RU2218315C1 - Method of production of humic mineral concentrate and device for realization of this method - Google Patents
Method of production of humic mineral concentrate and device for realization of this method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2218315C1 RU2218315C1 RU2002123573A RU2002123573A RU2218315C1 RU 2218315 C1 RU2218315 C1 RU 2218315C1 RU 2002123573 A RU2002123573 A RU 2002123573A RU 2002123573 A RU2002123573 A RU 2002123573A RU 2218315 C1 RU2218315 C1 RU 2218315C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- humic
- pulp
- electrolyte
- anode
- bath
- Prior art date
Links
Images
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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B7/00—Electrophoretic production of compounds or non-metals
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области производства органо-минеральных препаратов, сорбентов, флокулянтов, коагулянтов, мелиорантов, кондиционеров почв, удобрений, а также органо-минеральных веществ с поверхностно-активными, ионообменными, хелатообразующими, комплексообразующими и биологически активными свойствами. The present invention relates to the production of organo-mineral preparations, sorbents, flocculants, coagulants, ameliorants, soil conditioners, fertilizers, as well as organo-mineral substances with surface-active, ion-exchange, chelating, complexing and biologically active properties.
Изобретение найдет применение в инженерной (промышленной) экологии для детоксикации и очистки почв и земель, загрязненных органическими и неорганическими экотоксикантами, для рекультивации нарушенных земель, промышленных отвалов и свалок, для детоксикации и утилизации твердых и жидких отходов, в коммунальном хозяйстве городов и населенных пунктов для очистки сточных вод и утилизации осадков, для восстановления свойств и функций почвенного покрова, для детоксикации и рекультивации полигонов захоронения твердых бытовых отходов, в сельском хозяйстве для восстановления свойств и увеличения плодородия почв. The invention will find application in engineering (industrial) ecology for the detoxification and cleaning of soils and lands contaminated with organic and inorganic ecotoxicants, for the restoration of disturbed lands, industrial dumps and landfills, for the detoxification and disposal of solid and liquid wastes, in the municipal sector of cities and settlements for sewage treatment and disposal of sludge, to restore the properties and functions of the soil cover, for the detoxification and reclamation of landfills for solid household waste, in rural areas farm to restore properties and increase soil fertility.
Источником получения гумино-минерального концентрата являются широко распространенные в природе каустобиолиты угольного ряда (горючие сланцы, угли, торф) и гумиты (почва, речные, озерные и морские донные осадки), а также продукты переработки органических материалов (компосты). The source of humic-mineral concentrate is coal-type caustobiolites (widespread in oil shale, coals, peat) and humites (soil, river, lake and sea bottom sediments), as well as products of the processing of organic materials (compost), which are widespread in nature.
Известен способ получения гуминового концентрата (RU 2125039 А), путем осуществления электролиза водного щелочного раствора солей гуминовых кислот с образованием целевого продукта и выводом его из электролита, при этом электролиз проводят в единой зоне между анодом и катодом при установлении на аноде электрического потенциала, достаточного для разряда анионов гуминовых кислот, но более низкого, чем потенциал разряда гидроксильных ионов. A known method of producing a humic concentrate (RU 2125039 A), by electrolysis of an aqueous alkaline solution of salts of humic acids with the formation of the target product and its removal from the electrolyte, the electrolysis is carried out in a single zone between the anode and cathode when an electrical potential sufficient for discharge of anions of humic acids, but lower than the discharge potential of hydroxyl ions.
Известный способ характеризуется низкой эффективностью и малой производительностью, высокой энергоемкостью и сложностью проведения процесса, обусловленных необходимостью тонкой очистки раствора, обратимостью выделения и растворения гумино-минерального концентрата, большими потерями электроэнергии и проведением мероприятий по сбору, удалению и гашению пожаро- и взрывоопасной пены. The known method is characterized by low efficiency and low productivity, high energy consumption and the complexity of the process, due to the need for fine purification of the solution, the reversibility of the allocation and dissolution of the humic-mineral concentrate, large losses of electricity and the collection, removal and suppression of fire and explosive foam.
Известно устройство получения гуминового концентрата (см. там же), содержащее соединенные с источником электрического тока электролизную ванну, представляющую собой катод, и расположенный в ванне анод с приспособлением для съема целевого продукта. A device for producing humic concentrate is known (see ibid.), Comprising an electrolysis bath connected to an electric current source, which is a cathode, and an anode located in the bath with a device for removing the target product.
