Przedmiotem wynalazku jest sposób magnetycznego uszlachetniania glinki kaolinowej na drodze oddziela¬ nia barwnych zanieczyszczen tytanowo-zelazistych.Surowce mineralne, takie jak glina, weglany, talk, czesto zawieraja zanieczyszczenia powodujace zmiane zabarwienia, okreslone w dalszej czesci jako zanieczyszczenia zelaziste i/lub zanieczyszczenia tytanowe. W osado¬ wej glince kaolinowej ze stanu Georgia wystepuje znaczna ilosc zanieczyszczen tytanowych, zazwyczaj w postaci anataz i rutylu, powodujacych zmiane zabarwienia podobna do wywolanej przez zelazo.W przypadku glinki kaolinowej i innych surowców mineralnych, czesto pozadane, a niekiedy konieczne, jest takie oczyszczenie surowca naturalnego, które umozliwiloby doprowadzenie stopnia bialosci do poziomu przyjetego przy kredowaniu papieru i w innych zastosowaniach.W ostatnich latach wykazano, ze w celu usuniecia zanieczyszczen barwnych, w tym tytanowozelazistych i niektórych zanieczyszczen zelazistych, mozna wykorzystac sposoby oddzielania polegajace na zastosowaniu silnych pól magnetycznych.Stwierdzono, ze silne pole magnetyczne dziala na mineraly, takie jak anataz i niektóre inne mineraly o wlasciwosciach paramagnetycznych. W opisie patentowym St. Zjednoczonych 3 676 337 podano sposób dzia¬ lania na zawiesiny surowców mineralnych o wlasciwosciach paramagnetycznych, polegajacy na przepuszczaniu ich przez zloze z welny stalowej w polu magnetycznym o indukcji co najmniej 1,2 T.Sposób ten polega na tym, ze zawiesine z wody i gliny poddaje sie dzialaniu jednorodnego pola magne¬ tycznego o indukcji co najmniej 1,2 T wytwarzanego w wewnetrznej przestrzeni cewki elektromagnetycznej, która wypelnia porowate zloze z welny z magnetycznej stali nierdzewnej, przy czym pole to jest silniejsze niz pole konieczne do namagnetyzowania welny stalowej. W trakcie przepuszczania zawiesiny przez zloze porowate, zanieczyszczenia barwne sa przyciagane magnetycznie i zatrzymywane w zlozu z welny stalowej, strumien zawie¬ siny uszlachetnianej glinki kaolinowej odprowadzany jest ze zloza porowatego w postaci oczyszczonego pro¬ duktu.Procesy tego rodzaju mozna prowadzic w róznych aparatach, takich jak aparat przedstawiony w opisie patentowym St. Zjednoczonych nr 3 627 678. W tym ostatnim przypadku sposób polega na przepuszczeniu2 118918 zawiesiny przez pojemnik zawierajacy wlókniste wypelnienie ze stali nierdzewnej, lub z podobnego materialu ferromagnetycznego, w silnym polu magnetycznym wytwarzanym przez otaczajace cewki.Przedstawiony sposób oddzielania zanieczyszczen pizy zastosowaniu pola magnetycznego o duzym nateze¬ niu zostal w znacznym stopniu zaakceptowany w technologii uszlachetniania niektórych surowców mineralnych, a przede wszystkim w procesie wybielania glinki kaolinowej. Do niedawna jednak uwazano, ze sposób ten nie umozliwia wybielania glinki kaolinowej do poziomu takiego, jaki uzyskuje sie za pomoca znanych metod flota¬ cyjnych.Dotychczas nie rozwazano mozliwosci zastosowania do wybielania glinki kaolinowej lub podobnych surow¬ ców mineralnych, pola magnetycznego o nizszej wartosci indukcji.W praktyce przemyslowej korzystnie dotychczas stosowano obróbke zlozona z nastepujacych kolejno po sobie etapów oczczyszczania flotacyjnego i magnetycznego. Postepowanie takie opisal jeden z twórców niniejsze¬ go wynalazku Alan J. Nott w zgloszeniu patentowym St. Zjednoczonych nr seryjny 513 154 zlozonym dnia 8 pazdziernika 1974. W opisie tym przyjeto, ze wstepna obróbka flotacyjna umozliwia usuniecie tych zanieczysz¬ czen, których nie mozna bylo usunac wylacznie metoda magnetyczna.Stwierdzono, iz w procesach rozdzielania magnetycznego moga byc przydatne niektóre dodatki o wlasci¬ wosciach ferromagnetycznych lub ferrimagnetycznych. Cennym przykladem jest opis patentowy St. Zjednoczo¬ nych nr 2 352 324, dotyczacy uszlachetniania skaleni. Przewiduje on, jako jeden z aspektów procesu uszlachet¬ niania, mozliwosc wlaczenia procesu flotacyjnego w stadium magnetycznego rozdzielania na mokro. W opisie tym podano, ze kondycjonowanie mineralu w obecnosci pewnych odczynników z grupy kwasów tluszczowych, takich jak kwas oleinowy, przyczynia sie do poprawienia wyników procesu rozdzielania magnetycznego. Dalej wskazano, ze poprawa ta wynika z tego, iz tluszczowy odczynnik pokrywa czastki zanieczyszczen, umozliwiajac obecnemu w minerale magnetytowi przylaczenia sie i pokrycie zanieczyszczen.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu magnetycznego uszlachetniania surowców mineralnych takich jak glinka kaolinowa, umozliwiajacego uzyskanie stopnia wybielenia wyzszego niz uzyskiwano dotychczas w toku oczyszczania flotacyjnego lub magnetycznego.Cel ten osiagnieto opracowujac sposób uszlachetniania glinki kaolinowej na drodze oddzielania barwnych zanieczyszczen tytanowo-zelazistych w polu magnetycznym obejmujacy przepuszczanie zawiesiny surowej glinki kaolinowej w wodzie przez porowate zloze stalowe usytuowane w strefie dzialania pola magnetycznego, który wedlug wynalazku polega na tym, ze do sformowanej zawiesiny oczyszczanej glinki w wodzie wprowadza sie srodek szczepiacy w postaci subtelnie rozdrobnionego materialu magnetycznego o przewadze ziarn koloidalnych i/albo cieklego magnetodielektryku, w ilosci 227—3178 g równowaznika Fe304 na 1016 kg suchej glinki, po czym zaszczepiona zawiesine przeprowadza sie przez strefe dzialania pola magnetycznego o indukcji o wartosci co najmniej 0,5 T, wypelniona porowatym zlozem ferromagnetycznym utrzymujac czas retencji oczyszczanego materialu w tej strefie równy co najmniej 15 sekund, przez co wywoluje sie flokulacje zanieczyszczen oraz srodka szczepiacego i co najmniej czesciowe usuniecie tego srodka szczepiacego i co najmniej czesciowe usuniecie tego srodka wraz z zanieczyszczeniami, a nastepnie czesciowo oczyszczona zawiesine opuszczajaca strefe dziala¬ nia pola magnetycznego poddaje sie lugowaniu i ewentualnie przemywa sie oraz suszy.Jako srodek szczepiacy stosuje sie korzystnie drobnoziarnisty tlenek zelazowo-zelazawy Fe304 w postaci naturalnego magnetytu lub inny drobnoziarnisty material magnetyczny taki jak Ni Fe204 Co Fe204 oraz 7-tle- nek zelazowy, albo korzystnie zawiesine tlenku mieszanego o wzoize ogólnym MO.Fe203, w którym M oznacza metal dwuwartosciowy, zelazo (II). Zawiesine tlenku mieszanego, w którym wystepuje zelazo (II) jako metal dwuwartosciowy stosuje sie korzystnie w ilosci 5,5-82,2 ml, zwlaszcza 5,5-41,6, szczególnie w ilosci 11—22 ml/kg suchej glinki, przy czym kazdy mililitr zawiesiny zawiera 0,05 g równowaznika Fe304. Korzystnie stosuje sie zawiesine tlenku zelazowo-zelazawego, w którym stosunek ilosciowy zelaza III do zelaza II równy jest 1-2,5, zwlaszcza 1,5-2,0.Magnetyczna flokulacje zanieczyszczen i srodka szczepiacego prowadzi sie wedlug wynalazku w polu o indukcji 0,5—1,2 T, jezeli strefe dzialania pola magnetycznego wypelnia zloze z welny stalowej.Stosowana jako korzystny srodek szczepiacy, zawiesine mieszanego tlenku zelazawo-zelazowego, wytwarza sie na drodze ko-precypitacji dzialajac na roztwór wodny soli zelaza trójwartosciowego i soli zelaza dwuwarto- sciowego w srodowisku wodnynj, zawierajacy zelazo HI i zelazo II w zadanym stosunku molowym nadmiarem stosunkowo mocnej zasady, takiej jak wodorotlenek amonowy lub wodorotlenek sodowy: Wytwarzanie zawiesiny tego typu stanowi jedno z zagadnien przedstawionych w komunikacie W.C. Elmore „Ferromagnetic Colloid for Studying Magnetic Structuren" w Physical Review, 54. 