BG107315A - Метод за получаване на хумино-минерален концентрат и устройство за неговото осъществяване - Google Patents
Метод за получаване на хумино-минерален концентрат и устройство за неговото осъществяване Download PDFInfo
- Publication number
- BG107315A BG107315A BG107315A BG10731502A BG107315A BG 107315 A BG107315 A BG 107315A BG 107315 A BG107315 A BG 107315A BG 10731502 A BG10731502 A BG 10731502A BG 107315 A BG107315 A BG 107315A
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- anode
- humic
- suspension
- mineral
- humic acid
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F11/00—Other organic fertilisers
- C05F11/02—Other organic fertilisers from peat, brown coal, and similar vegetable deposits
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D57/00—Separation, other than separation of solids, not fully covered by a single other group or subclass, e.g. B03C
- B01D57/02—Separation, other than separation of solids, not fully covered by a single other group or subclass, e.g. B03C by electrophoresis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/469—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
- C02F2001/46123—Movable electrodes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
Abstract
Хумино-минералният концентрат се получава от водна суспензия на соли на хуминови киселини и финодисперсни хумино-минерални частици и комплекси, чиетосъдържание е 1,5-2,0% об. от масата на солите на хуминовите киселини. В две вани (1) с аноди (8) сепровежда електролиза на солите и електрофореза начастиците и комплексите, при което на анодите (8)се отделят хуминови киселини и хумино-минерални вещества, от които се състои концентратът. Посокатана движение на електролита във всяка вана (1) е противоположна на въртенето на анода (8). В областта на анодите се създават отстойни зони (11), в които се гаси пяната. Между ваните (1) е разположен колектор (18), свързан с тях чрез преливни отвори (20) за подаване на водна суспензия. Всяка вана е снабдена със съд за отливане (21), разположен под приспособлението (4) за събиране на крайния продукт.
Description
Спосо&за получаване на хумино-минеоален концентрат и устройство за неговото осъществяване
Изобретението се отнася за производство на органо-минерални торове, милиоранти, кондиционери за почви, сорбенти, флокуланти, коакуланти и т.н. и може да намери приложение в селското стопанство, комуналното стопанство и инженерната екология.
Хумино-минералният концентрат се получава от изходна водна суспензия на соли на хуминови киселини, получени при алкална екстракция на природни хумати каустобиолити от въглищен тип и съдържащи соли на хуминовите киселини и финодисперсни хумино-минерални. частици и комплекси, съдържанието на които е 1,5-2,0% (обемни) от масата на солите от хуминовите киселини. Осъществява се електролиза на солите на хуминовите киселини с образуването по повърхността на анода на хуминовите киселини и едновременна електрофореза на финодиспергираните хумино-минерални частици и комплекси с образуването по повърхността на същия' анод на хумино-минерални вещества, образуващи съвместно с хуминовите киселини крайния продукт хумино-минерален концентрат. Посочените процеси се провеждат в зоната между цилиндричния анод и катод в условията на постоянни електрически хидродинамични режими. При това потокът на водната суспензия се разпределя равномерно по работната повърхност на анода и неговото движение се организира в направление противоположно на направлението на въртене на анода. В ивицата на анода се създават застойни зони, в които се извършва гасене на пяната, която се образува при протичането на електрическия ток през водната суспензия. Устройството съдържа наймалко една двойка вани с аноди, между които е разположен разпределителен колектор, свързан с ваните посредством преливни отвори за подаване в тях на изходната суспензия. Всяка вана е снабдена със съд за изливане, който е установен под приспособление за събиране на крайния продукт, а всеки от анодите е снабден с пеногасящи приспособления и е монтиран с възможност за въртене в направление противоположно на направлението на движение на изходната водна суспензия във ваната.
Изобретението позволява да се повиши производителността на процеса и да се намалят енергозагубите.
Изобретението има отношение към областта на производство на органо-минерални торове, мелиоранти, кондиционери на почви, органоминерални препарати, сорбенти, флокуланти, коагуланти, а също така органо-минерални вещества с повърхностно-активни, йонообменни, свързващи и биологически активни свойства. Изобретението ще намери приложение в селското стопанство за възстановяване свойствата и плодородието на почви, за увеличаване добивите от селскостопанските култури; в битовото стопанство за пречистване на отпадни води и оползотворяване на утайки, за възстановяване естествената почвена покривка, за възстановяване свойствата и подобряване състоянието на градските земи, за детоксикация и оползотворяване на битовите и промишлени отпадъци; в инженерната екология за рекултивация на нарушени, замърсени и деградирали земи и територии за усвояване на течни и твърди отпадъци, а също така в дейности на природозащитни и природовъзсгановяващи предприятия.
Източник за получаване на хумино-минерален концентрат са широко разпространените в природата каусгобиолити от въглищен тип (въглища, торф) и хумати (почви, езерни и морски дънни утайки), а също и продукти от преработката на органични материали (компоси).