Данное устройство имеет низкую эффективность, малую производительность, сложно в эксплуатации, обусловленные отсутствием необходимых конструктивных и технических элементов для правильной организации и ведения процесса и получения стабильного по своему составу и свойствам целевого продукта. При этом данное устройство опасно в обслуживании из-за образования и накопления большого количества пожаро- и взрывоопасной водородсодержащей пены. This device has low efficiency, low productivity, difficult to operate, due to the lack of the necessary structural and technical elements for the proper organization and conduct of the process and to obtain a target product that is stable in its composition and properties. At the same time, this device is dangerous to maintain due to the formation and accumulation of a large amount of fire and explosive hydrogen-containing foam.
Известен способ получения гумино-минерального концентрата (RU 2175651 А) путем осуществления электролиза жидкофазной щелочной среды в виде водной суспензии солей гуминовых кислот и электрофореза тонкодисперсных гумино-минеральных частиц и комплексов, при этом поток водной суспензии равномерно распределяют по рабочей поверхности анода, его движение организуют в направлении, противоположном направлению вращения анода, и производят гашение пены. A known method of producing a humic-mineral concentrate (RU 2175651 A) by electrolysis of a liquid-phase alkaline medium in the form of an aqueous suspension of salts of humic acids and electrophoresis of finely dispersed humic-mineral particles and complexes, while the flow of the aqueous suspension is evenly distributed over the working surface of the anode, its movement is organized in the direction opposite to the direction of rotation of the anode, and foam is quenched.
При реализации данного способа
- электролиз водной суспензии солей гуминовых кислот в единой зоне между анодом и катодом в условиях противоположно направленных движения суспензии и вращения анода не обеспечивает направленного отвода образующихся на катоде пузырьков водорода и образующегося на аноде кислорода и других электролитических газов, в результате чего объем суспензии в зоне между анодом и катодом насыщается пузырьками. Это приводит к значительному падению электропроводности (к увеличению электрического сопротивления) электролита, что вызывает необходимость увеличения напряжения и значительного дополнительного расхода электроэнергии. При этом всплывающие пузырьки электролитических газов создают пену по всей площади зеркала электролита, отвод которой в отстойные зоны для ее гашения чрезвычайно затруднен. В результате пена переливается через стенки электролизной ванны, создавая опасность взрыва или пожара;
- электрофорез тонкодисперсных гумино-минеральных частиц и комплексов исходной водной суспензии, содержание которых составляет 1,5-20 мас.% от массы солей гуминовых кислот, в единой зоне между анодом и катодом протекает сравнительно слабо, так как в условиях противоположного направления движения суспензии и вращения анода возникает значительный гидродинамический градиент относительной скорости, быстро выводящий вышеуказанные частицы и комплексы из зоны электрофореза. При этом в образующейся в единой зоне между анодом и катодом пузырьковой среде эти частицы и комплексы испытывают большое сопротивление при движении к аноду. Эти обстоятельства приводят к насыщению циркулирующей суспензии тонкодисперсными гумино-минеральными частицами и комплексами и значительному их выпадению в осадок на дно электролитической ванны, что вызывает необходимость периодической остановки и очистки ванны от осадка.When implementing this method
- electrolysis of an aqueous suspension of salts of humic acids in a single zone between the anode and cathode under the conditions of opposite movement of the suspension and rotation of the anode does not provide directional removal of hydrogen bubbles formed on the cathode and oxygen and other electrolytic gases formed on the anode, as a result of which the volume of the suspension in the zone between the anode and cathode are saturated with bubbles. This leads to a significant drop in electrical conductivity (to increase electrical resistance) of the electrolyte, which necessitates an increase in voltage and a significant additional energy consumption. In this case, the pop-up bubbles of electrolytic gases create foam over the entire area of the electrolyte mirror, the removal of which into the settling zones for its extinction is extremely difficult. As a result, the foam overflows through the walls of the electrolysis bath, creating a danger of explosion or fire;
- electrophoresis of finely dispersed humic-mineral particles and complexes of the initial aqueous suspension, the content of which is 1.5-20 wt.% by weight of the salts of humic acids, in the single zone between the anode and cathode is relatively weak, since under conditions of the opposite direction of movement of the suspension and Anode rotation produces a significant hydrodynamic gradient of relative velocity, quickly removing the above particles and complexes from the electrophoresis zone. Moreover, in the bubble medium formed in a single zone between the anode and cathode, these particles and complexes experience great resistance when moving to the anode. These circumstances lead to the saturation of the circulating suspension with finely divided humic-mineral particles and complexes and their significant precipitation to the bottom of the electrolytic bath, which necessitates periodic shutdown and cleaning of the bath from the sediment.
Все это делает известный способ сравнительно малоэффективным и малопроизводительным. All this makes the known method relatively inefficient and inefficient.