309 (1938). Odpowiednio do warunków reakcji wystepu¬ je w pewnym zakresie rozrzut wielkosci utworzonych czastek i zmiana podzialu czastek wedlug wielkosci Jednakze, na ogól rozrzut wielkosci czastek, jest taki, ze co najmniej 50% wag. czastek posiada szacunkowa srednice mniejsza od 1/im wedlug oznaczenia w aparacie „Sedigraph". („Sedigraph" jest to nazwa handlowa118918 3 aparatu do oznaczania wielkosci czastek produkcji Micromeritfcz Instrument Corp., Norcross, Cz.). Otrzymuje sie zawiesine czastek o intensywnej barwie czarnej i o wlasciwosciach magnetycznych. Sole zelaza obu rodzajów mozna mieszac w róznych stosunkach molowych w celu otrzymania produktów o róznych wartosciach nasycenia namagnesowania.Podobny sposób polegajacy na wspólstracaniu soli zelaza dwuwartosciowego i zelaza trójwartosciowego znany jest z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych nr 3 843 540, w którym podano, ze pozadania zawiesine mozna wytworzyc przy uzyciu kazdej stosunkowo mocnej zasady, ale ze najkorzystniejsze jest uzycie w tym celu wodorotlenku amonowego.Najkorzystniejsze wyniki w sposobie wedlug wynalazku uzyskuje sie stosujac srodek szczepiacy bezposred¬ nio po przygotowaniu.W sposobie wedlug wynalazku stosuje sie szereg tak zwanych „magnetodielektryków cieklych". Termin ten odnosi sie do grupy zawiesin koloidalnych, znanych z opisów patentowych St. Zjednoczonych nr 3 806 449 i nr 3 843 540 oraz z artykulu „Magnetic Fluids" zamieszczonego w International Science and Technology, str. 48, lipiec 1966. Magnetodielektryki ciekle tego rodzaju stanowia trwale koloidalne zawiesiny czastek ferrimagne- tycznych i/lub ferromagnetycznych w cieklym nosniku. Termin„trwale" oznacza, ze zawieszono czastki o wiel¬ kosci czastek koloidalnych, nie wydzielaja sie z cieklego nosnika w warunkach oddzialywania pola magnetyczne¬ go czy grawitacyjnego, lub innych zwyklych sil powodujacych rozdzielanie sie plynów.W przypadku najczesciej stosowanych magnetodielektryków cieklych nosnikami sa rozpuszczalniki orga¬ niczne, takie jak nafta, metylocykloheksan, pentan, n-heptan itp., jednakze w sposobie wedlug wynalazku mozna stosowac takze magnetodielektryki ciekle, w których nosnikiem jest woda, takie jak magnetodielektryk ciekly przedstawiony w opisie patentowym St. Zjednoczonych nr 3 480 555, stanowiacy stabilna zawiesine 7-tlenku 1 zelazowegow nosniku wodnym.Magnetodielektrykiem cieklym stosowanym w sposobie wedlug wynalazku jest magnetodielektryk ciekly wedlug opisu patentowego St. Zjednoczonych nr 3 843 540. Zgodnie z wnioskami z tego opisu patentowego, magnetodielektryki ciekle wytwarza sie wytracajac je jako wodna zawiesine submikronowych czastek tlenku zelazawo-zelazowego przez szybko przeprowadzone zobojetnienie stosunkowo mocna zasada, taka jak wodorotle¬ nek amonowy, roztworu mieszaniny soli zelazawej i zelazowej. Wytworzone czastki pokrywa sie w fazie wodnej czynnikiem rozpraszajacym. Nastepnie czastki pokryte tym czynnikiem poddaje sie ekstrakcji z fazy wodnej do rozpuszczalnika organicznego, z utworzeniem peptyzowanej, stabilnej zawiesiny koloidalnego typu, czastek srodka szczepiacego w nosniku cieklym.Do innych magnetodielektryków cieklych, które mozna stosowac w sposobie wedlug wynalazku, naleza wzglednie stabilne zawiesiny innych srodków ferrimagnetycznyeh, o czastkach submikronowych. Nalezy do nich bardzo drobno zmielony naturalny magnetyt, wytworzony przez dlugotrwale rozdrabnianie, opisany w opisie patentowym St. Zjednoczonych nr 3 215 572, a takze 7-tlenek zelazowy, zas bardziej ogólnie ferryty magne¬ tyczne o wzorze ogólnym MO.Fe203, w którym M oznacza jon metalu dwuwartosciowego, takiego jak Mn, Fe, Co, Mgitd.Nalezy podkreslic, ze pomiedzy magnetodielektrykami cieklymi a drobnoziarnistym srodkiem szczepia¬ cym, typu przedstawionego w niniejszym opisie patentowym, nie istnieje ostra i wyrazna granica. W komunikacie \ Elmore jest mowa o korzystnym poddaniu tlenku zelazawo-zelazowego peptyzacji przy uzyciu HC1 przed jego wprowadzeniem do 0,5% roztworu mydla, dzialajacego jako koloid ochronny. W sposobie wedlug wynalazku stosowanie produktu opisanego przez Elmore okazalo sie calkowicie skuteczne, jak to wykazano w przykladach, jakkolwiek uzywanie w tym przypadku terminu „magnetodielektryk ciekly" nie jest w pelni zasadne.Niepeptyzowany drobnoziarnisty srodek szczepiacy okazuje sie jednakze, znacznie korzystniejszy, przy wykorzystaniu w sposobie wedlug wynalazku od wlasciwych magnetodielektryków cieklych, poniewaz za pomo¬ ca preparatów drobnoziarnistego srodka szczepiacego w srodowisku wodnym osiaga sie lepsze wybielenie. Takze koszt tych magnetycznych materialów szczepiacych jest niski, dzieki czemu mozliwe jest ekonomicznie ko¬ rzystne prowadzenie procesu. W celu uzyskania jeszcze lepszych wyników ekonomicznych mozna stosowac przy wytwarzaniu srodka szczepiacego materialy wyjsciowe nizszej jakosci. Zródlem soli zelaza moga byc materialy odpadowe ze stalowni, takie jak kapiel do trawienia, lub podobne odpady przemyslowe.Poza tym uzycie niepeptyzowanego drobnoziarnistego srodka szczepiacego w srodowisku wodnym pozwala uniknac wprowadzenia nosnika, takiego jak rozpuszczalnik organiczny, zazwyczaj stosowany w przypadku magnetodielektryków cieklych. Eliminuje tokoniecznosc usuwania, skladowania i zawracania do obiegu nosnika organicznego, co oprócz uproszczenia procesu ma bardzo duze znaczenie pod wzgledem ochrony srodowiska.W szczególnosci, uzycie nosnika organicznego moze wiazac sie z bardzo istotnymi problemami, takimi jak usuwa¬ nie i/lub kontrola.4 118918 Dokladny mechanizm procesów umozliwiajacych otrzymanie wyników, jakie uzyskuje sie sposobem wedlug wynalazku, nie jest obecnie jeszcze w pelni zrozumialy. Przypuszcza sie, ze skladniki drobnoziarnistego srodka szczepiacego, wrazliwe na dzialanie pola, tworza w okreslonych punktach zaszczepionej zawiesiny oczysz¬ czanej glinki, znajdujacej sie w polu magnetycznym, centra silnego pola. Mozna przypuszczac, ze jest to ten sam mechanizm, który pozwala podlozu z welny stalowej, którego wykorzystanie znane jest ze stanu techniki dzia¬ lac w charakterze czynnika zbierajacego zanieczyszczenia o wlasciwosciach paramagnetycznych i inne slabo przyciagane przez magnes. Tym nie mniej nalezy zwrócic uwage na to, ze wlasciwosci drobnoziarnistego srodka szczepiacego moga moga okazac sie nieadekwatne do przyjetego poprzednio mechanizmu. Wynika to z tego, ze, po pierwsze, centra zbierajace srodka sa znacznie mniejsze od centrów tworzonych przez welne stalowa, a po drugie, poszczególne czastki proszku sa bardzo rozproszone i ruchome.Skutecznosc sposobu wedlug wynalazku, a zwlaszcza fakt, ze sposobem tym mozna usuwac czastki zanie¬ czyszczenia o bardzo malych wymiarach, stanowi bezposrednia konsekwencje czynnosci „zaszczepienia", oraz zastosowania pola magnetycznego to znaczy nastepujacych kolejnych procesów zaszczepiania i zbierania. To tez mechanizm ten nie polega na tym, ze wzglednie duze czastki sa chemicznie przylaczane do innych wzglednie duzych czastek, ale raczej na tym, ze drobnoziarnisty srodek szczepiacy i zanieczyszczenia ulegaja fizycznej flokulacji pod wplywem dzialania pola magnetycznego.Poszczególne czastki drobnoziarnistego srodka szczepiacego powoduja zbieranie w polu magnetycznym zanieczyszczen takich jak Ti02 zanieczyszczony zelazem. Aczkolwiek znaczna ilosc tych zanieczyszczen zostaje usunieta wraz ze srodkiem szczepiacym podczas przeplywu zaszczepionej wodnej mieszaniny glinki przez aparat do oddzielania magnetycznego z porowatym zlozem ferromagnetycznym, to jednak produkt przed lugowaniem opuszczajacy aparat do oddzielania magnetycznego moze doraznie wykazywac wyzsza zawartosc Fe203, jak równiez moze miec zabarwienie ciemniejsze od poprzedniego. Wynika to z tego, ze ilosc zelaza pozostala w po¬ staci srodka szczepiacego moze byc równa lub wyzsza od ilosci zelaza „zwiazanego", usunietego wraz z Ti02 i innymi zanieczyszczeniami. Jednakze srodek szczepiacy przeciwnie niz Ti02, mozna latwo usunac za pomoca lugowania.W sposobie wedlug wynalazku stadium lugowania ma szczególne znaczenie, poniewaz srodek szczepiacy czesto posiada bardzo ciemne zabarwienie i w konsekwencji produkt opuszczajacy aparat do oddzielania magne¬ tycznego, pomimo usuniecia wiekszej czesci pierwotnych zanieczyszczen powodujacych zmiane zabarwienia, moze wykazywac niedopuszczalnie niski wzgledny stopien bialosci, przy czym zabarwienie powstajace w wyniku obecnosci resztek srodka szczepiacego do zaszczepiania jest spowodowane przez zwiazki zelaza, które mozna latwo usunac za pomoca lugowania, natomiast zanieczyszczenia pierwotne sa wzglednie niepodatne na lugowa¬ nie prowadzone w zwykly sposób.W sposobie wedlug wynalazku uzywa sie dotychczasowych typów podloza zbierajacego, takiego jak pod¬ loze uformowane z welny stalowej. W sposobie wedlug wynalazku mozna zastosowac takze podloza innych znanych typów, wlacznie z.podlozami uformowanymi z drutu, kulek stalowych, pretów stalowych, gwozdzi z szeroka glówka, spienionych porowatyclLinaterialów ferromagnetycznych itp. W sposobie wedlug wynalazku mozna stosowac takze inne znane aparaty do oddzielania magnetycznego, takie jak oddzielacz typu przedstrzen- nego, przedstawione w licznych opisach patentowych, np. przez G.H. Jonesa w opisie patentowym St. Zjednoczo¬ nych nr 2 834 470.W przypadku zastosowania aparatu Marstona lub aparatu podobnego typu, po uplywie pewnego czasu podloze zbierajace wysyci sie substancjami usuwanymi z zawiesiny oczyszczanej glinki drobnoziarnistym srod¬ kiem szczepiacym wraz z zanieczyszczeniami. Wobec tego podloze nalezy poddac co pewien czas przemyciu w znany sposób, przy wylaczonym polu magnetycznym.Sposób wedlug wynalazku magnetycznego oddzielania zanieczyszczen powodujacych zmiane zabarwienia glinki kaolinowej korzystniejszy jest od znanych sposobów usuwania takich zanieczyszczen gdyz