Способ обезвоживания суспензий Советский патент 1988 года по МПК B01D21/01 C02F1/56 C02F1/56 C02F101/00 C02F103/00 C02F103/16 C02F103/34 

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 . В лабораторных условиях определяют эффективность фильтрования суспензии сгущенного материала сгустителя «Сала (содержание твердого 27%, плотность частиц твердой фазы кг/м средний диаметр частиц D 12,8 мкм) при дозировке флокулянта 50 г/т и различных концентрациях его раствора, определяемых из соотношения

С-А-Ш. v -л-П1- (, „ )

где с-концентрация раствора полимера,

m - масса звена полимера, кг; I - длина звена полимера, м; р - плотность частиц твердой фазы суспензии, кг/м ;

Т - температура суспензии. К; D - средний диаметр частиц твердой

фазы суспензии, м; g - ускорение свободного падения,

9,8 К -постоянная Больцмана, 1,38Х

Дж/К;

А - эмпирическая константа, 10-30. В качестве флокулянта используют полиакриловую кислоту (масса звена ,072 : : 6,02-10 1, кг, длина звена 2,51-10 м). К 1 л суспензии добавляют рассчитанное количество раствора флокулянта, перемешивают в течение 20 с и фильтруют на воронке Бюхнера через капроновую фильтроткань при разрежении 560 мм рт. ст., фиксируя время фильтрования (т, ), до исчезновения «зеркала. Образовавшийся слой фильтрационного кека снимают и определяют влажность продукта высушиванием до постоянного веса, содержание твердого в жидкой фазе, производительность процесса.

Расчет концентрации осуществляют следующим образом:

,2-10 - (2,5МО- ) Х

,2800-9,8-1,28.10-%4/9 , о-у / з X В 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 разгрузки радиальных сгустителей (содержание твердого 35%, кг/м мкм). Растворы флокулянта (полиакриловая кислота) различной концентрации подают в пи- тание дисковых вакуум-фильтров типа ДУ-51. Для определения производительности с конвейера отбирают и взвешивают кек, полученный за единицу времени. Кроме того, в каждом режиме отбирают средние

-ч 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 D. Результаты

5 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

0 соотношении 3:1 по массе твердой фазы (содержание твердого 28%, ,2 мкм). Результаты приведены в табл. 2.

Пример 4. Аналогичен примеру 1, но 5 обезвоживают суспензию апатитового фло- токонцентрата (содержание твердого 25%, плотность частиц твердой фазы кг/м средний диаметр частиц D 50 мкм). В качестве флокулянта используют полимерный амин - полидимети. 1диаллила.ммоний 0 хлорид (масса звена ,5- 10 : :6,02-10 2,68-10- кг, длина звена ,10 - Ю м). Расчет по соотношению (1) ан. логичен выполненному в примере 1 с подстановкой указанных характеристик суспензии и флокулянта. 51 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 0 осаждения по.изменению во времени 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. 5

Из данных примеров и табл. 1-3 следует, что предлагаемый способ позволяет увеличить производительность процесса при одновременном улучшении качества продуктов разделения суспензии, сокращении по- 0 терь ценных компонентов с жидкой фазой.

Формула изобретения

Способ обезвоживания суспензий, включающий обработку флокулянтом - раствором полимера, сгущение и отделение сгущенного продукта от жидкой фазы, отли- чаюшийся тем, что, с целью повышения

производительности, снижения влажности сгущенного продукта и уменьшения содержания твердого в жидкой фазе, концентрацию раствора полимера определяют по формуле

А.т-Г5/ЗгР1 - /з

КТ

где С

концентрация раствора полимера,

А-эмпирическая константа, 10-30; Ю

масса звена полимера, кг;

длина звена полимера, м;

плотность частиц твердой фазы суспензии,

ускорение свободного падения, 9,8

средний диаметр частиц твердой фазы суспензии, м;

постоянная Больцмана, 1,38 X X Дж/К;

температура суспенз.ии, К.

Таблица 1

iir:i:i

Продолжение табл. 2

IZIIIZI

7

Изобретение относится к процессам разделения твердой и жидкой фаз суспензии, может быть использовано в химической, горной и металлургических отраслях промышленности и позволяет увеличить производительность процесса, снизить влажность сгущенного продукта и у.меньшить содержание твердого в.жидкой фазе. Обезвоживаемую суспензию обрабатывают фло- кулянтом - раствором полимера, концентрацию которого рассчитывают по формуле C A-m-f / pqD/KT где С - концентрация раствора полимера, m - масса звена полимера, кг; 1 - длина звена полимера, м; р - плотность частиц твердой фазы суспензии, кг/м ; Т - температура суспензии, К; D - средний диаметр стиц твердой фазы суспензии, м; g - ускорение свободного падения 9,8 К - постоянная Больцмана, 1,38-10 Дж/К; А - эмпирическая константа, 10-30. 3 табл. с

Таблица 3