Известно также устройство для получения гумино-минерального концентрата (см. там же), содержащее соединенные с источником постоянного тока ванны, представляющие собой катоды, и расположенные в ваннах аноды, которые снабжены приспособлениями для съема целевого продукта, для снятия с поверхности целевого продукта пленки суспензии и для гашения пены, а ванны снабжены приспособлениями для подвода исходной и отвода отработанной водной суспензии. It is also known a device for producing a humic-mineral concentrate (see ibid.), Containing baths, which are cathodes connected to a direct current source, and anodes located in the bathtubs, which are equipped with devices for removing the target product, for removing the suspension film from the surface of the target product and to extinguish the foam, and the bathtubs are equipped with devices for supplying the initial and removal of the spent aqueous suspension.
В известном устройстве приспособления для съема с поверхности анода целевого продукта, каждое из которых выполнено в виде скребка, прижимаемого к поверхности анода по всей образующей цилиндра, не обеспечивают надежного съема продукта из-за нестрогой цилиндричности рабочей поверхности анода и различий в силе прижима скребка по ее длине. В результате отдельные части рабочей поверхности анодов покрываются продуктом в виде плотного сажеподобного материала. Из-за неэлектропроводности такого материала съема целевого продукта с этих частей не происходит. In the known device, devices for removal from the anode surface of the target product, each of which is made in the form of a scraper, pressed against the surface of the anode along the entire generatrix of the cylinder, do not provide reliable removal of the product due to the non-strict cylindricality of the working surface of the anode and differences in the clamping force of the scraper along it length. As a result, individual parts of the working surface of the anodes are coated with the product in the form of a dense soot-like material. Due to the electrical conductivity of such material, the removal of the target product from these parts does not occur.
Взаимное расположение приспособлений для подвода и отвода отработанной водной суспензии усложняет эксплуатацию установки и приводит к образованию осадка из тонкодисперсных гумино-минеральных частиц и комплексов на дне ванны. В результате работу установки периодически прекращают для очистки дна от осадков. The mutual arrangement of devices for supplying and discharging waste water suspension complicates the operation of the installation and leads to the formation of sediment from finely divided humic-mineral particles and complexes at the bottom of the bath. As a result, the operation of the installation is periodically stopped to clean the bottom from precipitation.
Приспособление для гашения пены, выполненное в виде пеногасящих насадок, лишь частично разрушает пену, в результате чего при длительной работе установки на поверхности электролита накапливается пена, которая переливается через стенки ванны (боковые и торцевые), попадает на токоподвод, электропривод и на пол. При этом пена создает большие неудобства при эксплуатации установки и определенную опасность возникновения пожара или взрыва. При длительном отстое пены из нее выделяется водород, что предопределяет необходимость обустройства над установкой специальных зонтов и организацию вентиляции. A device for extinguishing foam, made in the form of defoaming nozzles, only partially destroys the foam, as a result of which, during long-term operation of the installation, foam accumulates on the surface of the electrolyte, which overflows through the walls of the bathtub (side and end), gets to the current lead, electric drive and to the floor. In this case, the foam creates great inconvenience during the operation of the installation and a certain risk of fire or explosion. With prolonged sedimentation of the foam, hydrogen is released from it, which determines the need for arrangement of special umbrellas over the installation and the organization of ventilation.
Все это в совокупности делает известное устройство сравнительно малопроизводительным и сложным в эксплуатации. All this together makes the known device relatively inefficient and difficult to operate.
В основу заявляемого изобретения положена задача создать способ получения гумино-минерального концентрата с такой жидкофазной щелочной средой, условиями и режимами ведения процесса и устройство для его осуществления с таким конструктивным выполнением, которые позволили бы более полно использовать физико-химические эффекты электролиза и электрофореза исходной жидкофазной щелочной среды, предотвратить отрицательное влияние выделяющихся пузырьков на протекание процесса получения целевого продукта с превращением его в дополнительный положительно действующий фактор получения целевого продукта, исключить пожаро- и взрывоопасность и обеспечить удобство обслуживания установки, что позволит повысить эффективность и производительность, а также снизить энергоемкость процесса, повысить и стабилизировать качество гумино-минерального концентрата. The basis of the claimed invention is to create a method for producing a humic-mineral concentrate with such a liquid-phase alkaline medium, the conditions and modes of the process and a device for its implementation with such a constructive implementation, which would allow more fully use the physicochemical effects of electrolysis and electrophoresis of the initial liquid-phase alkaline environment, prevent the negative influence of the released bubbles on the course of the process of obtaining the target product with its transformation into additional th positively acting factor producing the desired product, eliminate fire and explosion hazards and to ensure ease of maintenance installation, which will increase efficiency and productivity, and reduce the energy intensity of the process, improve and stabilize the quality of humic-mineral concentrate.