pozwala na uzyskanie porównywalnego lub nawet wyzszego stopnia wybielania przy zastosowaniu pola magnetycznego o indukcji nizszej anizeli dotychczas stosowane i dodatkowo nizszej anizeli dotychczas uwazane za mozliwe do wykorzystania w procesach tego rodzaju.Dodatkowo srodki do szczepienia zawiesiny uszlachetnianej glinki charakteryzuja sie dostepnoscia i niskim kosztem wytwarzania oraz nie wywieraniem szkodliwego wplywu na otoczenie.Ponadto sposób wedlug wynalazku realizuje sie w znanych aparatach do oddzielania magnetycznego, ta¬ kichjak aparat przedstawiony przez Marstona w opisie patentowym St. Zjednoczonych nr 3627 678.Zasadnicza konsekwencja stosowania sposobu wedlug wynalazku jest tak znaczne zwiekszenie wydajnosci aparatu do oddzielania magnetycznego, ze ustalone w tych warunkach wartosci szybkosci przeplywu przez dany aparat i czasu retencji w polu magnetycznym oraz natezenia pola nie mieszcza sie w zakresie uwazanym dotych¬ czas za praktyczny.118918 5 W praktycznym zastosowaniu sposobu wedlug wynalazku indukcje stosowanego pola magnetycznego dzialajacego na zawiesine oczyszczanej glinki mozna obnizyc do co najmniej 0,5 T. W zupelnosci wystarcza to do wybielania poddawanej obróbce glinki do poziomu osiagnietego dotychczas jedynie przy uzyciu pola o duzej indukcji, w zakresie tak zwanej „4uzej intensywnosci", to znaczy okolo 1,2—1,5 T lub wiecej. Przy zachowaniu indukcji 0,5 T czas retencji wynosi 70—80 sekund lub wiecej i jest wystarczajaco dlugi do osiagniecia wyzej opisanego rezultatu. Mówiac bardziej ogólnie, czas retencji dostosowuje sie do zastosowanej indukcji pola i zada¬ nej bialosci Np. aparat Marstona jest przeznaczony do pracy w polu o indukcji okolo 1,5—2,2 T i w tym zakresie byl dotychczas wykorzystywany. W zakresie tym czas retencji w praktycznym zastosowaniu sposobu wedlug wynalazku wynosi 15—80 sekund. W sposobie wedlug wynalazku, przy uwzglednieniu ograniczen technologicz¬ nych i ekonomicznych, mozna takze stosowac pole magnetyczne o wyzszej indukcji, takim jak 6,0 T i wiecej.W zwiazku z tym, nalezy podkreslic, ze dla sposobu wedlug wynalazku ogromne znaczenie ma fakt stoso¬ wania pola magnetycznego o wzglednie niskiej indukcji zwlaszcza w porównaniu z dotychczasowymi metodami stosujacymi pola o duzych indukcjach. Do cech korzystnych sposobu wedlug wynalazku nalezy znaczna redukcja nakladów finansowych dotychczas ponoszonych na aparature konieczna do wytworzenia pola o duzych indukcjach. 1 tak, przy stosowaniu pól o niskiej indukcji mozna uniknac wzglednie wysokich wydatków na cewki o wysokiej zdolnosci przewodzenia pradu.Ulegaja równiez zmniejszeniu koszta prowadzenia procesu. Jest to czynnik o stale wzrastajacym znaczeniu ze wzgledu na przyspieszony wzrost kosztów energii elektrycznej. Podobnie oczywiste jest, ze koszta utrzymania aparatury przeznaczonej do pracy w warunkach wykorzystania pola magnetycznego o wzglednie niskich wartos¬ ciach indukcji sa o wiele mniejsze od analogicznych kosztów ponoszonych w przypadku aparatów do magnetycz¬ nego oddzielania w polu o duzej indukcji.W szeregu ponizszych przykladów stosowane dawki rozumie sie jako ilosc ml zawiesiny materialu magne¬ tycznego w srodowisku wodnym dodawanego do porcji przygotowanej zawiesiny oczyszczanej glinki, zawieraja¬ cej 1 816 g suchej gliny. Np. dawka 100 ml/l 816 g gliny odpowiada 50 1/1 016 kg. Przy zalozeniu, ze cale zelazo w roztworze soli zostalo przeksztalcone wFe304, 264 ml zawiesiny drobnoziarnistego srodka szczepiacego w srodowisku wodnym zawiera 13,2 g Fe304. Oznacza to, ze dawka 100 ml/1 816 g gliny odpowiada 5,0 g/1 816gglinylub2,5kgFe304/l 016 kg gliny lub 2,041 kgFe304/ 1016kggliny.W przykladzie I zilustrowano znane sposoby oczyszczania glinki a uzyskane wyniki stanowia punkt odnie¬ sienia do oceny wyników osiagnietych w dalszych przykladach ilustrujacych sposób wedlug wynalazku.Przyklad I. W celu wstepnego ustalenia danych kontrolnych wykazujacych skutecznosc sposobu wedlug wynalazku poddano uszlachetnianiu cztery rodzaje A-D miekkiej glinki kaolinowej o barwie kremowej, ze stanu Georgia; l)za pomoca wylacznie lugowania, 2)za pomoca wylacznie flotacji, 3) za pomoca dotychczasowej metody oddzielania magnetycznego i 4) za pomoca dotychczasowej metody flotacyjnej polaczonej z oddziela¬ niem magnetycznym. Dwie grupy próbek glinki, glinki A i B stanowily produkty gruboziarniste, dwie pozostale, glinki C i D, produkty drobnoziarniste. Próbki takich samych rodzajów glinki A—D stosowano w dalszych przykladach. We wszystkich przypadkach próbke surowa poddawano wstepnemu mieszaniu, to znaczy przygoto¬ wano wodna, alkaliczna zawiesine surowej glinki kaolinowej, doprowadzona do pH 7—10 przy pomocy wodoro¬ tlenku amonowego.Otrzymana zawiesine mieszano dalej w obecnosci niewielkiej ilosci czynnika rozpraszajacego, takiego jak krzemian sodowy, przy zuzyciu energii wynoszacym okolo 26,47795 MJ/1016 kg materialu stalego. Nastepnie przygotowana próbke poddano dalszej obróbce, zgodnie z ukladem badan. Skutecznosc poszczególnych sposo¬ bów uszlachetniania oceniano okreslajac koncowa bialosc frakcji badanych próbek, zawierajacych 90% czastek o wymiarach ponizej 2 jum. Otrzmane wyniki zamieszczono w ponizszej tablicy I. W tablicy tej w kazdym przy¬ padku jako wartosci liczbowe okreslajace bialosc przyjeto wartosci tak zwanej „G. E. Brightness", uzyskane zgodnie ze standardowa metoda TAPPI T — 646 m — 54.6 118918 TablicaI Glinka 1 1 Glinka A Glinka B Glinka C Glinka D Sposób postepowania 2 Mieszanie Flotacja Oddzielanie magnetyczne Flotacja z oddzielaniem magnetycznym Mieszanie Flotacja Oddzielanie magnetyczne Flotacja z oddzieleniem magnetycznym Mieszanie Flotacja Oddzielanie magnetyczne Flotacja z oddzielaniem magnetycznym Mieszanie Flotacja Oddzielanie magnetyczne Flotacja z oddzielaniem magnetycznym J Ti02 % 3 ! 1,77 i 0,50 1,29 0,46 1,63 0,42 0,99 0,42 1,45 0,17 0,77 0,03 1,47 0,39 1,02 0,35 j Fe203 % 4 — — 0,24 0,24 0,18 0,18 — — 1,10 1,18 0,90 ! 0,91 1 Bialosc produktu przed lugowaniem 5 84,5 89,5 87,9 90,6 77,9 88,0 84,3 89,8 82,3 87,8 87,3 90,1 l 83,1 86,3 87,5 90,0 PO lugowaniu* i 6 1 86,8 91,6 90,0 92,0 84,1 1 91,2 1 87,9 91,7 87,2 1 90,5 1 90,2 91,9 88,0 90,8 89,6 91,7 | * 3632 g/1016 kg glinki W powyzszej tablicy I w kazdym przypadku dane dotyczace bialosci badanej próbki podano dla próbki produktu przed lugowaniem i po lugowaniu. Lugowanie prowadzono przy uzyciu kwasnego siarczynu sodowego, stosowanego w ilosci 3 632 g/1016 kg materialu stalego.Zawartosc Ti02 i Fe203, zgodnie z dotychczasowa praktyka, oznaczono przed lugowaniem.Zamieszczone w tablicy I dane dotyczace flotacji uzyskano w wyniku poddania próbek zwyklej obróbce flotacyjnej. Próbki mieszano i kondycjonowano przy uzyciu kwasu oleinowego jako czynnika zbierajacego, stoso¬ wanego w ilosci okolo 908-1 816 g/l 016 kg. Zawartosc cial stalych podczas mieszania i kondycjonowania wynosila 602. Zuzycie energii podczas mieszania i kondycjonowania wynosilo 105,9118—132,3897 MJ/1 016 kg materialu stalego. Nastepnie do zmieszanej i kondycjonowanej zawiesiny dodano czynnik pianotwórczy taki jak olejek sosnowy, po czym zawiesine poddano w komorze do flotacji pianowej obróbce prowadzonej w zwykly sposób, taki jak przepuszczanie powietrza przez zawiesine, oddzielajac zanieczyszczenia od glinki.Zamieszczone w tablicy I dane dotyczace oddzielania magnetycznego uzyskano w wyniku poddania próbek oddzielaniu magnetycznemu prowadzonemu w dotychczasowy sposób. W szczególnosci, próbki zawiesiny podda¬ no wstepnemu mieszaniu, a nastepnie przy zawartosci okolo 30% materialu stalego, przepuszczano je przez118918 7 podloze z welny stalowej (7,5% upakowania). Proces prowadzono w aparacie typu ogólnego, opisanym przez Marstona w opisie patentowym St. Zjednoczonych nr 3 627 678. W czasie trwania procesu srednia indukcja pola wynosila okolo 1,5 T. a czas retencji w sferze dzialania pola wynosil okolo 1 minuty i 12 sekund. W tych warunkach, przyjmowanych dotychczas jako wzglednie optymalna, dla magnesu o srednicy wewnetrznej wyno¬ szacej 214,36 cm i przy zawartosci 30% cial stalych, wydajnosc przerobu zbliza sie do okolo 10 160 kg/godzine.Zamieszczone w tablicy I dane dotyczace metody flotacyjnej z oddzielaniem magnetycznym uzyskano w wyniku poddania próbek kolejno rozdzialowi metoda flotacyjna i magnetyczna, przy czym obróbke w kazdym stadium prowadzono w taki sam sposób jak wyzej opisano.Z zamieszczonych w tablicy I danych wynika, ze najlepsze rezultaty w aspekcie polepszenia bialosci i obnizenia zawartosci Ti02 w uszlachetnianej próbce uzyskano w rezultacie polaczonej obróbki flotacyjno- magnetycznej.Przyklad II. Magnetyczny srodek szczepiacy wytworzono