Известен е метод за получаване на хуминов концентрат (патент РФ 2125039, МКИ: С 07 С 63/33, публ. 20.01.99, БИ №2) чрез осъществяването на електролиза на течнофазна алкална среда на соли на хуминови киселини, екстрахирани с алкален реагент от природни хумати и каусгобиолити от въглеродния ред с образуването на краен продукт и извеждането му от електролита. В качеството на течнофазна алкална среда се използва водният разтвор на солите на хуминовите киселини. Електролизата се провежда в една зона между анода и катода при установен на анода електрически потенциал достатъчен за разделянето на анионите на хуминовите киселини, но значително по-нисък от потенциала за разделянето на хидроксилните йони. На повърхността на анода се образува крайният хуминов концентрат, съдържащ хидратирани хуминови киселини, соли на хуминовите киселини и минерални компоненти на изходните хумати и каусгобиолити от въглеродния ред, химически свързани със съдържащите се в хуминовия концентрат хуминови киселини.
Известният метод притежава следните недостатъци:
- електролизата на водния разтвор на солите на хуминовите киселини изисква внимателна очистка на разтвора, получен от екстрахираните хуминови киселини с алкалния реагент от природните хумати и
С каусгобиолити от въглероден ред, от минерлни, въглеродни и органоминерални частици на изходната суровина, което се постига с продължително утаяване (от няколко часа до няколко денонощия), филтрация или центрофугиране. В резултат на което рязко пада производителността, усложнява се процесът и се увеличава стойността на крайния продукт;
- електролизата на разтвора от соли на хуминовите киселини в една зона между анода и катода без правилна организация на движението на електролита по отношение на анода довежда до това, че при отделянето от анода на хуминовия концентрат в близките зони на електролита рязко се повишава pH, в резултат на което отделилата се киселина отново започва да разтваря и от разтвора се отделя една малка част, т.е. има нерационален разход на електроенергия и малък добив на крайния продукт по ток;
- вследствие на възникването на динамическо равновесие между процесите на отделяне на киселина на анода и нейното разтваряне в силно алкална среда, да се установи електрически потенциал на анода достатъчен за разделянето на анионите на хуминовите киселини, но достатъчно понисък от потенциала за разделяне на хидроксилните йони, не е възможно. Потенциалът трябва да се нагласи по-висок, в резултат на което в електролита ще протече интензивна електролиза на водата с отделянето на водород на катода и кислород на анода. Всичко това ще доведе до увеличаване на непроизводителните разходи на електроенергия и прави процеса на получаване на хуминови киселини пожаро- и взривоопасен;
- използването на анод, изработен от графит, води до неговото бързо разрушаване поради окисление от отделящия се кислород, което понижава ефективността и производителността на процеса. Освен това разрушението на анода води до замърсяване на разтвора и крайния продукт с частици от
С графита;
- използването на анод, имащ повърхностно покритие от скъпоструващ рутениев двуокис, води до неговото бързо (за няколко десетки часа) разрушаване с гребена в резултат на големите сили на триене в зоната на допир между анода и гребена.
Всички тези недостатъци правят този известен способ малкоефектен, непроизводителен, високоенергичен и малкоизползван за промишлени цели.
Известно е устройството за получаване на хуминов концентрат (същия смисъл), съдържащ съединени с източник на електрически ток електролизна вана, която представлява катод и разположен във ваната анод с приспособление за събиране на крайния продукт. Електролизната вана е изпълнена във вид на хоризонтално установен цилиндричен жлеб с торцеви стени, а анодът е изпълнен във вид на барабан, установен, „ коаксилно закрепен в жлеба, цитиран по-горе с възможности за въртене по *«** дължина на своята ос.
Известното устройство има следните недостатъци:
- в устройството не се обезпечава рационално подаване на електролит, неговото взаимодействие с анода и отвеждането на отработения разтвор, в резултат на което едновременно протичат два противоположни процеса: изолиране и разтваряне на хуминовите киселини, което довежда до необходимостта да се повишава електрическият потенциал. Всичко това води до ниска производителност на устройството, малка ефективност и високи енергийни разходи на процеса;
- различните участъци по повърхността на анода работят в различни условия, особено при движение на електролита в долната странична част на повърхността на анода, което понижава ефективността на работа и производителността на устройството;
- при отделянето на мехурчета водород и кислород в целия обем на електролита протича значително намаляване на електропроводимостта, което води до необходимост от повишаване на напрежението, а следователно до нерационално използване на електроенергията и създаване на опасност за обслужващия персонал;
- вследствие на отделяне от разтвора на соли на хуминови киселини мехурчета водород и кислород, на повърхността на електролита се образува голямо количество пяна. Пяната прелива през стените на ваната, попада върху електрическата част и на пода. Това води до бързо износване на елекгроподаващите части, което ги изважда от строя, съпротивлението на изолацията на електропровода се намалява и се наблюдава частично излизане от строя. Освен това пяната създава постоянна опасност от пожар или взрив.
Всичко това като цяло прави известното устройство малкоефективно, малкопроизводително, енергоемко, опасно за обслужване, и малкоприемливо за практическо използване.
В основата на заявяемото изобретение е поставена задача да се създаде метод за получаване на хумино-минерален концентрат с такъв електролит и при такива режими и устройство за неговото получаване, с такова конструктивно изпълнение, което да позволи да се повиши ефективността и производителността, да се намали енергоемкостта на процеса, да се премахне необходимостта от фино пречистване на електролита от минерални, въглеродни и органо-минерални частици от изходната суровина за получаване на разтвор от соли на хуминовите киселини, да обезпечи удобство при обслужването на устройството и неговата пожаро- и взривоопасносг.