Поставленная задача решается тем, что в способе получения гумино-минерального концентрата путем осуществления электролиза и электрофореза жидкофазной щелочной среды солей гуминовых кислот, полученной щелочной экстракцией гумитов и каустобиолитов угольного ряда и содержащей соли гуминовых кислот и тонкодисперсные гумино-минеральные частицы и комплексы, с образованием на поверхности анода гумино-минерального концентрата и последующим выводом из электролита целевого продукта согласно изобретению в качестве жидкофазной щелочной среды используют водную пульпу солей гуминовых кислот с содержанием сухого вещества до 12 мас.%, полученную щелочной экстракцией гумитов и каустобиолитов угольного ряда и содержащую соли гуминовых кислот, гидратированные тонко- и среднедисперсные гумино-минеральные частицы и комплексы, содержание которых составляет до 35 мас.% от массы сухого вещества пульпы, и дополнительно осуществляется электрофлотация гидратированных тонко- и среднедисперсных гумино-минеральные частиц и комплексов с образованием на поверхности анода целевого продукта, содержащего гуминовые кислоты, выделяющиеся при электролизе, тонкодисперсные гумино-минеральные частицы и комплексы, выделяющиеся при электрофорезе, и гидратированные тонко- и среднедисперсные гумино-минеральные частицы и агрегаты, выделяющиеся при электрофлотации, при этом организуют восходящий поток пульпы, направление движения которого совпадает с направлением вращения анода, а пену отводят вместе с отработанным электролитом и производят ее физико-химическое разрушение. The problem is solved in that in a method for producing a humic-mineral concentrate by electrolysis and electrophoresis of a liquid-phase alkaline medium of humic acid salts obtained by alkaline extraction of coal-type humites and caustobiolites and containing humic acid salts and finely dispersed humic-mineral particles and complexes, with the formation of the surface of the anode of the humic-mineral concentrate and the subsequent withdrawal from the electrolyte of the target product according to the invention as a liquid phase alkaline medium Dyes use an aqueous pulp of humic acid salts with a dry matter content of up to 12 wt.%, obtained by alkaline extraction of coal-type humites and caustobioliths and containing humic acid salts, hydrated fine and medium-sized humic-mineral particles and complexes, the content of which is up to 35 wt. % of the dry matter mass of the pulp, and additionally electroflotation of hydrated fine and medium dispersed humino-mineral particles and complexes is carried out with the formation of the target product on the surface of the anode containing humic acids released during electrolysis, finely dispersed humino-mineral particles and complexes released during electrophoresis, and hydrated fine and medium dispersed humic-mineral particles and aggregates released during electroflotation, while organizing an upward flow of pulp, the direction of motion of which coincides with the direction of rotation of the anode, and the foam is removed together with the spent electrolyte and its physical and chemical destruction is carried out.
Физико-химическое разрушение пены производят непрерывно или периодически как путем термического воздействия, так и путем электроискрового воздействия на нее в звукоизолированной полости с термостойким покрытием. Physico-chemical destruction of the foam is carried out continuously or periodically, both by thermal exposure and by electrospark exposure to it in a soundproof cavity with a heat-resistant coating.
Поставленная задача решается также тем, что устройство для получения гумино-минерального концентрата, содержащее соединенную с источником постоянного тока по меньшей мере одну пару ванн, каждая из которых представляет собой катод, и расположенные в ваннах аноды, которые снабжены приспособлениями для съема целевого продукта, а ванны снабжены приспособлениями для подвода исходного и отвода отработанного электролита, согласно изобретению содержит по меньшей мере одно инициирующее приспособление, установленное в приспособлении для отвода отработанного электролита, которое выполнено с возможностью отвода отработанной водной пульпы и установлено между каждой парой ванн, с которыми оно сообщено по всей их длине, при этом приспособление для подвода исходного электролита выполнено с возможностью подвода исходной водной пульпы, установлено в нижней части ванны и сообщено с ее полостью по всей длине ванны, при этом максимальный угол установки указанного приспособления к вертикальной оси ванны не превышает 45o, и, кроме того, устройство снабжено приспособлением для снятия с поверхности слоя целевого продукта пленки пульпы, образующим совместно с крышкой приспособления для отвода отработанного электролита единую полость, внешние и внутренние поверхности которой покрыты термостойким звукопоглощающим материалом, например резиной акустической. Крышка приспособления для отвода отработанного электролита может быть установлена с возможностью перемещения в вертикальном направлении.The problem is also solved by the fact that a device for producing a humic-mineral concentrate containing at least one pair of bathtubs connected to a direct current source, each of which is a cathode, and anodes located in the bathtubs, which are equipped with devices for removing the target product, and the baths are equipped with devices for supplying the source and discharge of spent electrolyte, according to the invention contains at least one initiating device installed in the device for removal yes spent electrolyte, which is configured to drain the spent water pulp and installed between each pair of baths with which it is communicated along their entire length, while the device for supplying the original electrolyte is made with the possibility of supplying the source of water pulp, installed in the lower part of the bath and reported with its cavity over the entire length of the bath, wherein the maximum angle of the said device to the vertical axis of the bath does not exceed 45 o, and moreover, the apparatus is provided with a device for the removal of overhnosti pulp layer film of the expected product forming together with a cap device for discharging spent electrolyte single cavity, the outer and inner surfaces of which are covered with a heat-resistant sound-absorbing material, such as rubber acoustic. The cover of the spent electrolyte outlet can be mounted vertically.