w nastepujacy sposób. Do kolby o pojemnosci 400 ml wprowadzono 12,8g FeCl2 • H20 i 18,6g bezwodnego FeCl3, a nastepnie 200 ml wody dejonizowanej, przy energicznym mieszaniu. Nastepnie do kolby przy energicznym mieszaniu, powoli dodano 61,2 ml 28% roztworu NH4OH, otrzymujac okolo 264 ml srodka szczepiacego.Przyklad III. Srodek szczepiacy wytworzony jak wyzej opisano w przykladzie II, w srodowisku wodnym, dodawano przy starannym mieszaniu do próbek zawiesiny przygotowanej z glinki kaolinowej typu A wskazanej w przykladzie I i wody i zawierajacej 30% materialu stalego. Tak otrzymana zaszczepiona zawiesine przepusz¬ czono przez aparat do magnetycznego oddzielania typu opisanego w przykladzie L Stosowano zloze z welny stalowej w polu magnetycznym o sredniej indukcji 1,5 T. Zaszczepiona zawiesine pompowano z rózna predkoscia, uzyskujac rózne czasy retencji w polu magnetycznym. Wskazany srodek szczepiacy dodawano w róznych dawkach. Otrzymane wyniki zamieszczono w ponizszej tablicy II.TablicaII Sposób postepowania 1 1 | Flotacja Oddzielanie magnetyczne Flotacja z oddzielaniem magnetycznym Oddzielanie magnetyczne z uzyciem srodka szczepiacego Dawka ml 2 0 r o 0 0 0 0 0 25 ml 50 ml 100 ml 150 ml Nasta¬ wienie I pompy 3 — 10 20 30 10 20 30 10 20 30 10 20 30 10 20 30 10 20 30 • Ti02 % 4 0,42 — — — 0,29 0,42 0,35 0,93 1,05 1,12 1,05 0,97 1,02 0,48 0,48 0,66 0,55 0,51 0,45 1 Fe203 5 1,12 — — — 0,93 0,78 0,89 0,98 0,91 0,93 0,86 0,91 0,95 0,94 0,88 1,03 1,09 1,09 1,18 1 1 Bialosc produktu przed lugowaniem 6 86,6 88,1 88,2 \ 87,2 90,1 89,7 89,3 87,5 86,6 86,1 87,8 86,8 86,0 86,7 85,7 83,3 81,2 80,9 80,9 P° ^ \ lugowaniu*' 7 90,8 90,4 90,1 89,8 1 92,0 1 92,0 92,0 | 90,2 90,0 89,8 1 90,6 90,0 89,8 91,8 91,4 91,2 I 91,5 1 91,6 91,2 1 x) 3632 g/1016 kg glinki8 118918 Zamieszczone w tablicy II dane odnoszace sie do bialosci uzyskano oceniajac koncowa bialosc frakcji badanych próbek zawierajacych 90% czastek o wymiarach ponizej 2 /im. Nastawiania pompy oznaczono jako „10", „20" i „30" dotycza, odpowiednio, nastepujacych czasów retencji.TablicaIII Nastawienie pompy 10 20 30 Czas retencji sekundy 72 48 24 .Z porównania danych zamieszczonych w tablicy II, a dotyczacych metody okreslonej jako oddzielanie magnetyczne z uzyciem srodka szczepiacego z wynikami prób kontrolnych zamieszczonymi w tejze tablicy II oraz w tablicy I, wynika, ze stopien bialosci uzyskany po lugowaniu, zwlaszcza w przypadku optymalnych (w porównaniu do innych) dawek, wynoszacych 100 ml, jest znacznie wyzszy od uzyskanego w sposób do¬ tychczasowy sama tylko metoda rozdzialu magnetycznego. Stopien bialosci uzyskany przy optymalnym dawko¬ waniu srodka sczepiacego w postaci zawiesiny w srodowisku wodnym jest równiez wyraznie wyzszy od stopnia scharakteryzowanego wynikami dla dotychczasowej metody flotacji. Natomiast dotychczasowa metoda flotacji z oddzielaniem magnetycznym daje tylko nieznaczne lepsze wyniki od uzyskanych sposobem wedlug wynalazku.Z danych zamieszczonych w tablicy II wynika, ze przecietna róznica w jednostkach bialosci pomiedzy nastawieniem pompy „10" (przy którym czas retencji wynosi 72 sekundy), a ,,30" (przy którym czas retencji wynosi 24 sekundy) wynosi 0,4.Szczególnie cenny jest wynik uzyskany przy krótkim czasie retencji, poniewaz czas retencji wynoszacy 24 sekundy jest znacznie krótszy od okresu czasu poprzednio uwazanego za konieczny do uzyskania równie skutecznego wybielenia.Jak wynika z danych zamieszczonych w tablicy II, stopien bialosci uzyskany metoda oddzielania magne¬ tycznego z uzyciem srodka szczepiacego jest dla produktów przed lugowaniem na ogól nizszy w przypadku produktów otrzymywanych metoda rozdzielania magnetycznego, od stopnia bialosci uzyskiwanego w przypadku produktów otrzymanych innymi sposobami. Oznacza to, ze produkt przed lugowaniem wykazuje nizszy stopien bialosci, poniewaz nie przeprowadzono lugowania, co wynika z intensywnego ciemnego zabarwienia drobno¬ ziarnistego materialu magnetycznego. Mimo iz produkt przed lugowaniem wykazuje dorazna wyzsza zawartosc Fe203 ima stosunkowo ciemniejsze zabarwienie to ostateczne dane zawarte w tablicy II wskazuja, ze zawartosc Ti02 w badanych próbkach traktowanych w sposób wedlug wynalazku, jest o okolo 40% nizsza od zawartosci w odpowiednich próbkach poddanych obróbce dotychczasowa metoda rozdzielania jnagnetycznego.Przyklad IV. Niniejszy przyklad unaocznia fakt osiagania z reguly wyzszych wyników przy stosowaniu sposobu wedlug wynalazku, w którym tlenek zelazawo-zelazowy otrzymuje sie przy uzyciu wodorotlenku amo¬ nowego. Porównania dokonano dla tych poszczególnych przypadków, w których drobnoziarnisty material magnetyczny do zaszczepiania otrzymano przez rozpuszczenie w wodzie destylowanej 1,3 g FeCl2 *4H20 i 3,0 g FeCl3 • 6 H20 i dodanie do otrzymanego roztworu 3?6 g wodorotlenku sodowego w wodzie lub równo¬ wazna ilosc 28% roztworu wodorotlenku amonowego.Zastosowano równiez magnetodielektryk ciekly otrzymany w nastepujacy sposób. Osad wytworzony w sposób jak wyzej opisano zmieszano z roztworem 2 g kwasu oleinowego w 25 ml nafty, po czym calosc ogrzewano w ciagu 10 minut w temperaturze 333-343 K. Wytworzona mieszanine pozostawiono do rozdzielenia sie faz. Faze organiczna o czarnym zabarwieniu stanowil magnetodielektryk ciekly.Srodek szczepiacy — magnetodielektryk ciekly — starannie wymieszano z próbkami zawiesiny oczyszczanej glinki zawierajacymi 40% materialu stalego, czyli 1 816 g suchej gliny. Byla to glinka kaolinowa typu A.Nastepnie próbki zawiesiny uszlachetnianej glinki poddano oddzielaniu magnetycznemu stosujac porowate zloze z welny stalowej, stosujac pole magnetyczne o indukcji 1,5 T oraz nastawienie pompy „10", co odpowiada czasowi retencji wynoszacemu 72 sekundy. W ponizszej tablicy IV zamieszczono dane dotyczace koncowej bia¬ losci i zawartosci Ti02 i Fe203. l118918 Tablica IV 9 Srodek szczepiacy Tlenek zelazawo- zelazowy w srodowisku wodnym Magnetodielektryk ciekly Zasada NaCH NH4OH NaOH NH40H Ti02 % 0,03 0,03 0,35 0,24 Fe203 % 0,18 0,25 0,19 0,19 Bialosc produktu przed lugowaniem 86,2 90,6 89,4 88,9 P° . lugowaniu x^ 92,0 92,5 90,0 91,2 x) 3632 g/1016 kg gliny Z danych zamieszczonych w powyzszej tablicy IV wynika, ze, istotnie, nieco wyzsze wyniki uzyskano w przypadku uzycia srodka szczepiacego wytracanego przy zastosowaniu wodorotlenku amonowego.Przyklad V. W celu wykazania skutecznosci zastosowania magnetodielektryków cieklych w sposobie wedlug wynalazku, wytworzono w srodowisku wodnym srodek szczepiacy w sposób jak opisano w przykladzie II, otrzymujac 264 ml zawiesiny drobnoziarnistego srodka szczepiacego w srodowisku wodnym. Do wytworzonej zawiesiny dodano powoli, przy energicznym mieszaniu mieszanine 230 ml nafty i 20 ml kwasu oleinowego.Nastepnie mieszanine te ogrzano do temperatury 333 K i utrzymywano w tej temperaturze wciagu 10 minut przy ciaglym mieszaniu zapewniajacym jednolita temperature calosci. Wody nie usuwano. Otrzymany magneto¬ dielektryk ciekly w róznych dawkach dodano do próbek glinki kaolinowej typu C i przy róznym czasie retencji próbki te przepuszczano przez aparat do oddzielania magnetycznego w warunkach opisanych w powyzszym przykladzie III. Uzyskane wyniki zamieszczono w ponizszej tablicy V.TablicaV Dawka cieklego dielektryku ml 1 1 25 50 100 150 Nastawie¬ nie pompy 1 10 20 30 10 20 30 10 20 30 10 20 30 Ti02 % 3 0,81 0,81 0,81 0,75 0,78 0,81 0,75 0,87 0,81 0,70 0,75 0,93 Fe203 % 4 1,09 1,01 1,12 1,12 0,99 1,08 1,06 1,03 1,12 0,97 1,03 1,12 i Bialosc produktu przed lugowaniem 5 88,2 87,6 86,6 . 