Поставената задача се решава поради това, че в способа за получаване на хумино-минерален концентрат по пътя на електролиза на течнофазова алкална среда на соли на хуминови киселини, екстрахирани с алкален реагент от природни хумати и каустобиолити от въглеродния ред с образуването по повърхността на анода на хуминови киселини и последващото извеждане от електролита на крайния продукт, съгласно изобретението в качеството на течнофазна алкална среда, се използва водна суспензия от соли на хуминови киселини, получени при алкална екстракция на каустобиолити и съдържащи соли на хуминови киселини и финодиспергирани хумино-минерални частици и комплекси, съдържанието на които е 1.5-2.0% (обем) от масата на солите на хуминовите киселини, а електролизата на водната суспензия на солите на хуминовите киселини се провежда с протичането на електрофореза на финодиспергирани хуминоминерални частици и комплекси с образуването по повърхността на анода на хумино-минерални вещества, съставящи съвместно с хуминовите киселини, отделени при електрофорезата, крайния продукт, при това потокът на водната суспензия равномерно се разпределя по работната повърхност на анода и неговото движение е организирано в направление, противоположно на направлението на въртене на анода, а по повърхността на анода се създават застойни зони, в които се провежда гасене на пяната, която се образува при протичането на електрическия ток през водната суспензия.
Целесъобразно е да се използва анод, на който работната повърхност е направена от магнетит, а при изваждането на крайния продукт от неговата повърхност се отделя суспензията като лента.
Поставената задача се решава и с това, че устройството за получаване на хумино-минерален концентрат, съдържащо съединена с източник на постоянен електрически ток вана, представляваща сама по себе си катод и разположен във ваната анод с приспособление за събиране на крайния продукт, съгласно изобретението, съдържа в крайна сметка една допълнителна вана и анод с оборудването в крайна сметка на една двойка вани, между които е разположен разпределителен колектор, свързан с ваните посредством преливни отвори за подаване през тях на изходната водна суспензия от соли на хуминовите киселини, при което всяка вана е снабдена със съд за изливане, който е разположен под приспособлението за събиране на крайния продукт, а всеки от анодите е снабден с.пеногасящи приспособления и е монтиран с възможност за въртене в направление противоположно на направлението на движение на изходната водна суспензия във ваната.
Разпределителният колектор може да бъде изпълнен във вид на цилиндричен жлеб, а приспособленията - изпълнени във вид на лопатки, фиксирани в обърнати една към друга торцеви зони по повърхността на анода, при което всеки преливен отвор може да бъде изпълнен във вид на разрез.
Устройството допълнително може да съдържа приспособление за сваляне от повърхността слоя на крайния продукт като пелена от суспензията. Това приспособление се изпълнява или във вид на тръба с прорез, през който да се подава поток от сгъстен въздух по посока на анода С и противоположно направление на неговото въртене, или във вид на рама с плътен материал, който е натегнат върху рамата и с възможност за притискане към повърхността на анода.
По-нататък предлаганото изобретение се пояснява с конкретен пример за неговото изпълнение и се прилагат чертежи, на които:
Фиг. 1. изобразява схематично устройство за получаване на хуминоминерален концентрат с една двойка вана;
Фиг. 2. - схематично устройство за получаване хумино-минерален концентрат с две двойки вани;
Фиг. 3. - същото в разрез по направление на линията А-А на фиг. 2;
Фиг. 4. - вид по стрелката В на фиг.2;
Фиг. 5. - вид по стрелката Г на фиг.2;
Фиг. 6. - вид по стрелката Д на фиг.2;
Фиг. 7. - приспособление за сваляне от повърхността слоя на крайния продукт като пелена от суспензията, изпълнен във вид на рама с натегнат плътен материал.
В съответствие със заявеното изобретение хумино-минералният концентрат е целесъобразно да се получава от изходна водна суспензия на соли на хуминови киселини, получени при алкална екстракция на природни хумати и каустобиолити от въглеродния ред и съдържащи преимуществено соли на хуминовите киселини и финодиспергирани хумино-минерални частици и комплекси. Заявеното изобретение обезпечава организацията на едновременно протичащи процеси на електролиза на солите на хуминовите киселини с образуването по повърхността на анода на хуминови киселини и електрофореза на финодиспергирани хумино-минерлни частици и комплекси с образуването по повърхността на същия анод на хуминоминерални вещества, образуващи съвместно с хуминовите киселини крайния продукт - хумино-минерален концентрат. Описаните процеси се провеждат в зоната между цилиндричния анод и катода в условията на постоянни електрически и хидродинамически режими на протичане, когато посоката на движение на електролита е противоположно на посоката на въртене на анода и преимуществено на анода се отделя хуминоминералният концентрат с минималното му разтваряне в алкалния електролит. Освен това електролизата и електрофорезата се провеждат в условията на непрекъснатото отделяне на газови мехурчета чрез отделяне и гасене на пяна.
Пример за осъществяване на предлагания способ.
Получаването на хумино-минерален концентрат се провежда с проби от окислени каменни въглища от Бородинско и Назаровско находище (Канско-Агинско местонахождение, Красноярски край), а също така и с проби от каменни въглища от Майкубенското и Каратаутското находище.