Приспособление для съема целевого продукта может быть выполнено в виде скребка, разделенного на секции, каждая из которых установлена с возможностью регулирования угла касания и силы прижима к боковой поверхности анода с помощью прижимных приспособлений. The device for removing the target product can be made in the form of a scraper, divided into sections, each of which is installed with the possibility of adjusting the angle of contact and the pressing force to the side surface of the anode using clamping devices.
Приспособление для подвода исходного электролита может быть выполнено в виде желоба, который может быть сообщен с полостью ванны либо посредством отверстий, выполненных вдоль образующей ванны, либо посредством продольной щели, выполненной вдоль образующей ванны. The device for supplying the initial electrolyte can be made in the form of a gutter, which can be communicated with the cavity of the bath either through holes made along the generatrix of the bath, or by means of a longitudinal slot made along the generatrix of the bath.
Приспособление для отвода исходного электролита может быть выполнено в виде желоба, который сообщен с полостью ванны посредством переливных порогов, а приспособление для снятия с поверхности слоя целевого продукта пленки пульпы - в виде рамы с плотным материалом. A device for draining the starting electrolyte can be made in the form of a gutter that is connected to the cavity of the bathtub through overflow thresholds, and a device for removing pulp film from the surface of the target product layer in the form of a frame with dense material.
Инициирующее приспособление может быть выполнено в виде либо пламенной горелки, либо электроискрового разрядника. The initiating device can be made in the form of either a flame burner or an electric spark gap.
В дальнейшем предлагаемое изобретение поясняется конкретными примерами его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых
фиг.1 изображает схематично устройство для получения гумино-минерального концентрата с одной парой ванн;
фиг.2 - то же, разрез А-А на фиг.1;
фиг.3 - вид по стрелке В на фиг.1.In the future, the invention is illustrated by specific examples of its implementation and the accompanying drawings, in which
figure 1 depicts schematically a device for producing a humic-mineral concentrate with one pair of bathtubs;
figure 2 is the same, a section aa in figure 1;
figure 3 is a view along arrow B in figure 1.
В соответствии с заявляемым изобретением гумино-минеральный концентрат целесообразно получать из жидкофазной щелочной среды солей гуминовых кислот с содержанием сухого вещества до 10-12 мас.%, полученных щелочной экстракцией гумитов и каустобиолитов угольного ряда и содержащей соли гуминовых кислот, гидратированные тонкодисперсные (илистые и глинистые фракции с размером частиц менее 10-50 мкм) и гидратированные среднедисперсные (пылеватые и песчаные фракции с размером частиц менее 100-150 мкм) гумино-минеральные частицы, комплексы и агрегаты, содержание которых составляет до 30-35 мас.% от массы сухого вещества исходной жидкофазной щелочной среды, которая в этом случае становится пульпой. Заявляемое изобретение обеспечивает организацию одновременно протекающих процессов электролиза солей гуминовых кислот с образованием на поверхности анода гуминовых кислот, электрофореза тонкодисперсных гумино-минеральных частиц и комплексов с образованием на поверхности анода гумино-минеральных веществ и электрофлотации гидратированных тонко- и среднедисперсных гумино-минеральных частиц с образованием на поверхности того же анода гумино-минеральных частиц и агрегатов, составляющих совместно целевой продукт - гумино-минеральный концентрат. Указанные процессы проводят в зоне между цилиндрическим анодом и катодом в условиях стабильных и регулируемых электрических и гидродинамических режимов протекания процессов, при этом организуют преимущественно восходящий поток пульпы, направление движения которого совпадает с направлением вращения анода при минимальной разнице в относительных скоростях их движения. Благодаря этому сохраняется постоянство условий контактирования взаимодействующих агентов и предотвращается смыв и растворение выделившегося на поверхности