Способ электроосмотического вакуум-фильтрования Советский патент 1983 года по МПК B01D13/02 C22B1/00 

о: о

1чЭ

О

ю Изобретение относится к способам вакуум-фильтрования суспензий с наложением электрического поля и применением интенсифицирующих добавок и может быть использовано при обезвоживании труднофильтруемых суспензий сульфидных концентратов при обогащении полезных ископаемых, В современной химической промышленности используется способ вакуум-фильтрования сульфидных концентратов с применением гидрсфилизирующих добавок на основе окиси этилена IJ. Однако свежие флотационные концентраты из-за присутствия остатков флотореагентов обладают сильными гидрофобными свойствами, поэтому введение в суспензию гидролизирующей добавки способствует образованию менее рыхлой структуры осадка и получению меньшей влажности готового продукта. Кроме того, известный способ не позволяет получить готовый продукт низкой влажности. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ злектроосмотического вакуумфильтрования суспензий в присутстви интенсифицирующей химической добавки - вторичных алкилсульфатов натрия. Эти вещества являются типичными гидрофобизаторами, и их применение при обезвоживании титаномагнети тового концентрата позволяет увеличить скорость фильтрования в начале процесса и дополнительно снизить влажность готового продуктаС2 Однако при электроосмотическом вакуум-фильтровании сульфидных концентратов, обладающих значительной гидрофобностью, применение вторичных алкилсульфатов натрия неэффективно , что связано с рыхлой структурой образующегося осадка, препятствующего получению низкой влажности готового продукта. Наличие же сильно развитой капиллярной системы требует для удаления влаги повышенных энергозатрат. Цель изобретения - снижение удел ных энергозатрат и уменьшение влажности готового продукта йри фильтровании сульфидных концентратов. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу электроосмотического вакуум-фильтрования в присутствии добавки, в качестве добавки вводят растворимые соли сероводородной кислоты в количестве, .обеспечивающем появление свободных ионов серы в жидкой фазе суспензии до 10 мг/л. Это обусловлено тем, что дальнейшее увеличение расхода добавки приводит к повышению электропроводности жидкой фазы и снижению эффективности электроосмотическогсэ вакуум-фильтрования . При введении в суспензию сульфидного концентрата раствориглых солей сероводородной кислоты происходит адсорбция ионов серы участками по-: верхности сульфидного минерала, имеющими положительный заряд. Это приводит к увеличению по абсолютной величине в целом отрицательного электрокинетического потенциала час- тиц минерала и к уменьшению их гидрофобности за счет увеличения электростатического отталкивания. При электроосмотическом вакуум-фильтровании уменьшение гидрофобности обеспечивает низкую влажность готового продукта за счет образования менее рыхлой структуры осадка, а увеличение электрокинетического потенциала и уменьшение размеров капилляров в осадке позволяет снизить энергозатраты. Пример 1, Предлагаемый способ осуществляют на вакуум-фильтровальной установке с площадью фильтра 4,5 X 10 м 2, Под слоем капроновой фильтроткани располагают перфорированный катод, в воронку заливают 1125 М.П суспензии свинцового концентрата - содержание твердого 50 мас.%, качество концентрата 47%, крупность: 78% кл. - 74 мкм, 39% кл.44 мкм, 15% кл, - 20 мкм, обрабатывают сернистым натрием (расход добавки 0-1,2 кг/т), включают вакуум 0,6 X 10 Па и фильтруют до получения 340 мл фильтрата. На сформировавшийся в результате этого осадок (влажностью 21% I накладывают анод и включают постоянное электрическое поле непряжением 50 В, Процесс электроосмотичеокого вакуум-фильтрования ведут до конца, т,е, до момента, когда прекращается выделение фильтрата-католита. Определяют показатели обезвоживания влажность готового продукта и удельные энергозатраты. Методом объемного химического анализа определяют концентрацию свободных ионов серы в в жидкой фазе суспензии после обработки ее сернистым натрием. Результаты эксперимента пр1 ведены в табл. 1.

Таблица 1

СПОСОБ ЭЛЕКТРООСМОТИЧЕСКОГО ВАКУУМ-ФИЛЬТРОВАНИЯ суспензий в присутствии добавки, отличающийся тем, что, с целью снижения удельных энергозатрат и уменьшения влажности готового продукта при фильтровании сульфидных концентратов, в качестве добавки вводят растворимые соли сероводородной кислоты в количестве, обеспечивающем появление свободных ионов серы в жидкой фазе суспензии до 10 мг/л. (Л

Наилучшие показатели обезвоживания получены При расходе сернистого натрия 0,3 кг/т, обеспечивающем появление свободных ионов серы в жидкой фазе суспензии до 10мг/л.

Пример 2. 1250 г суспензии ,цинкового концентрата - содержание твердого 80 мас,%, качество кон-.

Наилучшие показатели обезвоживания получены при расходе сернистго бария 0,1 кг/т, обеспечивающем появление свободных ионов серы в . жидкой фазе суспензии 10 мг/л.

Как следует из табл. 1 и 2 наилучших результатов достигают при расходе добавки достаточном для появления свободных ионов серы в жидкой фазе суспензии до 10 мг/л.

центрата 54%, крупность: 92% кл.74 мсм, 45% кл. - 44 мкм, 5% кл.20 мкм, обрабатывают сернистым барием (расход добавки 0-0,4 кг/г), заливают в воронку, включают вакуум 0,6 X 10 Па и одновременно 30 (электрическое поле напряжением 75 В, Процесс обезвоживания ведут до конца. Результаты приведены в табл.2.

Таблица

В условиях аналогичных примерам 1 и 2 оЬуществляют электроосмотическое вакуум-фильтрование свинцового и цинкового концентратов по способу-прототипу, применяя в качестве добавки вторичные алкилсульфаты натрия при оптимальном расходе 0,8 г/т. В табл. 3 приведены показатели обезвоживания по способупрототипу и предлагаемому способу.

Как видно из табл. 3, использо вание предлагаемого способа обеспечивает по уравнению с существующими способами следующие .прейм ества: снижение удельных энергозатрат при электроосмотическом вакуум-фильтровании сульфидных концентратов на 7,7 кВт ч/т для свинцового концентТаблица 3

рата (с 26,3 до кВт ч/т)., на 3,8 кВт ч/т для . ЦИНКОВОГОконцентрата (с 12,6 до 874 кВт ч/т и снижение влажности готового продукта на 2,5% (с 15,5 до 13,0%; и на 1,3% (с 9,8 до 8,5% ) для свинцового и цинкового концентрата соответственно.