Всяка проба от въглища е смляна до размери 2мм, след което се подлага на екстракция с 1-2% водно-алкален разтвор при интензивно механично и виброакустично въздействие до образуването на еднородна въглищноалкална суспензия. Съотношението между твърдата и течната фаза се променя от 1:2 до 1:8. Получената суспензия, съдържаща соли на хуминовите киселини (натриев хумат), диспергираните хумино-минерални частици и комплекси, нереагиралите частици от въглищата и минералните примеси, се утаява в продължение на 15, 30, 60, 90 и 120 минути. Установено е, че максимално ефективна екстракция се достига при използването на 1.5-2% разтвор на основа при съотношение на твърдата и течната фаза 1:4. Най-голямо количество нереагирали частици от въглища и минерални примеси се утаяват в течение на първите 60 минути на утаявяне.
Изходната суспензия, съдържаща соли на хуминовите киселини, диспергирани хумино-минерални частици и комплекси, се подава във ваната в зоната между анода и катода. Съдържанието на солите на хуминовите киселини в суспензията е от 5 до 9.5% (обем), т.е. от 50г до 95г на един литър при стойности на pH на суспензията от 8 до 9.5. Съдържанието на диспергиралите хумино-минерални частици и комплекси в суспензията в този случай е от 0.75 до 19г на един литър или от 0.075% до 1.9% (обем), или от 1.5 до 20% от масата на солите на хуминовите киселини. Скоростта на въртене на анода-барабан се установява в диапазона на стойности от 1.5 до 15 об/мин. Напрежението е 4.12 В, а плътността на тока от 100 до 500 А/п2.
При дискретен режим на обработка, когато отсъства непрекъснато подаване и отнемане на суспензията, е установено, че процесите на електролиза на солите на хуминовите киселини и електрофорезата на хумино-минералните частици на суспензията, водещи до изолиране върху въртящия се анод на хумино-минерален концентрат, протичат в продължение на първите 10-12 минути. При достигане на значения на pH на суспензията повече от 10.5 процесът рязко се забавя поради възникването на динамическо равновесие между количеството на отделящата се и наново разтварящия се хумино-минерален концентрат.
При непрекъснато подаване и отнемане на суспензия в условията на противоточно движение на суспензията по отношение на въртящия се анод е установено най-голямо отделяне на хумино-минерален концентрат и неговото отделяне от повърхността на анода.
По критерия за обезпечаване на максимална ефективност на способа за получаване на хумино-минерален концентрат, включващ максимален добив на крайния продукт, обезпечаване на стойности но pH в диапазона от
4.5 до 7п съдържание на сухо вещество в получавания пастообразен и земноподобен краен продукт не по-малко от 13% са установени следните оптимални режими на провеждане на процеса:
- напрежение - 6-8 В;
- плътност на тока - 400-500 А/п2;
- скорост на въртене на анода-барабан - 3-5 об/мин.
V При малки обороти на анода и повишена плътност на тока се образува землеподобен хумино-минерален концентрат (съдържащ сухо вещество по-високо от 18% и стойности на pH по-малко * от 5). При повишена скорост на въртене на анода и малка плътност на тока се образува пастообразен хумино-минерален концентрат (съдържащ сухо вещество 13-16% и стойности на pH 5.5-7).
Използването на приспособления за свалянето от повърхността на слоя краен продукт като пелена от суспензията обезпечава увеличаване съдържанието на сухо вещество в пастообразния и земеподобен концентрат с 0.4-1.2% и намалява стойностите на pH с 0.6-0.8.
Осъществяването на описания способ е възможно с помощта на устройство за получаване на хумино-минерален концентрат.
Устройството за получаване на хумино-минерален концентрат съгласно изобретението съдържа като минимум една двойка вани 1(фиг.1), като всяка от тях е изпълнена във вид на цилиндричен жлеб с торцеви стени 2 и 3. Във всяка вана 1 на вала 4 коаксиално с прикриване 5 относително към дъното на ваната 1 и с прикрепленията 6, 7 относително към торцевите стени 2, 3 е монтиран цилиндричен барабан 8 с торцеви стени 9 и 10. Външната повърхност на барабана 8 е покрита със специален електроден материал, например магнетит. Стените 10 са разположени на обърнати една към друга торцевите части на барабана така, че в зоната на всеки анод да се образува застойна зона 11, в която са разположени пеногасящи приспособления 12, изпълнени например във вид на радиално разположени лопатки.
Всеки вал 4 е закрепен в лагери 13, изпълнени например от диелектрически материал, който обезпечава въртене на вала 4 и съответно на барабана 8. На всеки вал 4 са установени токоподаващи приспособления 14, изпълнени например във вид на графитни четки, медни притискащи фигурни планки и т.н., съединени с положителната клема на източника 15 на ток. Освен това на всеки вал 4 е разположено свързващо приспособление 16 във вид, например част от диелектрически материал, който е съединен с електрическия проводник 17, като броя на оборотите, а следователно и скоростта на въртене на барабана 8 може да се регулира. Всяка двойка барабани 8 има като правило един електрически проводник 17. Токоподаващото приспособление 14 обезпечава подаване на тока на барабан 8, превръщайки го в анод от източника (или източниците), а отрицателната клема, която е съединена с вана 1, превръща в катод.