анода гумино-минерального концентрата, а также обеспечивается направленное движение газовых пузырьков с закрепившимися на них гидратированными тонко- и среднедисперсными гумино-минеральными частицами, комплексами и агрегатами и предотвращается их выпадение в осадок на дно ванн. Флотируемые газовыми пузырьками частицы и агрегаты оседают на поверхности анода под действием не только электрических сил, но и силы выталкивания пузырьков из раствора. Проконтактировавшие с поверхностью анода газовые пузырьки далее создают пену, которая непрерывно отводится совместно с отработанным электролитом и подвергается непрерывному или периодическому (по мере накопления) управляемому разрушению огневым или электроискровым воздействием в звукоизолированном объеме, что полностью решает задачу борьбы с пеной и снимает проблему пожаро- и взрывоопасности процесса без использования сложных и дорогостоящих систем вентиляции, сбора и удаления водорода. In accordance with the claimed invention, it is advisable to obtain a humic-mineral concentrate from a liquid-phase alkaline medium of salts of humic acids with a dry matter content of up to 10-12 wt.%, Obtained by alkaline extraction of coal-type humites and caustobiolites and containing humic salts, hydrated finely dispersed (clay and clay fractions with a particle size of less than 10-50 microns) and hydrated moderately dispersed (dusty and sand fractions with a particle size of less than 100-150 microns) humino-mineral particles, complexes and aggregate The content of which amounts to 30-35 wt.% Of the dry weight of the initial liquid phase alkaline medium which in this case becomes the pulp. The claimed invention provides the organization of simultaneously occurring processes of electrolysis of salts of humic acids with the formation on the surface of the anode of humic acids, electrophoresis of finely dispersed humic and mineral particles and complexes with the formation on the surface of the anode of humic and mineral substances and electroflotation of hydrated fine and medium-sized humic and mineral particles with the formation of surfaces of the same anode of humic-mineral particles and aggregates that together constitute the target product - humic-mineral concentrate. The indicated processes are carried out in the zone between the cylindrical anode and the cathode under conditions of stable and regulated electrical and hydrodynamic modes of the processes, while mainly organizing an upward pulp flow, the direction of movement of which coincides with the direction of rotation of the anode with a minimum difference in the relative speeds of their movement. Due to this, the contact conditions of interacting agents remain constant and the washing and dissolution of the humic-mineral concentrate released on the anode surface is prevented, as well as the directed movement of gas bubbles with hydrated fine and medium-dispersed humic-mineral particles, complexes and aggregates fixed on them is prevented and their precipitation is prevented sediment to the bottom of the bath. Particles and aggregates floated by gas bubbles settle on the surface of the anode under the influence of not only electric forces, but also the forces of expulsion of the bubbles from the solution. Gas bubbles in contact with the anode surface then create a foam that is continuously discharged together with the spent electrolyte and subjected to continuous or periodic (as accumulation) controlled destruction by fire or spark exposure in a soundproof volume, which completely solves the problem of combating foam and removes the fire and explosiveness of the process without the use of complex and expensive ventilation systems, collection and removal of hydrogen.
После образования, отстаивания и разделения пульпы на жидкую и твердую фазы проводился анализ содержания в жидкой фазе пульпы гуматов, гумино-минеральных веществ и комплексов методом высушивания при температуре 105oС до постоянного веса.After the formation, sedimentation and separation of the pulp into liquid and solid phases, the content of humates, humic-mineral substances and complexes in the liquid phase of the pulp was analyzed by drying at a temperature of 105 o C to constant weight.
