного верхнего слоя как омагниченного, так и неомагниченного. Исследование их под микроскопом позволило установить, что образующиеся флокулы в омагниченной пробе имеют приблизительно в 3 раза более крупные размеры, чем в неомагниченной (соответственно размеры наиболее крупных частиц 50 - 70 мкм и 15 - 20 мкм). Естественно, что у более крупных частиц скорость осаждения выше, Мелкие частицы могут быть нейтральными по плавучести, ухудшая качество верхнего слива, что в свою очередь ведет к большей нагрузке на передел фильтрации, Было установлено, что после окончания процессасгущения общий объем сгущенного продукта у омагничиванной смеси меньше, что5 говорит о большей плотности красногошлама (отношение Ж:Т меньше). Это положительно сказывается на промывке красного шлама.При использовании предлагаемого10 способа удается увеличить скорость сгущения в 2 раза, а также увеличить полнотуразделения фаэ до содержания твердого всливе 0,02 г/л,Кроме того, достижение той же, что и у15 прототипа, скорости осаждения возможнопри сокращении расхода флокулянта приблизительно на 20 - 25; что приведет кэкономии эа счет уменьшения расхода муки,которую можно будет использовать в пище 20 вой промышленности, и снижению вводаорганических соединений в глинозечноепроизводство,Формула изобретения 25 Способ сгущения красного шлама,включающий приготовление смеси флокулянта со щелочно-алюминатным раствором, введение смеси в пульпу, сгущение пульпы, отделение твердой фазы от осветленного 30 раствора, отл и ча ю щи йс я тем, что, сцелью повышения скорости сгущения и полноты разделения фаз, смесь флокулянта со щелочно-алюминатным раствором перед введением в пульпу подвергают обработке 35 в постоянном магнитном поле при напряженности 160 - 200 Э втечение 2 - 4 с, азатем пульпу после введения в нее смеси флокулянта со щелочно-алюминатным раствором подвергают обработке в магнитном поле.40 при 160 - 200 Э в течение 2 - 4 с.1694479 за время, мин4450ч 1501 гг66 обработки компо" Высота осветленного слоя, мн,нентовО5202530Опыт Способы Без омагничивания(прототип) 9 25 145 Омагничен раствор флокулянта 162 153 153 153 2 Без омагничивания 139 145 150 154 156 160 Омагничена пульпа 150 155 160 164 166 169 Без омагничивания 134 139 Омагничена смесь рвство"рв флокулянта и пульпы .16 59105 131 144 147 147 150 раздельное последовательное омагничивание раствора фпокулянта и егосмеси с пульпойБез омагннчивания 1 8 26 46 60 83 100 118 129 13 1 При напряженности магнитного поля 1040 Э вре"иени обработки флокулянтв1,5 с времени обработкиего снеси с пульпой1,5 с 4 10 05 125 136 Без омагничивания 6 25 14553 160 При напряженности мегнитного поля 160 Э, вре"мени обработки флокулянта 2 с, вренени обрвбот.ки его смеси с пульпой2 с 7 40 85 130 150 165 170 170 171 Без омвгничивания 20 20 45 75 05 125 140 140 150 155 156 158 При напряженности магнитного поля .180 Э, врем.мечи обработки флокулянта 3 с, времени об"работки его смеси спульпой 3 с 30 80 167 172 173 Без омагничивания 2 123 130 133 При напряженности магнитного поля 200 Э, времени обработки флоку"плита 4,с, времени об"работки его снеси спульпой 4 с 6 43 108 125 132 144Без оиагничивения 7 19 49 63 86 35 143 145 При напряженности маг"нитного поля 220 Э, вре"мани обработки раство"ре флокулянта 5 с, времени обработки егосмеси с пульпой 5 с 9 15 24 35 50 77 90 103 115 130 142 147 42 70 91 120 135 140 145 13 14 5 25 22 11 35111 139 147 ЕЗ 104 26 93 116 141 93 115 125 73 53 53 65 140 46 65 8577 111 132 29 60 175 175 177137 145 155 162 65 89 108 11543 136 138 143 96 2 24 78 32 П р и м е ч а н и е, Прочерки в графак таблицы означают, что опыт закончен до наступления времени, указанного в данной графе. Составитель Н, Целикова Редактор Н.Пилипенко Техред М.Моргентал Корректор М,МаксимишинецПроизводственно-издательский комбинат чПэтент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 4122 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж. Раушская наб 4/5