88,2 87,0 86,6 87,9 86,9 86,0 86,8 86,7 84,5 lugowaniu* \ ' 1 6 90,8 90,5 90,2 .1 91,0 1 90,4 90,1 90,5 89,9 89,5 90,4 89,9 89,1 1 x) 3636 g/1016 kg glinki W powyzszej tablicy V dawki wyrazone jako ilosc ml preparatu otrzymanego w sposób jak wyzej opisano, 200 ml tego magnetodielektryku cieklego odpowiada z wystarczajacym przyblizeniem 100 ml zawiesiny drobno¬ ziarnistego srodka szczepiacego w srodowisku wodnym, zawierajacego te sama ilosc wagowa tlenku zelazawo-ze- lazowego. Przy porównywaniu wyników zamieszczonych w tablicach II i V nalezy zwrócic uwage na róznice w zawartosci tlenku zelazawo-zelazowego. /10 118918 Z danych zamieszczonych w powyzszej tablicy V wynika, ze najlepsze rezultaty w jednostkach bialosci uzyskuje sie przy dawkach nizszych, to jest 25—50 ml. Przypuszczalnie przyczyna tego jest fakt zachodzenia peptyzacji poszczególnych czastek w zawiesinie drobnoziarnistego srodka szczepiacego w trakcie wytwarzania magnetodielektryku cieklego, dzieki czemu w zaszczepionej zawiesinie oczyszczanej glinki uzyskuje sie bardzo wiele pojedynczych centrów. Ten aspekt wynalazku staje sie bardziej oczywisty w powiazaniu z opisem podanym w ponizszym przykladzie XIII.Z porównania danych zamieszczonych w tablicy V z rezultatami prób kontrolnych dla próbek glinki C, zamieszczonymi w tablicy I, wynika, ze najlepsze wybielenie uzyskiwane przy uzyciu magnetodielektryków cieklych stosowanych w sposobie wedlug wynalazku jest lepsze od tego, do którego odnosza sie wyniki uzyskane dotychczasowa metoda flotacji lub dotychczasowa metoda oddzielania magnetycznego przy oddzielnym prowa¬ dzeniu obu tych procesów. Natomiast nie dorównuje ono wybieleniu uzyskiwanemu w przypadku polaczenia obu tych metod, jako flotacji z oddzielaniem magnetycznym.Z porównania wyników zamieszczonych w tablicach II i V staje sie takze widoczne, ze najlepsze wyniki osiagniete metoda z uzyciem iagnetodielektryku cieklego sa nizsze od wyników uzyskanych przy uzyciu nie- peptyzowanej zawiesiny drobnoziarnistego srodka szczepiacego w srodowisku wodnym jako srodka szczepiacego przygotowanego jak w przykladzie II.Przyklad VI. W celu wykazania wplywu czynnika czasu uplywajacego od przygotowania srodka szczepia¬ cego do jego wykorzystania, przygotowano preparat drobnoziarnistego srodka szczepiacego w srodowisku wod¬ nym w sposób jak wyzej opisano w przykladzie II. Polowe tegoz preparatu zuzyto nastepnie do wytworzenia magnetodielektryku cieklego, to znaczy preparatu „zlozonego", opisanego w powyzszym przykladzie V.Do próbek zawiesiny przygotowanej z glinki kaolinowej i wody dodano zwykly preparat otrzymany w spo¬ sób jak Vvyzej opisano w przykladzie II, w dawce wynoszacej 100 ml/l 816 g suchej gliny. Natomiast preparat „zlozony", to znaczy magnetodielektryk ciekly, stosowano w dawce 200 ml/l 816 g suchej gliny. Tak wiec, jak to podano odnosnie do przykladu V, dodano w przyblizeniu równowazne ilosci Fe304. Preparaty te dodano do zawiesiny uszlachetnianej glinki w nastepujacych przedzialach czasowych 1) bezposrednio po wytworzeniu, 2) po uplywie 4 godzin, 3) po uplywie 8 godzin, 4) po uplywie 20 godzin i 5) po uplywie 32 godzin. Próbki zawiesiny uszlachetnianej glinki zawierajace 20% materialu stalego przepuszczono nastepnie przez aparat do oddzielania magnetycznego w sposób jak wyzej opisano w przykladzie I, przy nastawieniu pompy „10", co odpowiada czasami retencji 72 sekundy, oraz przy indukcji pola w otoczeniu podloza z welny stalowej 1,5 T.Zawartosc Ti02 i Fe203 oznacza w suchych próbkach produktu przed lugowaniem. Koncowa bialosc mierzono dla dawek czynnika lugujacego wynoszacych 0, 1 816, 2 724 i 3 632 g/l 016 kg. Otrzymane wyniki zamieszczo¬ no w ponizszej tablicy VI.TablicaVI Srodek szczepiacy 1 1 Brak Zawiesina dro¬ bnoziarnistego srodka szczepiacego w sro- • dowisku wodnym magnetodie¬ lektryk ciekly Czas godzi¬ ny 2 — 0 4 8 20 32 0 4 8 20 32 Ti02 % 3 1,09 0,61 1,09 0,90 0,90 1,12 0,90 0,93 0,87 0,91 Fe203 % 4 1,05 1,05 0,97 0,93 0,97 0,91 0,99 0,93 0,91 1,00 Bialosc produktu przed lugowa¬ niem 5 87,3 86,6 97,2 87,6 87,5 87,0 86,2 85,0 86,0 86,4 86,2 po lugowaniu 1816g/ 1016 kg 6 90,1 91,0 89,9 90,5 90,5 90,6 89,8 89,5 89,8 89,8 90,0 2724 g/ 1016 kg 7 90,2 91,5 90,5 90,5 90,5 90,6 89,9 - 89,4 89,9 89,7 90,0 3632 g/ 1016kg 8 90,2 91,5 90,6 90,5 90,5 90,6 89,9 89,4 1 89,9 89,7 90,0 | ilosc odczynnika lugujacego/ilosc gliny118918 11 Jak wynika z danych zamieszczonych w powyzszej tablicy VI, rezultaty zastosowania wodnej zawiesiny drobnoziarnistego srodka szczepiacego okazuja sie na ogól lepsze od rezultatów uzyskanych w przypadku uzycia zlozonego preparatu, takiego jak magnetodielektryk ciekly. Bezspornie, preparaty uzyte w stanie swiezym, bez¬ posrednio po przygotowaniu, pozwalaly osiagnac najlepsze wyniki. Bialosc produktu przed lugowaniem, co nalezy podkreslic, jest w niektórych przypadkach gorsza od bialosci uzyskiwanej w warunkach niestosowania srodka szczepiacego, wybielenie osiaga sie jednak w stadium lugowania.Przyklad VIL Próbki zwykle srodka szczepiacego typu opisanego w powyzszym przykladzie II, poddano analizie podzialu czastek wedlug wielkosci w aparacie Sodigraph Particie Size Analyzer. W przypadku swiezo wytworzonego tlenku zelazawo-zelazowego, po rozcienczeniu preparatu woda dejonizowana, uzyskano bimodal- ny podzial czastek wedlug wielkosci. Sugeruje to, ze tylko okolo 25% czastek posiada szacunkowa srednice mniejsza od 1 firn Jezeli jednak do preparatu dodano niewielka ilosc, taka jak 5—10 ml, Dispexu, a nastepnie preparat zhomogenizowano w blenderze typu Waring, uzyskano krzywa podzialu czastek wedlug wielkosci wyka¬ zujaca, ze okolo 50% wag. czastek posiada szacunkowa srednice mniejsza od 1 jum i jedynie tylko pewna frakcja czastek posiadala srednice wieksza od 10 jum. (Dispex jest to znak ochronny rozpuszczalnej w wodzie soli kwasu poliakrylowego lub polimetakrylowego, produkcji Allied Colloida, Wielka Brytania). Co wiecej, wyniki uzyskiwa¬ ne dla tego drugiego typu podzialu czastek wedlug wielkosci sa calkowicie powtarzalne. Mozna mniemac, ze wlasciwy sposób wykonania dokladnego oznaczenia wielkosci czastek w aparacie Sedigraph odbywa sie z uzy¬ ciem czynnika rozpraszajacego. Wjego nieobecnosci, w wyniku aglomeracji czastek i pod wplywem dzialania innych czynników zewnetrznych, prawidlowe wykonania oznaczania nie byloby mozliwe.Nastepnie okreslono podzial czastek wedlug wielkosci dla tego samego preparatu, ale przetrzymanego przed Uzyciem w ciagu 16 godzin od chwili przygotowania. Badanie wykonano w obecnosci malej ilosci Dispexu.Wyniki tej drugiej analizy swiadcza o tym, ze nieco ponizej 35% czastek wykazuje szacunkowa srednice mniejsza od 1 mikrona. Granica wielkosci szacunkowej srednicy najwiekszych czastek siegala do okolo 10 mikronów.Wskazuje to na fakt zachodzenia w pewnym zakresie koagulacji czastek w miare uplywu wspomnianego okresu czasu.W nastepnej serii doswiadczen Dispex wprowadzano bezposrednio po dodaniu wodorotlenku amonowego, a nastepnie stosowano homogenizacje w mikserze szybkoobrotowym W tym przypadku uzyskano podzial czastek wedlug wielkosci, w którym 70% wag. czastek posiadalo szacunkowa srednice mniejsza od 1 jum.Wszystkie oznaczenia wykonano w aparacie Sedigraph.Przyklad VIII. Do próbek glinki kaolinowej typu D dodano w róznych dawkach zwykly /srodek szczepiacy, opisany w przykladzie II. Nastepnie próbki poddano magnetycznemu rozdzielaniu w taki sam sposób, przy uzyciu aparatu opisanego w powyzszym przykladzie III. W kazdym przypadku stosowano pole o indukcji 1,5 T, nastawienie pompy „10", co odpowiada czasowi retencji wynoszacemu 72 sekundy, oraz podloze zweln^ stalowej (7,5% upakowania). W kazdym przypadku bialosc produktu przed lugowaniem oznaczono w próbkach opuszczajacych aparat do oddzielania magnetycznego, a bialosc produktu po lugowaniu oznaczano przy róznych dawkach odczynnika lugujacego. Podobnie zawartosc Ti02 i Fe203 oznaczano w próbkach poddanych obróbce.Dla porównania wykonano szereg równoleglych doswiadczen prowadzonych w sposób dotychczasowy, a miano¬ wicie przy zastosowaniu dotychczasowej metody flotacji, dotychczasowej metody flotacji z oddzielaniem magnetycznym, wylacznie mieszanin i dotychczasowej metody oddzielania magnetycznego. We wszystkich przypadkach przyjeto sposób realizacji metod dotychczasowych opisany w powyzszym przykladzie L Otrzyma¬ ne wyniki zamieszczono w ponizszej tablicy VII.TablicaVII Sposób postepowania 1 Flotacja Flotacja z { oddz. magn.Mieszanie Oddzielanie magnetyczne Proszek magnet. wsród, wodnym ml/1816 g gliny Bialosc produktu przed lugo¬ waniem 86,3 90,0 83,1 87,5 po lugowaniu 1816g 1016 kg 90,6 91,7 88,0 89,5 2724 g/ 1016 kg 90,8 91,7 88,0 89,6 3636 g 1016 kg 90,8 1 91,7 88,0 89,6 Ti02 % 0,39 0,35 1,47 1,02 Fe203 % .1,18 0,91 1,10 0,90 |12 1*8918 1 Oddzielanie magnetyczne z uzyciem drobnoziarni¬ stego srodka szczepiacego 2 25 50 75 100 ioo**) 125 150 175 200 3 87,0 87,3 87,5 86,8 89,0 85,0 85,4 72,3 74,7 4 89,5 89,8 89,9 89,5 90,5 87,3 89,5 76,7 78,5 5 89,5 89,8 90,0 89,5 90,6 90,2 89,8 81,2 78,6 6 89,5 89,8 90,0 89,5 90,8 90,3 90,0 83,8 84,8 7 0,90 0,87 0,81 0,99 0,70 0,78 0,99 1,02 1,02 8 0,93 1,0 0,89 1,01 0,94 1,01 1,01 1,27 ' 1,28 X^ ilosc odczynnika lugujacego/ilosc gliny xx^ pomiar powtórzony Jak wynika z danych zamieszczonych w powyzszej tablicy VII, najwyzszy stopien bialosci, okreslony wartoscia liczbowa 90,8, uzyskano w przypadku dawek srodka szczepiacego wynoszacych 100 ml/l 816 g suchej gliny. Poza tym stwierdzono, ze najlepsze wyniki osiagniete w przypadku zastosowania metody oddzielania magnetycznego z uzyciem drobnoziarnistego srodka szczepiacego, dorównywaly wynikom uzyskanym metoda flotacyjna i byly o 2,4 jednostki wyzsze od rezultatów osiagnietych dotychczasowa metoda oddzielania magne¬ tycznego. Natomiast byly one nizsze od wyników otrzymanych dotychczasowa metoda flotacyjna z oddziela¬ niem magnetycznym.Nalezy takze zauwazyc, ze wzrost zawartosci Fe203, a zarazem pogorszenie bialosci produktu, zaczyna wystepowac przy dawkach zawiesiny srodka szczepiacego wynoszacych ponad 100 ml. Wskazuje to na fakt przechodzenia przy tych dawkach przez aparat do oddzielania magnetycznego znaczniejszych nie zebranych ilosci drobnoziarnistego srodka szczepiacego wraz z zanieczyszczeniami. W istocie, przekroczenie pewnego poziomu dawkowania zawiesiny drobnoziarnistego srodka szczepiacego powoduje przeladowanie aparatu do oddzielania magnetycznego.Przyklad IX. Próbki glinki kaolinowej typu B poddano obróbce zasadniczo takiej samej jak opisana w przykladzie VIII. Otrzymane wyniki zamieszczono w ponizszej tablicy VIII.TablicaVIII Sposób postepowania 1 Flotacja Flotacja z oddz. 1 magnetycznym 1 Mieszanie Oddzielanie 1 magnetyczne Oddzielanie magnetyczne z uzyciem drobno¬ ziarnistego srodka szczepiacego Proszek magnet. w srod. i wodnym ml/1816 g gliny - - — 25 50 75 100 125 150 175 200 Bialosc produktu 1 przed lugo¬ wa¬ niem 88,0 89,8 77,9 84,3 90,1 90,5 91,1 89,0 90,0 87,4 77,5 80,1 po lugowaniu 1816g/ 1016kg 90,7 90,6 84,0 87,8 91,7 92,3 92,0 92,0 92,4 92,5 90,0 91,7 ! 