СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИИ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ СИЛЫ Советский патент 1972 года по МПК B04B3/00 

Изобретение относится к технике разделения суспензий с тонкодисперсной аморфной твердой фазой, например суспензий гидроокисей металлов, в осадительных шнековых центрифугах и может быть использовано в химической промышленности и машиностроительной при электрохимической обработке металлов.

Известен способ разделения суспензии под действием центробежной силы в осадительных шнековых центрифугах.

Предлагаемый способ обеспечивает возможность разделения суспензий с тонкодисперсной аморфной твердой фазой в вышеуказанных центрифугах. Для этого перед разделением на внутренней поверхности ротора образуют слой кристаллического осадка и разделение ведут в присутствии этого слоя. Отношение коэффициента трения аморфного осадка по кристаллическому осадку к коэффициенту трения аморфного осадка по рабочей поверхности витков шнека больше единицы.

Предлагае.мый способ заключается в следующем.

В шнековой осадительной центрифуге перед разделением суспензии с тонкодиоперсной аморфной фазой на стенке ротора образуют слой кристаллического осадка путем подачи в центрифугу вспомогательной суспензии, содержащей кристаллическую твердую фазу с

высоким коэффициентом трения, например маршалит. Подачу вспомогательной суспензии производят до тех пор, пока не начнется выгрузка ее твердой фазы. В зазоре между шнеком и ротором образуется остаточный слой твердой фазы, так называемая «постель. Затем в ротор центрифуги подают подлежащую разделению суспензию, так как коэффициент трения аморфного осадка по кристаллической «постели больще, чем по рабочей поверхности витков шнека, обеспечивается транспортировка и выгрузка тонкодисперсного аморфного осадка шнеком из ротора центрифуги.

Отношение коэффициента трения аморфного осадка по кристаллическому осадку к коэффициенту трения аморфного осадка по рабочей поверхности витков шнека должно быть больше единицы.

Пример. По питающей трубе в ротор осадительной шнековой центрифуги типа ОГШ подают водную суспензию маршалита (измельченного кварцевого песка) с размером кристаллических частиц от 5 до 50 мклг, плотностью 2,3 г/см и концентрацией твердой фазы 30%. Когда начинается выгрузка влажного осадка маршалита из ротора центрифуги подачу вспомогательной суспензии прекращают.

Затем подают в ротор центрифуги суспензию, твердая фаза которой представляет собой гидроокиси металлов: железа, никеля, хрома, молибдена, вольфрама и др. с плотностью 3,5-4,5 г.1см и размером частиц от 2 до 7 мкм, а жидкая фаза - 10-15%-вый водный раствор поваренной соли с плотностью 1,15 г/см. Концентрация твердой фазы в разделяемой суспензии составляет 0,341%. Поскольку на внутренней поверхности ротора образуется слой кристаллического осадка маршалита происходит разделение суспензии на твердую и жидкую фазы, транспортировка и выгрузка ее из ротора.

Отбирают пробы основной суспензии, фугата, замеряют производительность центрифуги но обрабатываемой суспензии. По результатам анализа проб определяют технологические показатели процесса центрифугирования суспензии гидроокисей металлов в присутствии кристаллического слоя маршалита.

Эффективность разделения (процент уловленных центрифугой частиц твердой фазы) основной суспензии определяют по формуле:

7 -.100%.

GC

где: Сс - концентрация твердой фазы в обрабатываемой суспензии, Сф - концентрация твердой фазы в фугате.

Так, при производителньости центрифуги по обрабатываемой суспензии 0,75 и концентрации твердой фазы в последней 0,341% концентрация твердой фазы в фугате составляет 0,078%, а рассчитанная по приведенной выше формуле эффективность разделения равна 77,1%.

По окончании центрифугирования производят разборку и ревизию ротора центрифуги, замеряют толщину слоя маршалита, она составляет около 1 мм, т. е. соответствует величине зазора между поверхностями ротора и шнека).

Для сравнения в ротор осадительной шнековой центрифуги подали на разделение суспензию гидроокисей металлов в водном растворе поваренной соли без предварительного образования кристаллического слоя осадка на внутренней поверхности ротора.

При производительности 0,75 и концентрации твердой фазы в обрабатываемой суспензии 0,97% концентрация твердой фазы в фугате уже в начале обработки составляла 0,93%, а эффективность - всего 4,1%. Осадок из центрифуги не выгружали, накапливали в роторе и после его заполнения концентрация твердой фазы в обрабатываемой суспензии и в фугате стала одинаковой. При ревизии ротора обнаружили, что спиральные каналы между витками шнека заполнены осадком гидроокисей металлов.

Таким образом, из приведенных данных ясно, что разделение в осадительных шнековых центрифугах суспензии с тонкодисперсной аморфной твердой фазой возможно лишь при условии предварительного образования на внутренней поверхности ротора слоя кристаллического осадка.

Предмет изобретения

Способ разделения суспензии под действием центробежной силы в осадительной шнековой центрифуге, отличающийся тем, что, с целью возможности разделения суспензии с тонкодисперсной аморфной твердой фазой, перед разделением на внутренней поверхности ротора образуют слой кристаллического осадка и разделение ведут в присутствии этого слоя, при этом обеспечивают отношение коэффициента трения аморфного осадка по кристаллическому осадку к коэффициенту трения аморфного осадка по рабочей поверхности витков шнека больше единицы.