Установлено, что в зависимости от исходного отношения твердая фаза : жидкая фаза, количества щелочи, длительности обработки образуется пульпа с содержанием растворенных и диспергированных в ней гуминовых кислот, гуматов, гумино-минеральных частиц и комплексов в пределах от 1,5 до 12 мас.% и при рН от 8,5 до 9,8. При содержании таких компонентов свыше 12 мас.% пульпа перестает быть текучей и превращается в гель. Из такого геля практически невозможно удалить непрореагировавшие частицы исходного сырья. Нетекучий гель невозможно в дальнейшем подвергнуть электролизной обработке, так как при вращении барабана-анода гель налипает на последний и удаляется скребком. То есть ни способ, ни устройство не обеспечивает получение целевого продукта - гумино-минерального концентрата. Так, например, при содержании вышеназванных компонентов 20 мас.% среда становится упругопластичной. То есть при содержании последних свыше 12 мас.% пульпа перестает быть пульпой и становится вязкопластичным гелем. It was found that, depending on the initial ratio, the solid phase: liquid phase, amount of alkali, and processing time, a pulp is formed with the content of humic acids, humates, humic-mineral particles and complexes dissolved and dispersed in it ranging from 1.5 to 12 wt.% and at a pH of from 8.5 to 9.8. When the content of such components exceeds 12 wt.%, The pulp ceases to be fluid and turns into a gel. From such a gel it is practically impossible to remove unreacted particles of the feedstock. A non-fluid gel cannot be further subjected to electrolysis, since when the anode rotates, the gel adheres to the latter and is removed by a scraper. That is, neither the method nor the device provides the target product — a humic-mineral concentrate. So, for example, when the content of the above components is 20 wt.%, The medium becomes elastoplastic. That is, when the content of the latter is over 12 wt.%, The pulp ceases to be a pulp and becomes a viscoplastic gel.
Установлено также, что в случае очень тонкого измельчения исходного сырья, высоких доз щелочи (до 20 мас.%) и большой длительности обработки образуется пульпа, содержание сухого вещества в которой может составлять 17-18 мас.%. Такая пульпа характеризуется высоким значением рН (от 11 и выше). Такая пульпа содержит больше щелочи и тонкодисперсных частиц исходного сырья, чем растворенных солей гуминовых кислот и гумино-минеральных частиц и комплексов. Электролиз такой пульпы становится технически неосуществимым, так как заявляемый способ может быть реализован в диапазоне значений рН до 9,5-9,8. It was also established that in the case of very fine grinding of the feedstock, high doses of alkali (up to 20 wt.%) And a long processing time, a pulp is formed, the dry matter content of which can be 17-18 wt.%. Such a pulp is characterized by a high pH value (from 11 and above). Such a pulp contains more alkali and fine particles of the feedstock than dissolved salts of humic acids and humic-mineral particles and complexes. The electrolysis of such a pulp becomes technically unfeasible, since the inventive method can be implemented in the range of pH values up to 9.5-9.8.
При содержании в пульпе комплексов, например, 1,5; 3; 8; 10; 12 мас.% при значениях рН 8,5-9,8 электролизное получение гумино-минерального концентрата происходит хорошо, при этом съем целевого продукта тем выше, чем больше содержание этих компонентов в исходной пульпе. Например, количество получаемого гумино-минерального концентрата из 12 мас.% пульпы выше в 3,8 раза, чем из 3 мас.% пульпы и в 9 раз выше, чем из 1,5 мас.% пульпы. When the content in the pulp of complexes, for example, 1.5; 3; 8; 10; 12 wt.% At pH 8.5-9.8, the electrolysis production of the humic-mineral concentrate is good, while the removal of the target product is higher, the higher the content of these components in the original pulp. For example, the amount of gum-mineral concentrate obtained from 12 wt.% Pulp is 3.8 times higher than from 3 wt.% Pulp and 9 times higher than from 1.5 wt.% Pulp.
При содержании в пульпе до 12 мас.% солей гуминовых кислот, гидратированных тонко- и среднедисперсных гумино-минеральных частиц и комплексов содержание собственно гидратированных тонко- и среднедисперсных гумино-минеральных частиц и комплексов не должно превышать 30-35 мас.%, то есть на долю гуминовых веществ (гуматов), находящихся в состоянии истинного раствора, приходится 65-70%, а на долю гидратированных тонко- и среднедисперсных гумино-минеральных частиц и комплексов, находящихся во взвешенном состоянии или в состоянии коллоидного раствора, приходится 30-35%. When the content in the pulp is up to 12 wt.% Salts of humic acids, hydrated fine and medium dispersed humic-mineral particles and complexes, the content of properly hydrated fine and medium dispersed humic-mineral particles and complexes should not exceed 30-35 wt.%, I.e. the proportion of humic substances (humates) in the state of true solution is 65-70%, and the fraction of hydrated fine and medium dispersed humino-mineral particles and complexes in suspension or in the state of colloidal solution It accounts for 30-35%.
Превышение предела в 30-35 мас. %, например до 40 мас.%, означает уменьшение содержания растворенных гуминовых кислот (гуматов), что приводит к уменьшению эффективности получения гумино-минерального концентрата и к резкому увеличению зольности целевого продукта. К тому же такая пульпа устойчива только при высоких значениях рН (более 11) и, как указывалось выше, практически не поддается электролизу. Exceeding the limit of 30-35 wt. %, for example up to 40 wt.%, means a decrease in the content of dissolved humic acids (humates), which leads to a decrease in the efficiency of obtaining the humic-mineral concentrate and to a sharp increase in the ash content of the target product. Moreover, such a pulp is stable only at high pH values (more than 11) and, as indicated above, practically does not lend itself to electrolysis.