2724 g/ 1016 kg 91,0 91,0 84,1 87,9 91,9 92,3 93,0 92,6 92,7 92,7 90,5 - 3632 g/ 1016 kg 91,2 91,7 84,1 87,9 92,0 92,3 93,1 92,6 92,7 92,7 90,8 91,7 Ti02 % 0,42 0,42 1,63 0,99 0,99 0,31 0,09 0,05 0,09 0,16 0,45 0,61 Fe203 % 0,24 0,18 0,24 0,18 0,23 1 0,23 0,17 0,23 i 0,24 0,28 0,27 0,33 | x' ilosc odczynnika lugujacego/ilosc gliny118918 13 Jak wynika z danych zamieszczonych w powyzszej tablicy VIII, optymalny zakres dawek wodnej zawiesiny drobnoziarnistego srodka szczepiacego, przygotowanej w sposób w przykladzie II, wynosi 75—100 mL Szcze¬ gólne znaczenie ma to, ze uzyskano tu najlepsze wybielenie, a mianowicie 93,1. Jest to wynik o wiele lepszy od rezultatów osiagnietych jakakolwiek inna dotychczasowa metoda, wlacznie z metoda oddzielania magnetyczne¬ go, flotacji i flotacji z oddzielaniem magnetycznym.Nalezy tez zauwazyc przy omawi aniu tablicy VIII, ze przekroczenie pewnego poziomu dawkowania srodka szczepiacego ma szkodliwy wplyw na zawartosc zarówno Ti02 jak iFe203 i w tych warunkach ulega jedno¬ czesnie pogorszeniu bialosc produktu.Przyklad X. W niniejszym przykladzie uzyto próbek handlowo sproszkowanego tlenku zelazawo-zelazowe- go produkcji Goleman and Bell, Norwood, Ohio. Material ten jest zmielonym magnetytemnaturalnym. Badanie podzialu czastek wedlug wielkosci przeprowadzone przy uzyciu aparatu Sedigraph, wykazalo 50% wag. czastek o srednicy szacunkowej mniejszej od 30 /im, Ten sproszkowany magnetyt zostal uzyty jako srodek szczepiacy do zaszczepienia zawiesiny glinki kaolino¬ wej C, która nastepnie poddano oddzielaniu magnetycznemu przy nastawieniu pompy „10", co odpowiada czasowi retencji wynoszacemu 72 sekundy. Zastosowano przy tym pole magnetyczne o indukcji 1,5 T i aparat do oddzielania magnetycznego, jak to opisano w powyzszym przykladzie I, a jako podloze welne stalowa (7,5% upakowania). Otrzymane wyniki zamieszczono w ponizszej tablicy IX. Magnetyt dodawano w róznych ilosciach (w g/1016 kg). Stosowano rózne ilosci czynnika lugujacego. W próbie kontrolnej nie dodawano magnetytu.TablicaK Magnetyt g/1016 kg 0 2270 4540 Bialosc produktu przed lugowa¬ niem 88,8 89,4 89,3 po lugowaniu 1816 g/x 1016 kg 90,4 91,0 91,1 2724 g/ 1016 kg 90,4 91,1 91,1 , 3632 g/ 1016 kg 90,4 91,1 . 9.1,1 x' ilosc odczynnika lugujacego/ilosc gliny Z danych zamieszczonych w powyzszej tablicy IX wynika, ze rezultaty otrzymane po dodaniu magnetytu w ilosci 2270 i 4540 g/1016 kg sa zasadniczo identyczne. Osiagniete wybielenie bylo lepsze od wybielenia uzyskanego metoda oddzielania magnetycznego lub flotacji. Jednakze bylo ono gorsze od osiagnietego dotych¬ czasowa metoda flotacji z oddzielaniem magnetycznym, jak równiez wybielenia uzyskanego w obecnosci srodka szczepiacego opisanego w przykladzie II.Nalezy takze zauwazyc, ze zgodnie z danymi zamieszczonymi w tablicy IX, wybielenie produktu przed lugowaniem jest lepsze od odpowiadajacego mu wybielenia uzyskanego zarówno przy uzyciu zawiesiny drobno ziarnistego srodka szczepiacego w srodowisku wodnym, opisanego w przykladzie II, jak i magnetodielektryku cieklego, opisanego w przykladzie V.W obu tych przypadkach stosowano syntetyczny tlenek zelazawo-zelazowy. Mozna przypuszczac, ze grubo¬ ziarnisty magnetyt jest skuteczniej usuwany z zawiesiny uszlachetnianej glinki anizeli znacznie drobniejszy srodek szczepiacy. Wzglednie wieksze wymiary czastek naturalnego magnetytu uzytego w niniejszym przykladzie, moga powodowac w praktyce pewne trudnosci. Utrzymanie gruboziarnistego magnetytu w postaci zawiesiny przed przepuszczeniem zawiesiny uszlachetnianej glinki przez aparat do oddzielania magnetycznego moze byc bowiem klopotliwe.Przyklad XI. W powyzszych przykladach stosowano aparat ogólnego typu omówiony przez Marstona w opisie patentowym St. Zjednoczonych nr 3 627 678. W przykladach tych w kazdym przypadku uzywano pola magnetycznego o indukcji 1,5 T, przy czym podloze stanowila welna ze stali nierdzewnej (7,5% upakowania).Termin „upakowanie" oznacza, ze chociaz welna stalowa znajduje sie we wszystkich czesciach pojemnika, to tylko 7,5% calkowitej objetosci pojemnikajest zajete przez podloze.W niniejszym przykladzie zastosowano aparat do oddzielania magnetycznego równiez typu Marstona, ale uzyto podloza innych typów. Dodatkowo w wielu przypadkach posluzono sie polem magnetycznym o indukcji 0,5 T.14 118918 W szczególnosci uzyto nastepujacych podlozy: a) brak podloza, b) welna stalowa, rozmieszczona w calym wnetrzu pojemnika (7,5% upakowania), c) welna stalowa umieszczona przy wyplywie z pojemnika, majacego ksztalt cylindryczny, d) gwozdzie calowe z szeroka glówka wypelniajace pojemnik, e) kulki stalowe o prze¬ cietnej srednicy okolo 0,43 cm wypelniajace pojemnik.W przypadku sposobu C calkowita dlugosc osi cylindrycznego pojemnika wynosila 55,88 cm, a jego srednica 3,81 cm. Welna stalowa wypelniono koncowy odcinek cylindra o dlugosci 15,24 cm. Uzasadnieniem takiego postepowania jest dazenie do dokonania w pelnym zakresie flokulacji magnetycznej zanim jeszcze zasz¬ czepiona zawiesina oczyszczanej gliny zetknie sie z podlozem, a wiec w wyniku samego oddzialywania pola magnetycznego.Stosujac te zmienne, wyzej wymienione uklady, zaszczepiono serie próbek zawiesiny glinki kaolinowej typu D srodkiem szczepiacym w srodowisku wodnym przygotowanej w sposób jak opisano w przykladzie IL Srodek ten uzywano w ilosci 100 ml/1816 g gliny. Jedna grupe tak zaszczepionych próbek poddano oddzielaniu magnetycznemu przy uzyciu pola magnetycznego o indukcji 0,5 T, a druga przy uzyciu pola magnetycznego o indukcji 1,5 T. Otrzymane wyniki zamieszczono w ponizszej tablicy X.TablicaX Podloze 1 Brak | Welna stalowa Welna stalowa na odcinku 15,24 cm Gwozdzie Kulki stalowe Pole magnetyczne 0,5 T Bialosc produktu przed lugo¬ wa¬ niem 70,0 88,2 82,8 79,7 85,7 po lugo¬ waniu 3632 g/ 1016 kg 83,2 91,7 89,9 88,7 89,5 Ti02 % 1,48 0,19 0,73 1,15 0,70 Fe203 % 1,11 1,01 1,09 1,21 1,09 Pole magnetyczne 1,5 T Bialosc produktu przed lugo¬ wa¬ niem 73,7 90,0 83,2 83,0 85,9 po lugo¬ waniu 3632 g/ 1016 kg 86,7 92,2 90,6 89,5 89,8 . Ti02 % 1,48 0,19 0,51 1,05 0,66 Fe203 % 1,20 0,95 0,98 1,21 1 0,17 | ilosc odczynnika lugujacego/ilosc gliny W drugiej serii doswiadczen badano próbki zawiesiny z uszlachetnianej glinki kaolinowej typu B zaszczepio¬ ne, jak poprzednio, srodkiem szczepiacym w srodowisku wodnym, przygotowanym w sposób jak wyzej opisano w przykladzie II. Badania przeprowadzono w sposób podobny do opisanego wyzej w zwiazku z omawianiem wyników podanych w tablicy X i otrzymane wyniki zamieszczono w ponizszej tablicy XI.TablicaXI | Podloze 1 Brak 1 Welna stalowa Welna stalowa w odcinkach 15,24 cm Pole magnetyczne 0,5 T Bialosc produktu przed lugo¬ wa¬ niem 71,0 87,4 87,9 po lugo¬ waniu 3632 g/ lOlókg 82,0 92,3 92,1 Ti02 % 1,56 0,22 0,32 Fe203 % 0,27 0,18 0,21 Pole magnetyczne 1,5 T Bialosc produktu przed lugo¬ wa¬ niem 72,9 87,4 88,2 po lugo¬ waniu 3632 g/ lOlókg 84,9 92,3 92,3 Ti02 % 1,56 0,16 0,19 Fe203 % 0,18 0,20 0,20118918 15 1 Gwozdzie Kulki stalowe Kulki stalowe** 2 82,7 87,9 84,0 3 89,4 88,5 86,0 4 0,58 0,3 1,56 5 0,27 0,24 0,24 6 84,2 88,0 84,3 7 90,4 89,0 86,6 8 0,48 0,26 1,44 9 1 0,24 0,24 1 0,24 1 ilosc odczynnika lugujacego/ilosc gliny ' próba kontrolna bez uzycia srodka szczepiacego Danymi kontrolnymi w stosunku do wartosci zamieszczonych w tablicach X i XI sa dane zamieszczone w tabeli I. Przede wszystkim widoczne jest, ze efektywnosc poszczególnych typów podloza