Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может найти применение при электромагнитной активации водных систем и жидких растворов флокулянтов.
Целью изобретения является повышение качества раствора флокулянта за счет обеспечения максимальной степени разворачивания макромолекул полимера.
На фиг. 1 изображена схема устройства магнитного активатора; на фиг. 2 профили полюсных наконечников постоянных магнитов, общий вид; на фиг. 3 принципиальная технологическая схема реализации способа приготовления флокулянта.
Способ включает смешивание флокулянта с водой, разбавление исходного раствора до рабочей концентрации с последующим пропусканием через электромагнитное поле при регулировании напряженности и градиента накладываемого поля по всей длине зоны активации, причем первоначально приготовленной раствор флокулянта гидролизуют до рабочей концентрации 0,1-0,5% При таком оптимальном соотношении концентраций рабочего раствора флокулянта с последующей его активацией в электромагнитном поле достигается оптимизация кумулятивного эффекта увеличения скорости осаждения флокул и прозрачности осветленных сливов, причем с возрастанием концентрации рабочего раствора флокулянта увеличивается число свободных карбоксильных групп макромолекул, что приводит к сорбции флокулянта на твердой поверхности более крупных частиц суспензии, образуются крупные прочные ассоциаты (флокулы), которые под действием собственной силы тяжести оседают с высокой скоростью, а более мелкие и тонкие частицы не успевают закрепиться на карбоксильных группах макромолекул флокулянта и остаются в воде во взвешенном состоянии. Следовательно, предлагаемый способ позволяет подбирать концентрацию рабочего раствора флокулянта для оптимизации осаждения взвешенных частиц и прозрачности осветленных сливов.
Для оптимизации эффекта медленного растягивания и быстрого дотягивания цепи макромолекул флокулянта в форму свободно сочлененной цепи (оптимально требуемая конформация) изменяют напряженность и градиент электромагнитного поля по длине зоны активации так, что соотношение напряженности поля в начале и конце зоны активации составляет 1:7, а соотношение градиента поля на входе и выходе активатора составляет 1:49.
П р и м е р. Приготовление раствора по предлагаемому способу. Предварительно готовили промежуточный раствор флокулянта 1% концентрации, затем разбавляли водой до рабочей концентрации, например, 0,5% и активировали его в магнитном активаторе при соотношении напряженностей накладываемого поля по длине рабочей зоны 1:5, 1:7, 1:10 (172:900 кА/м, 172:1260 кА/м, 172:1800 кА/м). Обработанный раствор подавали в цилиндр с суспензией, тщательно перемешивали и замеряли скорость осаждения флокул и прозрачность осветленных сливов. Аналогичным образом готовили рабочий раствор 0,1% концентрации, обрабатывали в магнитном активаторе при тех же соотношениях градиентов напряженности магнитного поля, подавали в цилиндр с суспензией и аналогично замеряли скорость осаждения флокул и прозрачность осветленных сливов. Результаты лабораторных опытов приведены в таблице.
В способе приготовления растворов флокулянтов магнитная обработка осуществляется магнитным активатором.
Устройство магнитного активатора состоит из диамагнитной трубы 1, входного 2 и выходного 3 патрубков, общего магнитопровода 4 с двумя участками жестко закрепленных к магнитопроводу сердечников 5, снабженных полюсными наконечниками, выполненными в виде зубчато-овальных 6 и конусных 7 призм, электромагнитных катушек 8, подключенных к источнику тока через выпрямитель 9.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Первоначально приготавливают рабочий раствор флокулянта в емкости для смещения флокулянта с водой, затем исходный раствор поступает самотеком в емкость для приготовления раствора рабочей концентрации, откуда поступает в дозировочную емкость. Затем рабочий раствор дозируется в магнитный активатор и поступает во входной патрубок 2 диамагнитной трубы 1, а затем самотеком перемещается к выходному патрубку 3. При прохождении раствора по трубе 1 его подвергают воздействию электромагнитного поля, создаваемого постоянными магнитами с полюсными наконечниками, полюсные наконечники выполнены в форме зубчато-овальных 6 и конусных 7 призм, жестко закрепленных на сердечниках 5 магнитопровода 4. Питание электромагнитных катушек 8 осуществляется через выпрямитель 9.
Анализ экспериментальных данных показал, что при различном сочетании профилей полюсных наконечников в рабочей зоне аппарата для проведения "щадящего режима" растяжения макромолекул рабочего раствора скорость осаждения глинистых частиц и прозрачность осветленных сливов различны. Причем максимальное повышение скорости осаждения глинистых частиц в 2,3 раза, а степень осветления сливов в 2 раза достигнуты при сочетании двух форм полюсных наконечников в виде зубчато-овальных и конусных призм.
Поле многополюсных магнитных систем зависит от свободной магнитодвижущей силы М, приходящейся на пару соседних полюсов, длины активной зоны 1 и шага зубца 2S, соотношения шага зубца к его глубине. Для обоснования оптимальных значений: соотношение углов заострения призм 1:2, шага зубца к его глубине 1: 4, отношение активной зоны длины зубчатого полюса к радиусу закругления зубца 20:1, использованы выражения для нахождения напряженности поля с учетом магнитодвижущей силы соседних полюсов, где коэффициент неоднородности поля подобран по экспериментальным данным.
Способ приготовления растворов флокулянтов и устройство для его осуществления позволяют повысить эффективность магнитной обработки растворов флокулянтов и улучшить их качество.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Способ сгущения красного шлама | 1989 |
|
SU1694479A1 |
Способ сгущения суспензий и аппарат для его осуществления | 1990 |
|
SU1766451A1 |
Электромагнитный сепаратор | 1980 |
|
SU973166A1 |
СОСТАВ ДЛЯ ФЛОКУЛЯЦИИ МЕЛКОГО ЗОЛОТА И ПЛАТИНЫ | 1986 |
|
RU1427680C |
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ | 2006 |
|
RU2327040C1 |
ФЛОКУЛЯНТ НА ОСНОВЕ ПОЛИАКРИЛАМИДА ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ ВОД И СТОЧНЫХ ВОД НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ЗАВОДОВ | 2013 |
|
RU2547499C2 |
Электромагнитный сепаратор | 1990 |
|
SU1787551A1 |
Способ осветления суспензий | 1989 |
|
SU1713612A1 |
МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ | 2017 |
|
RU2666685C1 |
Подвесной электромагнитный железоотделитель | 1990 |
|
SU1773486A1 |
Изобретение относится к электромагнитной активации водных систем, жидких растворов полимеров и позволяет повысить качество раствора за счет обеспечения максимальной степени разворачивания макромолекул полимера. Для этого первоначально приготовленный раствор доводят до рабочей концентрации 0,1
0,5% а затем пропускают через магнитный активатор при соотношении напряженности поля в начале и конце активной зоны устройства 1 7. Устройство содержит диамагнитную трубу с входным и выходным патрубками, с внешней стороны которой установлены постоянные магниты с полюсными наконечниками, выполненными в форме зубчато-овальных конусных призм, которые направлены друг к другу, причем соотношение углов заострения призм составляет 1 2, а соотношение шага зубца к его глубине выполнено 1 4. Отношение активной длины зубчатого полюса к радиусу закругления составляет 20 1. При этом электромагнитные катушки закреплены на отдельных сердечниках замкнутого магнитопровода и подключены к индивидуальному источнику тока. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил. 1 табл.
Классен В.И | |||
Омагничивание водных систем | |||
М.: Химия, 1982, с.155. |
Авторы
Даты
1995-08-27—Публикация
1989-07-11—Подача