Всяка двойка вани 1 са снабдени с общ разпределителен колектор, изпълнен във вид на жлеб 18, снабден с подвеждаща тръба 19 (фиг.2). В страничните стени на жлеба 18 по продължение на цялата дължина на ваната 1 са изработени преливни отвори, представляващи сами по себе си прорези 20, например с триъгълна или трапецовидна форма.
Всяка вана 1 е снабдена със съд за преливане, изпълнен например във вид на жлеб 21, свързан с вана 1 посредством преливни отвори 22 във вид, например прорези с триъгълна или трапецовидна форма, и снабдени с отвеждаща тръба 23. Дължината на жлеба 21 съответства на дължината на барабана 8.
Всеки барабан 8 е снабден с приспособление за събиране на крайния продукт, изпълнено например във вид на кламер (скоба) 24, монтиран с възможност за регулиране на ъгъла на допиране с външната повърхност на барабана 8 и силата на притискане.
Скобата 24 може да бъде изпълнена от диелектричен материал, в случая неговото изпълнение е от електропроводим материал и е снабден с приспособление 25, изпълнено от диелектричен материал, обезпечаващ електроизолацията на барабана 8 от вана 1. Като цяло лагерите 13, приспособленията 16 и 25 обезпечават надеждна електрическа изолация на барабана-анод 8 от ваната-катод 1. Всяка скоба е снабдена с камера 26, служеща за събиране и отвеждане на хумино-минералния концентрат. Вана 1 е снабдена с отливащи тръби 27 и е монтирана в рама 28.
Количествата на двойките вани 1 може да бъдат различни и зависят от производителността на устройството. На фиг. 2 е представен вариант на устройство с две двойки вани.
Устройството допълнително може да съдържа приспособление за сваляне от повърхността слоя на крайния продукт като пелена от суспензията. В качеството на приспособление се използва тръба 29 (фиг.З) с прорез 30, който е направен така, че при присъединяването й към източника на сгъстен въздух тя обезпечава подаване на поток от сгъстен въздух по посока на барабана 8 и противоположно на посоката му на въртене.
Друг вариант на изпълнение на указаното приспособление е представен на фиг. 7, в която то е изпълнено във вид на рама 31, която се държи на ваната 1 от страна на жлеба 18 и на което е опънато платно 32 с материал и с възможност за притискането му към повърхността на барабана
8. В качеството на материал може да бъде използвана всяка тъкан, например лен или полиетиленова лента.
Заявеното устройство работи по следния начин.
Изходната водна суспензия, получена по пътя на обработката на предварително смляни природни хумати или каустобиолити от въглероден ред с разтвор на основа, например натриева, калиева или амонячна вода, и съдържащи разтворени соли на хуминови киселини и хумино-минерални частици и комплекси, се подават през тръба 19 (фиг. 2) в жлеб 18. След запълването на жлеба 18 суспензията през прорезите 20 постъпва във всяка вана 1 и ги запълва до определено ниво. Посредством съединение 15 и приспособено съединение 16 и вала 4 всеки барабан 8 се привежда в движение така, че барабани 8 всяка двойка се върти в противоположни направления.
От източника 15 на постоянен ток с помощта на токоподаващо приспособление 14 на всеки вал 4 и барабан 8 се подава положителен потенциал, а на всяка вана 1 - отрицателен потенциал. По такъв начин всеки барабан 8 става анод, всяка вана 1 - катод.
Подаваната през тръба 17 в жлеба суспензия се движи отдолу, протичайки през прорези 20 във всяка от ваните 1. При въртенето на барабана 8 за сметка на появилите се визкозителни сили се получава повишаване нивото на суспевзия в долната част на страничната повърхност.
В резултат на горния слой на суспензията, намиращ се над прорезите 20 и над стените на жлеба 18, попада в зоната на действие на положителните потенциали на всеки един от анодите-барабани 8. Под действието на силите на електрическото поле протича разделяне на заредените частици: положително заредените частици (преимуществено катионите на натрия или калия в зависимост от използваната за екстракция основа) се разполагат в посока зоната на действие на положителния потенциал, а отрицателно заредени частици (преимуществено анионите на хуминовите киселини и хумино-минералните частици и комплекси) се разполагат в посока към зоната на действие на положителния потенциал. В зоната на действие на положителния потенциал във всеки от анодите се намират прорези 20. Движението на всеки елементарен обем суспензия през всеки прорез е свързано с преодоляване за положително заредените частици на определена електрическа (потенциал) бариера, а движението в долната част на жлеба 18 не е свързано. В резултат на което протича определено разделяне на частиците: в частта 5 между дъната на ваните 1 и барабана 8 се натрупват преимуществено отрицателно заредени частици, а в долната част на жлеба 18 се движат положително заредени частици. За сметка на това в указаната част 5 постъпва суспензия с ниски стойности на pH, а по жлеба 18 и в частта б, 7 между торцевите стени на ваната 1 и барабана 8 постъпва суспензия с по-високи стойности на pH. По-нататък тази част от суспензията се отделя от ваната 1.