mozna uszeregowac nastepujaco: welna stalowa, welna stalowa w odcinkach 15,24 cm, kulki stalowe, gwozdzie z szeroka glówka, brak podloza.Szczególne znaczenie ma fakt, ze przy podlozu z welny stalowej i w obecnosci srodka szczepiacego stoso¬ wanego w sposobie wedlug wynalazku, mozna osiagnac wybielenie przy indukcji pola magnetycznego wynoszace¬ go 0,5 T, co przewyzsza rezultaty osiagniete dotychczasowa metoda oddzielania magnetycznego o indukcji 1,5 T.Wybielenie próbek glinki B, wedlug danych zamieszczonych w powyzszej tablicy XI, uzyskane w warunkach stosowania welny stalowej i w obecnosci srodka szczepiacego, okazalo sie lepsze przy indukcji pola magne¬ tycznego wynoszacego 0,5 T, od wybielenia uzyskanego metoda flotacji z oddzielaniem magnetycznym, bez proszku magnetycznego, przy indukcji pola magnetycznego wynoszacej 1,5 T.Nalezy takze zauwazyc, ze dla próbek glinki B, zarówno w przypadku podloza skladajacego sie z gwozdzi z szeroka glówka, jak i podloza z kulek stalowych, przy indukcji pola magnetycznego wynoszacej 1,5 T, uzyski¬ wano wybielenie lepsze od osiagnietego za pomoca podloza z welny stalowej, bez stosowania srodka szczepiace¬ go i przy indukcji pola magnetycznego wynoszacej 1,5 T.Nalezy równiez zaznaczyc, ze dla obu typów glinki wyszczególnionych w powyzszych tablicach X i XI, dodanie srodka szczepiacego prowadzilo, przy indukcji pola magnetycznego wynoszacej 1,5 T, do uzyskania wybielenia lepszego od dotychczas uzyskiwanego metoda flotacji z oddzielaniem magnetycznym.Przyklad XIII. W niniejszym przykladzie srodek szczepiacy stosowany w sposób wedlug wynalazku, skla¬ dajacy sie z tlenku zelazawo-zelazowego przygotowano czterema róznymi metodami: a) sposób jak opisano w przykladzie II, b) sposób jak opisano w przykladzie II, z ta róznica, ze roztwór soli zelaza ogrzano, nastepnie umieszczono wblenderze typu Waring i natychmiast po tym dodano roztwór wodorotlenku amonowego, otrzy¬ mujac lepka ciecz o barwie czarnej, nie ulegajaca tak szybkiemu rozdzieleniu, jakie zachodzi w przypadku pro¬ duktu wytworzonego w sposób a), c) mieszanine otrzymana w sposób b) przesaczono i przemyto duza objetoscia wody dejonizowanej, a na koncu 0,01 normalnym HC1 i wytworzony suchy osad zdyspergowano we wrzacej wodzie, d) osad tlenku zelazawo-zelazowego, wytworzony w sposób c) zdyspergowano we wrzacym 0,5% roztwo¬ rze mydla.Celem wprowadzenia róznych metod syntezy byl zamiar stworzenia dodatkowych warunków sprzyjajacych wytworzeniu duzej ilosci centrów. Duza ilosc centrów jest na ogól korzystna w praktycznym stosowaniu sposobu wedlug wynalazku. Dzieki wysokim stezeniom odczynników oraz energicznemu mieszaniu, sposób a) w pewnym zakresie sprzyja wytworzeniu sie centrów w duzej ilosci. Z drugiej jednak strony w sposobie a) nie wystepuja dodatkowe czynniki sprzyjajace wytwarzaniu duzej ilosci centrów, takie jak wysoka temperatura czy tez szybkie dodanie jednego odczynnika do drugiego.Drobnoziarniste srodki szczepiace wytwarzane sposobami a), b), c) id) wykorzystano nastepnie podczas obróbki próbek glinki kaolinowej. W kazdym przypadku równowazono dawkowanie, tak aby kazda 1816 g próbka gliny zawierala 3,72 g tlenku zelazawo-zelazowego, to znaczy równowaznik 75 ml zawiesiny drobno¬ ziarnistego srodka sczepiacego w srodowisku wodnym, przygotowanego w sposób jak opisano w przykladzie II.W próbie kontrolnej glinke zaszczepiono podobna iloscia sproszkowanego magnetytu, opisanego w przykladzie X. Uzywano aparatu do rozdzialu tego samego typu, jaki byl stosowany w przykladach poprzednich. Indukcja pola magnetycznego wynosila 1,5 T, podloze stanowila welna stalowa (7,5 % upakowania), nastawienie pompy „10". Wyniki otrzymano dla dwóch róznych typów próbek gliny, to znaczy glinki B i glinki D, zamieszczono w ponizszej tablicy XII.16 118918 TablicaXII Glinka Glinka B Glinka D Sposób przygo¬ towania a) b) c) d) Magnetyt a) b) c) d) Magnetyt Bialosc produktu przed lugo¬ waniem 91,1 84,0 88,2 88,2 88,1 87,5 87,5 89,5 89,6 89,4 po lugowaniu 1816g/ 1016 kg 92,0 90,1 90,0" 89,5 90,2 89,9 91,2 91,0 90,7 91,1 2724 g/ 1016 kg 93,1 90,2 90,0 89,5 90,2 90,0 91,2 91,0 90,7 91,1 3632 g/ 1016 kg 93,1 90,2 90,0 89,5 90,2 90,0 91,2 91,0 90,7 90,1 Ti02 % 0,09 0,43 0,88 0,87 0,92 0,81 0,87 0,87 0,94 0,90 Fe203 % 0,17 0,26 0,13 0,13 1 0,23 0,89 1,03 0,84 0,78 0,83 | ilosc odczynnika lugujacego/ilosc gliny Jak wynika z danych zamieszczonych w powyzszej tablicy XII, na ogól wszystkie sposoby a) — d) sa przydatne do stosowania w sposobie wedlug wynalazku. W przypadku próbek glinki B najlepsze rezultaty uzyska¬ no stosujac sposób a), natomiast w przypadku glinki D, sposoby b), c) i d), a nawet zaszczepienie magnetytem, pozwalaja uzyskac wyniki lepsze od otrzymywanych dotychczasowa metoda flotacji z oddzielaniem magne¬ tycznym.Rozstrzygajacy wplyw na gestosc czastek na jednostke objetosci zaszczepionej zawiesiny uszlachetnianej glinki wywieraja wymiary czastek, poniewaz getosc czastek jest funkcja szescienna wymiarów czastek. W przy¬ padku, gdy wymiary czastek wytworzonych sposobem b) sa rzeczywiscie mniejsze od wymiarów czastek otrzy¬ manych w sposób a), moga sie równowazyc dwa czynniki. Mniejsze czastki nie sa tak szybko zatrzymywane przez podloze oddzielajace, wobec tego wystepuje wtedy wiecej czastek zaszczepiajacych zawiesine uszlachetnia¬ nej glinki i polepszajacych ekstrakcje. Róznice w bialosci produktu przed lugowaniem i produktu po lugowaniu wystepujace w przypadku uzycia srodków szczepiacych wytworzonych róznymi sposobami b), c) i d), sugeruja, ze pewien nadmiar zelaza przechodzi przez aparat do oddzielania magnetycznego. Wynikaloby z tego, ze korzystne byloby uzycie drobniejszego osadu w nizszych dawkach. Staje sie to widoczne zwlaszcza w zwiazku z wynikami uzyskanymi w ponizszym przykladzie XIV.Przyklad XIV. W niniejszym przykladzie srodek szczepiacy przygotowano w sposób jak opisano w przykladzie II, z ta róznica, ze wodorotlenek amonowy do ogrzanego roztworu soli zelaza dodano bardzo szybko, ulatwiajac tym samym utworzenie sie duzej ilosci malych centrów. Nastepnie otrzymanym srodkiem w róznych dawkach zaszczepiono próbki glinki kaolinowej D i B, po czym poddano je magnetycznemu oddziela¬ niu. We wszystkich przypadkach stosowano pole o indukcji 1,5 T, nastawienie pompy ,,10", co odpowiada czasowi retencji wynoszacemu 72 sekundy. Stosowano podloze z welny stalowej (7,5% upakowania). Wyniki otrzymane w przypadku glinki D zamieszczono w ponizszej tablicy XIII, a w przypadku glinki B w tablicy XIV.Tablica XIII Dawka ml/ 1816g 15 25 Bialosc produktu przed lugo¬ wa¬ niem 89,8 91,1 po lugowaniu 1816g 1016kg 91,0 — 2724 g 1016 kg 91,2 — 3632 g 1016 kg 91,2 92,2 Ti02 % 0,32 0,19 Fe203 % 1,03 0,88118918 17 1 50 75 2 87,7 87,5 3 — 91,2 4 — 91,2 5 90,9 91,2 6 0,19 0,87 7 0,97 1,03 x' ilosc odczynnika lugujacego/ilosc gliny TablicaXIV Dawka ml/1816g 15 25 50 75 Bialosc produktu przed lugo¬ wa¬ niem 88,9 90,9 90,8 84,0 po lugowaniu 1816g/ 1016 kg 90,4 92,0 90,8 90,1 2724 g/ 1016kg 90,6 92,0 91,9 90,2 3632 g/ 1016 kg 90,6 92,7 92,3 90,2 Ti02 % 0,87 0,05 0,26 0,43 Fe203 % 0,27 0,21 0,20 0,26 ilosc odczynnika lugujacego/ilosc gliny Jak sie okazuje z danych zamieszczonych w tablicach XIII i XIV, wyniki uzyskane przy uzyciu srodka szczepiacego stosowanego w niniejszym przykladzie w dawkach wynoszacych 25 ml/1816 g suchej gliny, sa znaczaco wyzsze od rezultatów uzyskanych dotychczasowa metoda flotacji z oddzielaniem magnetycznym.Nalezy takze zauwazyc, ze wyniki uzyskane w przypadku próbek glinki B, a mianowicie najlepsze wybielenie o wskazniku liczbowym 92,2 jest lepsze niz wtedy, kiedy zawiesina drobnoziarnistego materialu magnetycznego wytworzona zostala w warunkach powolnego dodawania wodorotlenku amonowego. Jako fakt o dodatkowym znaczeniu nalezy przyjac to, ze optymalna dawka srodka szczepiacego, stanowi zaledwie 1/3 optymalnej dawki srodka szczepiacego wytworzonego sposobami opisanymi w przykladzie II. Mozna wyrazic przypuszczenie, ze w przypadku duzej ilosci centrów, wytworzonych metoda opisana w niniejszym przykladzie, jest mozliwe, lub konieczne, stosowanie znacznie nizszego poziomu dawkowania w celu osiagniecia optymalnych rezultatów.Poziom dawkowania drobnoziarnistego srodka szczepiacego wytworzonego metoda przyjeta w niniejszym przykladzie, okazal sie zbyt wysoki i nastapilo przeladowanie aparatu do oddzielania magnetycznego. Poza tym jest oczywiste, ze nizszy poziom dawkowania stanowi ceche korzystna, gdyz koszty materialowe ulegaja odpo¬ wiedniemu obnizeniu.Przyklad XV. Niniejszy przyklad ilustruje mozliwosc wykorzystania w praktycznym zastosowaniu wyna¬ lazku, pola magnetycznego o znacznie mniejszych wartosciach