В частта 5 между анода (барабан 8) и катода (вана 1) протичат процеси на електролиза на солите на хуминовите киселини и електрофореза на хумино-минералните съставки на суспензията. Анионите на хуминовите киселини се разделят на анода, преобразуват върху него слой от материал.
За сметка на подкисляването в зоната на прианодната част анионите на хуминовите киселини преминават в свободни хуминови киселини, които също се утаяват върху анода. Под действието на силите на електрическото поле финодиспергните хумино-минерални частици и комплекси се движат към анода и се разделят върху него, утаявайки се във вид на слой. Образуващите се за сметка на електролизата соли на хуминови киселини и образуващият се за сметка на електрофорезата слой от финодисперсни хумино-минерлани частици образуват крайния продукт - хумино-минерален концентрат. От образувания слой на хумино-минерален концентрат на анода протича електроосмотично отделяне на вода, в резултат на което слоят се уплътнява и от него се отделят голямо количество натриеви катиони (или калиеви). За сметка на равномерното разпределение на потока на изходната суспензия по работната повърхност на анода посредством прорезите 20 се обезпечават еднакви хидродинамични и електрохимически условия за протичането на процесите на електролиза на външната повърхност на анода.
Само че по посока движение на суспензията в част 5 на вана 1 протича изменение в състава на суспензията по отношение стойностите на pH и условията на протичане на процеса.
От постъпващата през прорези 20 суспензия на прилежащата част на страничната повърхност на барабана-анод 8 протича образуване на хуминоминерален концентрат. В посока движението на суспензията в направление на подвеждащата тръба 19 към жлеб 21 на съда за изливане и в посока на цялостното голямо отделяне от него на анионите на хуминовите киселини и заредените финодисперсни хумино-минерални частици и комплекси протича обединяване на суспензията и повишаване на нейното pH. Повишаването на pH на обединената суспензия (електролита) повишава нейното разтварящо действие на образуващия се на анода хумино-минерален концентрат. В резултат на това възниква динамично равновесие между отделящите се на анода и разтварящите се отново хумино-минерален концентрат.
За изместването на такова равновесие в посока на образуване на хумино-минерален концентрат е организирано въртене на анода и предвижване на суспензията в противоположно направление. В този случай с въртящия се анод непрекъснато от обема на суспензията с още сравнително ниска стойност на pH (близка стойност pH до изходната суспензия) се отделя хумино-минерален концентрат, който със скобата 24 непрекъснато се отделя от работната повърхност на барабана-анод 8. След това хумино-минералният концентрат се подава в отливащата тръба 27 и се отвежда като краен продукт.
Обединената суспензия, преминавайки през част 5, равномерно се източва от вана 1 през преливните процеси 22 в жлеб 21 и посредством тръба 23 се подава в качеството на алкален реагент за получаване на изходна пулпа по пътя на обработката на природни хумати и каустобиолити от въглеродния ред.
Освен процесите на електролиза и електрофореза в част 5 протича отделяне на мехурчета водород (на катода) и кислород (на анода). Наличието на мехурчета намалява електропроводимостта на суспензията и намалява интензивността на протичането на процеса на получаване на хумино-минерален концентрат. Насоченото движение на суспензията обезпечава непрекъснатото отделяне на мехурчета от зоната на вана 1 в близост до жлеба 21. Изплуващите мехурчета образуват пяна, която частично се разрушава при преливането през прорезите 22, а голяма част през частите 6 и 7 постъпва в торцевите зони на барабана-анод 8. При ** въртенето на барабана 8 лопатките 12 ефективно разрушават (гасят) пяната. Отделящите се при това газове (кислород и водород) се отделят посредством проточно-засмукваща вентилация, поради което устройството е снабдено с кожух (не е показан).
При събирането на хумино-минерален концентрат от повърхността на барабана 8 от неговата повърхност почистват пелената на суспензията, като я направляват отново във ваната 1. Отделянето на пелената се осъществява по два начина: а) насочвайки върху слоя от хумино-минерален концентрат струя въздух, подавана през прорез 30 и тръба 29 (фиг. 3) под ъгъл към повърхностния слой и по посока, противоположна на посоката на въртене на барабана 8; 6) снемайки пелената с помощта на платна 32, опънати на рама 31 така, че то се притиска към повърхността на барабана 8.
Claims (10)
- Формула на изобретението1. Способът за получаване на хумино-минерален концентрат по пътя на осъществяване на електролиза на течнофазна алкална среда на соли на хуминови киселини, екстрахирани с алкален реагент от природни хумати и каустобиолити от въглеродния ред с образуването по повърхността на анода на хуминови киселини и последващото отделяне от електролита на крайния продукт се отличава с това, че в качеството на течнофазова алкална среда се използва водна суспензия на соли на хуминови киселини, получени при алкална екстракция на хумати и каустобиолити от въглеродния ред и съдържащи соли на хуминови киселини и финодисперсни хумино-минерални частици и комплекси, съдържанието на които е 1.5-2.0% (обем) от масата на солите на хуминовите киселини, а електролизата на водната суспензия от соли на хуминови киселини се провежда с протичането на електрофореза на финодисперсните хумино-минерални частици и комплекси с образуването по повърхността на анода на хуминоминерални вещества, съставляващи съвместно с хуминовите киселини отделящи се при елекролизата крайния продукт, при което потокът на водната суспензия равномерно разпределя по работната повърхност на анода и неговото движение е организирано в посока противоположна на посоката на въртене на анода, а в областта на анода се създават отстойни зони, в които се провежда гасене на пяната, образуваща се при протичането на електрическия ток през водната суспензия.