indukcji, w toku wybielania zawiesin uszlachetnia¬ nych glinek. Mówiac bardziej szczególowo, do zaszczepienia próbek zawiesiny glinki kaolinowej typu D i typu B, uzywano srodka szczepiacego, przygotowanego w sposób jak opisano w przykladzie XIV. Iróbki zaszczepionej zawiesiny przepuszczano nastepnie przez aparat do oddzielania magnetycznego typu opisanego w przykladzie II.Stosowano podloze z welny stalowej (7,5% upakowania), przy nastawieniu pompy „10", co odpowiada czasowi retencji wynoszacemu 72 sekundy. Zastosowano pole magnetyczne o indukcji wynoszacej tylko 0,7 T. Stosowa¬ no rózne dawki srodka szczepiacego. Otrzymane wyniki dotyczace bialosci zamieszczono w ponizszej tablicy XV.TablicaXV Glinka Glinka D Dawka ml/ 1816g 20 30 40 Bialosc produktu przed lugowa¬ niem 89,8 89,8 89,7 po lugowa¬ niu 3632 g/ 1016 kg 91,8 92,2 92,3 Ti02 % 0,48 0,22 0,22 Fe203 % 1,02 0,97 0,9718 118918 1 Glinka B 2 20 30 40 3 80,8 88,9 88,4 4 90,5 91,5 92,5 5 0,70 0,51 0,31 6 0,21 0,20 0,20 ilosc czynnika lugujacego/ilosc gliny Zupelnie nieoczekiwanie rezultaty uwidocznione w powyzszej tablicy XV wskazuja na to, ze wybielenie uzyskiwane w polu magnetycznym o indukcji 0,7 T przy dawkach zawiesiny drobnoziarnistego materialu magne¬ tycznego 20—40 ml/1816 g suchej gliny, jest wyraznie lepsze od wybielenia osiagnietego dotychczasowa metoda flotacji z rozdzielaniem magnetycznym w polu magnetycznym o duzej wartosci indukcji takiej jak 1,5 T. Odpo¬ wiednie dane kontrolne zamieszczone sa w tablicy I. Mozna takze porównac dane dotyczace zawartosci Ti02 iFe203 z wynikami osiagnietymi wyzej wymieniona dotychczasowa metoda flotacji z wydzielaniem magne¬ tycznym.Przyklad XVI. W niniejszym przykladzie uzywano sproszkowanego naturalnego magnetytu przygotowane¬ go w sposób jak opisano w przykladzie XIV. Próbki zaszczepionej zawiesiny uszlachetnianego materialu podda¬ wano rozdzielaniu magnetycznemu w polu o malych wartosciach indukcji, jak opisano w przykladzie XIV.Otrzymane wyniki zamieszczono w ponizszej tablicy XVI.TablicaXVI Glinka Glinka D Glinka B Dawka na 1016 kg gramy 908 1816 2724 908 1816 2724 Bialosc produktu przed lugo¬ waniem 88,6 88,8 88,7 87,5 86,9 87,0 po lugo¬ waniu 3632 g/ 1016 kg 90,4 90,7 90,4 89,8 89,5 89,5 Ti02 % 0,87 0,87 0,93 1,02 1,02 0,99 Fe203 % 0,97 1,02 0,99 0,24 0,26 0,22 | x' ilosc odczynnika lugujacego/ilosc gliny Na podstawie danych zamieszczonych w tablicy XVI mozna ustalic, ze uzyskiwane wybielanie jest na ogól gorsze od otrzymanego przy uzyciu jako srodka szczepiacego, jak w przykladzie XV. Tym niemniej jednak rezultaty osiagniete np. w przypadku próbek glinki B, chociaz nizsze od otrzymywanych dotychczasowa metoda flotacji, sa wyzsze od wyników wybielenia osiaganych dotychczasowa metoda oddzielania magnetycznego w polu magnetycznym o indukcji 1,5 T. W przypadku próbek glinki D osiagniete wybielenie jest lepsze od uzyskanego dotychczasowa metoda oddzielania magnetycznego w polu magnetycznym o indukcji 1,5 T, albo dotychczasowa metoda flotacji, lub tez dotychczasowa metoda flotacji z oddzielaniem magnetycznym w polu magnetycznym o indukcji 1,5 T.Jest widoczne, w szczególnosci w zwiazku z przykladami XIV i XV, oraz przez porównanie danych za¬ mieszczonych w tablicach wlaczonych do tych przykladów z danymi zamieszczonymi w tablicy II w przykladzie III, ze stezenie srodka szczepiacego pozwalajace uzyskac maksymalna skutecznosc przy danym sposobie oddzie¬ lania, jest czesciowo funkcja sposobu przygotowania proszku magnetycznego.Przyklad XVII. W niniejszym przykladzie opisano zastosowanie w sposobie wedlug wynalazku srodków szczepiacych w postaci zawiesin w srodowisku wodnym, skladajacych sie z innych materialów ferrimagnetycz¬ nych anizeli uzywane w poprzednich przykladach. W szczególnosci przygotowano ferryty niklu i kobaltu w spo¬ sób opisany przez W.J. Schuelle i V.D. Deetsereeka w „Preparation, Growth and Study of Ultrafine Ferrite Particles", J.AppLPhys., 32. Suppl., 3, 235 S (1961). Sposób ten jest zblizony do wyzej wspomnianej metody Elmore przygotowania tlenku zelazawo-zelazowego. Chlorek niklu (lub kobaltu), mieszano z chlorkiem zelazo-118918 19 wym w stosunku molowym 1:1,8 jak w przypadku tlenku zelazawo-zelazowego, po czym do otrzymanej miesza¬ niny dodano bardzo szybko NH4 OH.Tak przygotowany srodek szczepiacy uzyto do zaszczepienia próbek zawiesiny uszlachetnianej glinki kaoli¬ nowej B. Nastepnie zaszczepione próbki przepuszczono przez aparat do rozdzielania magnetycznego typu opisa¬ nego w przykladzie II. Jako podloza uzyto welny stalowej (7,5% upakowania), przy nastawieniu pompy „10", co odpowiada czasowi retencji wynoszacemu 72 sekundy, oraz przy indukcji pola magnetycznego wynoszacej 1,5 T. Stosowano rózne dawki srodka szczepiacego. Otrzymane wyniki dotyczace bialosci zamieszczono w po¬ nizszej tablicy XVII.TablicaXVII Srodek szczepiacy NiFe204 NiFe204 CoFe2 04 CoFe204 Dawka ml/ 1816g gliny 25 40 25 40 Bialosc produktu przed lugo¬ waniem 86,8 88,4 87,5 88,2 po lugo¬ waniu 3632 g/ 1016kg 89,6 90,7 90,0 90,6 Ti02 % 0,93 0,81 0,78 0,81 Fe203 % 0,13 0,11 0,16 0,16 1 ilosc odczynnika lugujacego/ilosc gliny Przy porównaniu powyzszych danych z wynikami prób kontrolnych zamieszczonymi w tablicy I, okazuje sie, ze zamieszczone w tablicy XVII wyniki sa gorsze od rezultatów uzyskanych dotychczasowa metoda flotacji z rozdzielaniem magnetycznym. Tym niemniej sa one we wszystkich przypadkach lepsze od uzyskanych dotych¬ czasowa metoda rozdzielania magnetycznego prowadzona w podobnych warunkach, ale bez uzycia srodka szcze¬ piacego.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób uszlachetniania glinki kaolinowej na drodze oddzielania barwnych zanieczyszczen tytanowo-ze- lazistych w polu magnetycznym, obejmujacy przepuszczanie zawiesiny surowej glinki kaolinowej w wodzie przez porowate zloze stalowe usytuowane w strefie dzialania pola magnetycznego, znamienny tym, ze do zawiesiny rozdrobnionej oczyszczonej glinki w wodzie wprowadza sie srodek szczepiacy w postaci subtelnie rozdrobnionego materialu magnetycznego o przewadze ziarn o wymiarach koloidalnych i/albo cieklego magneto- dielektryku, w ilosci 227-3178 g równowaznika Fe304 na 1016 kg suchej glinki, po czym zaszczepiona zawie¬ sine przeprowadza sie przez strefe dzialania pola magnetycznego o indukcji co najmniej 0,5 T wypelniona porowatym zlozem ferromagnetycznym utrzymujac czas retencji oczyszczanego materialu w tej strefie równy co } najmniej 15 sekund, przez co wywoluje sie flokulacje zanieczyszczen oraz srodka szczepiacego i co najmniej czesciowe usuniecie tego srodka wraz z zanieczyszczeniami a nastepnie, czesciowo oczyszczona zawiesine opusz¬ czajaca strefe dzialania pola magnetycznego poddaje sie lugowaniu i ewentualnie przemywa sie oraz suszy. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako srodek szczepiacy stosuje sie zawiesine tlenku mieszanego o wzorze ogólnym MO*Fe203, w którym M oznacza metal dwuwartosciowy. 3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze stosuje sie zawiesine tlenku mieszanego, w którym metalem dwuwartosciowym jest zelazo II. 4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze zawiesine stosuje sie w ilosci 5,5—82,2 ml na kg suchej glinki, przy czym kazdy mililitr zawiera 0,05 g równowaznika Fe3 04. 5. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze zawiesine stosuje sie w ilosci 5,5—41,6 ml na kg suchej glinki, przy czym kazdy mililitr zawiera 0,05 g równowaznika Fe304. 6. Sposób wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze zawiesine stosuje sie w ilosci 11-22 ml na kg suchej glinki, przy czym kazdy mililitr zawiera 0,05 g równowaznika Fe304. 7. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze stosuje sie zawiesine tlenku zelazowo-zelazawe- go o stosunku ilosciowym zelaza (III) do zelaza (II) równym 1—2,5, zwlaszcza 1,5-2,0.20 118918 8. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze stosuje sie jako srodek szczepiacy zwiazek o wzorze NiFe204, ewentualnie w postaci zawiesiny w srodowisku wodnym. 9. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze jako srodek szczepiacy stosuje sie zwiazek o wzorze CoFe204, ewentualnie w postaci zawiesiny w srodowisku wodnym. 10. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako srodek szczepiacy stosuje sie drobnoziar¬ nisty tlenek zelazowo-zelazawy Fe304, ewentualnie w postaci zawiesiny w srodowisku wodnym. 11. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zaszczepiona zawiesine oczyszczanej glinki przepuszcza sie przez strefe dzialania pola magnetycznego o indukcji 0,5—1,2 T gdy jej wypelnienie stanowi porowata welna stalowa.PracowniaPoligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PL