- 2. Методът по т.1 се отличава с това, че се използва анод, на който работната повърхност е изработена от магнетит.
- 3. Методът по т. 1 се отличава с това, че при отделянето на крайния продукт от неговата повърхност се отделя суспензиалната пелена.
- 4. Устройството за получаване на хумино-минерален концентрат съдържа съединена с източник на постоянен електрически ток вана, която представлява катод и разположен във ваната анод с приспособление за събиране на крайния продукт, отличаващо се с това, че съдържа като минимум допълнителна вана и анод с образуването като минимум една двойка вани, между които е разположен разпределителен колектор, свързан с ваните посредством отвори за подаване в тях на изходната водна суспензия от соли на хуминови киселини, при което всяка вана е снабдена със съд за отливане, който е разположен под приспособлението за събиране на крайния продукт, а всеки от анодите е снабден с пеногасителни приспособлиния и е монтиран с възможност за въртене в посока противоположна на посоката на движение на изходната водна суспензия във ваната.
- 5. Устройството по т. 4 се отличава с това, че разпределителният колектор е изпълнен във вид на цилиндричен жлеб.
- 6. Устройството по избор по т. 4-5 се отличава по това, че приспособленията, изпълнени във вид на лопатки, са разположени обърнати една към друга торцевите зони на страните на анодите.
- 7. Устройството по т. 4-6 се отличава по това, че всеки преливен отвор е изпълнен във вид на прорез.
- 8. Устройство по т. 4-7 се отличава по това, че допълнително съдържа приспособление за сваляне от повърхността на слоя на крайния продукт суспензиалната пелена.
- 9. Устройство по т. 8 се отличава по това, че приспособлението за сваляне от повърхността на слоя на крайния продукт суспензиалната пелена е изпълнено във вид на тръба с прорези и е монтирано с възможност за подаване на потока от сгъстен въздух след присъединяване към източника на сгъстен въздух по посока на анода и противоположно на посоката на неговото въртене.
- 10. Устройство по т. 8 се отличава по това, че приспособлението за сваляне от повърхностния слой на крайния продукт суспензиалната пелена е изпълнено във вид на рама с платнен материал, който е опънат на рамата с възможност за нейното притискане към повърхността на анода.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000110073/13A RU2175651C1 (ru) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | Способ получения гумино-минерального концентрата и устройство для его осуществления |
| PCT/RU2001/000077 WO2001081272A1 (fr) | 2000-04-24 | 2001-02-22 | Procede de fabrication de concentre humique et mineral et dispositif correspondant |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BG107315A true BG107315A (bg) | 2003-11-28 |
Family
ID=20233660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BG107315A BG107315A (bg) | 2000-04-24 | 2002-11-25 | Метод за получаване на хумино-минерален концентрат и устройство за неговото осъществяване |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030131641A1 (bg) |
| AU (1) | AU2001242910A1 (bg) |
| BG (1) | BG107315A (bg) |
| RU (1) | RU2175651C1 (bg) |
| WO (1) | WO2001081272A1 (bg) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2218315C1 (ru) * | 2002-09-04 | 2003-12-10 | Шульгин Александр Иванович | Способ получения гумино-минерального концентрата и устройство для его осуществления |
| RU2233293C1 (ru) * | 2002-11-27 | 2004-07-27 | Шульгин Александр Иванович | Гумино-минеральный реагент и способ его получения, способ санации загрязненных почв, способ детоксикации отходов добычи и переработки полезных ископаемых и рекультивации отвалов горных пород и хвостхранилищ, способ очистки сточных вод и способ утилизации осадков |
| RU2547496C2 (ru) * | 2012-07-10 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" (МАИ) | Магнитный композиционный сорбент |
| WO2015198155A2 (en) * | 2014-06-11 | 2015-12-30 | Max Wellness Agro Sp Z.O.O | Plant food, nutrient, and soil conditioner formulation |
| RU2623475C1 (ru) * | 2016-10-10 | 2017-06-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения РАН (ИХТТМ СО РАН) | Способ получения гуминсодержащего порошкообразного продукта на основе бурого угля и продукт, полученный данным способом |
| CN108425130B (zh) * | 2018-04-11 | 2019-06-21 | 浙江大学 | 电化学促进腐殖质介导的卤代芳香族污染物的微生物还原脱卤的方法 |
| KR102120374B1 (ko) * | 2019-02-13 | 2020-06-16 | 한국화학연구원 | 부식물질 추출장치 및 이를 이용한 부식물질 추출방법 |
| RU191747U1 (ru) * | 2019-05-16 | 2019-08-19 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук" | Установка для получения жидкого гуминового биостимулятора |
| CN110342637A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-10-18 | 南京工业大学 | 一种提高低温生物反硝化效率的装置及方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US712045A (en) * | 1902-02-21 | 1902-10-28 | Robert Crooke | Process of converting salt-marsh material, &c., into a fertilizer and the product resulting therefrom. |
| FR1533226A (fr) * | 1967-01-24 | 1968-07-19 | Manufactures De Carrelages Cer | Procédé de raffermissement et séchage de pâtes céramiques |
| US4331525A (en) * | 1979-11-13 | 1982-05-25 | Diamond Shamrock Corporation | Electrolytic-ultrafiltration apparatus and process for recovering solids from a liquid medium |
| RU2049084C1 (ru) * | 1994-03-29 | 1995-11-27 | Акционерное общество закрытого типа "АГРЭ" | Способ получения биостимулятора роста из сапропеля и/или торфа |
| RU2031095C1 (ru) * | 1994-06-09 | 1995-03-20 | Акционерное общество закрытого типа "Специальные биологические технологии" | Водорастворимые гуминовые кислоты, способ их получения и способ детоксикации земель и рекультивации почв сельскохозяйственного назначения, осуществляемый с помощью этих водорастворимых гуминовых кислот |
| RU2051884C1 (ru) * | 1995-04-25 | 1996-01-10 | Центр по развитию новых технологий и торгово-коммерческой деятельности Акционерного общества открытого типа по добыче и переработке угля "Тулауголь" | Способ получения гуминосодержащего органо-минерального удобрения |
| RU2125039C1 (ru) * | 1997-01-14 | 1999-01-20 | Шульгин Александр Иванович | Гуминовый концентрат, способ его получения, устройство для электрохимического получения гуминового концентрата (варианты). способ очистки воды от примесей, способ обезвоживания вязкотекучих сред, способ детоксикации органических соединений, способ утилизации осадков сточных вод, способ создания почв из естественных и искусственных грунтов и восстановления плодородия деградированных почв, способ компостирования органических отходов, способ утилизации осадков водопроводных вод |
-
2000
- 2000-04-24 RU RU2000110073/13A patent/RU2175651C1/ru not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-02-22 US US10/258,341 patent/US20030131641A1/en not_active Abandoned
- 2001-02-22 AU AU2001242910A patent/AU2001242910A1/en not_active Abandoned
- 2001-02-22 WO PCT/RU2001/000077 patent/WO2001081272A1/ru active Application Filing
-
2002
- 2002-11-25 BG BG107315A patent/BG107315A/bg unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20030131641A1 (en) | 2003-07-17 |
| WO2001081272A1 (fr) | 2001-11-01 |
| RU2175651C1 (ru) | 2001-11-10 |
| AU2001242910A1 (en) | 2001-11-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Xu et al. | Simultaneous removal of Zn2+ and Mn2+ ions from synthetic and real smelting wastewater using electrocoagulation process: Influence of pulse current parameters and anions | |
| CN111472017B (zh) | 一种基于隔膜电沉积技术的氢氧化镁过滤装置及过滤方法 | |
| RU97100043A (ru) | Гуминовый концентрат, способ его получения, устройства для электрохимического получения гуминового концентрата, способ очистки воды, способ обезвоживания вязко-текучих сред, способ детоксикации органических соединений, способ утилизации осадков сточных вод, способ создания почв из естветственных и искусственных грунтов | |
| BG107315A (bg) | Метод за получаване на хумино-минерален концентрат и устройство за неговото осъществяване | |
| JPH0515520B2 (bg) | ||
| US3236757A (en) | Method and apparatus for reclamation of water | |
| CN110482809A (zh) | 电化学强化污泥浓缩并同步脱除重金属的方法及装置 | |
| FI70429C (fi) | Foerfarande foer aotervinning av aedelmetaller och elektrolysanordning foer anvaendning i foerfarandet | |
| Touahria et al. | Clarification of industrial mining wastewater using electrocoagulation | |
| JPWO2010087050A1 (ja) | 水中に溶解しているリンの除去方法および除去装置 | |
| RU2413797C1 (ru) | Электролизер-реактор устройства получения гуминосодержащего продукта | |
| CN110498488A (zh) | Ecpi电催化氧化成套设备 | |
| RU2057080C1 (ru) | Способ очистки сточной воды и устройство для его осуществления | |
| Budiyono et al. | Study on treatment of slaughterhouse wastewater by electro-coagulation technique | |
| CN210367931U (zh) | 一种烧碱电解淡盐水除铝装置 | |
| CN208532304U (zh) | 一种污水处理装置 | |
| JPS6328420A (ja) | 粉末状荷電固体物質の電気泳動及び電気浸透による連続的分離法 | |
| RU2218315C1 (ru) | Способ получения гумино-минерального концентрата и устройство для его осуществления | |
| JPH11253924A (ja) | 重金属汚染土壌の浄化方法及び浄化用電解槽 | |
| RU2307817C1 (ru) | Способ получения гуминового концентрата и устройство для его осуществления | |
| SU1370087A1 (ru) | Электролизер дл обработки осадков сточных вод | |
| RU2092457C1 (ru) | Способ сгущения текучего осадка сточных вод | |
| JP2001149941A (ja) | 金属含有廃液の処理装置 | |
| KR930000534B1 (ko) | 액체혼합물의 분리장치 | |
| RU2657063C1 (ru) | Оборудование и способ анодного синтеза терморасширяющихся соединений графита |