Уменьшение этого предела, например, до 20 мас.% приводит к неоправданным потерям тонко- и среднедисперсных гумино-минеральных частиц и уменьшению количества получаемого целевого продукта. То есть при экспериментально установленном оптимальном значении 30-35 мас.% обеспечивается получение пульпы требуемого состава и свойств и эффективное получение гумино-минерального концентрата с приемлемой производительностью и зольностью целевого продукта при разумном использовании исходного сырья. A decrease in this limit, for example, up to 20 wt.% Leads to unjustified losses of fine and medium dispersed humino-mineral particles and a decrease in the amount of the target product obtained. That is, with the experimentally established optimal value of 30-35 wt.%, Pulp of the required composition and properties is obtained and the humic-mineral concentrate is obtained efficiently with an acceptable performance and ash content of the target product with reasonable use of the feedstock.
Пример осуществления предлагаемого способа. An example implementation of the proposed method.
Получение гумино-минерального концентрата проводилось на образцах окисленных бурых углей Бородинского, Березовского и Назаровского разрезов (Канско-Ачинское месторождение, Красноярский край), а также на образцах бурых углей Майкубенского и Каратаутского месторождений. The humic-mineral concentrate was obtained on samples of oxidized brown coal from the Borodinsky, Berezovsky and Nazarovsky sections (Kansk-Achinsky deposit, Krasnoyarsk Territory), as well as on samples of brown coal from the Maykubensky and Karatautsky deposits.
Каждый измельченный до крупности 3 мм образец угля подвергался экстракции водным раствором щелочи при интенсивном механическом и виброакустическом воздействии и повышенной до 90-95oС температуре до образования однородной углещелочной пульпы. Количество щелочи по сухому веществу составило от 2 до 20 мас. % от сухой массы угля. Отношение твердой и жидкой фаз изменялось от 1: 2 до 1:6. Полученная пульпа отстаивалась в течение 60 минут, после чего текучая часть пульпы отделялась от осадка. Текучая часть пульпы содержит соли гуминовых кислот, например гумат натрия, сильно гидратированные тонко- и среднедисперсные гумино-минеральные частицы и комплексы. То есть приведенные выше условия получения пульпы обеспечивают ранее не достигаемую сильную гидратацию гуминосодержащих частиц и комплексов. Осадок представлен непрореагировавшими и мало гидратированными частицами угля и минеральными компонентами.Each coal sample crushed to a particle size of 3 mm was subjected to extraction with an aqueous alkali solution under intense mechanical and vibro-acoustic exposure and elevated temperature to 90-95 o With the formation of a homogeneous carbon-alkali pulp. The amount of alkali in dry matter ranged from 2 to 20 wt. % of the dry weight of coal. The ratio of solid and liquid phases varied from 1: 2 to 1: 6. The resulting pulp was sedimented for 60 minutes, after which the fluid part of the pulp was separated from the sediment. The flowing part of the pulp contains salts of humic acids, for example sodium humate, highly hydrated fine and medium-sized humic-mineral particles and complexes. That is, the above conditions for the production of pulp provide previously not achieved strong hydration of humic particles and complexes. The precipitate is represented by unreacted and slightly hydrated coal particles and mineral components.
Установлено, что при максимально возможной для данного случая эффективности экстракции угля пульпа сохраняет свою текучесть и начинает переходить из текучего и вязкотекучего состояния в вязкое или пластичное состояние при суммарном содержании солей гуминовых кислот, гидратированных тонко- и среднедисперсных гумино-минеральных частиц и комплексов до 10-12 мас.% по сухому веществу. Ниже этого предела пульпа сохраняет свою текучесть или находится в вязкотекучем состоянии, а свыше - переходит в вязкое или пластичное состояние. It was found that at the maximum possible efficiency of coal extraction for this case, the pulp retains its fluidity and begins to transition from a fluid and viscous fluid state to a viscous or plastic state with a total content of humic acid salts, hydrated fine and medium fine humic-mineral particles and complexes up to 10 12 wt.% On dry matter. Below this limit, the pulp retains its fluidity or is in a viscous flowing state, and from above it passes into a viscous or plastic state.
Текучая или вязкотекучая пульпа подлежит дальнейшему электролизу, а вязкая или пластичная пульпа электролизной обработке не подлежит из-за практической невозможности ее прокачки и осуществления в ней процессов электролиза, электрофореза и электрофлотации. Fluid or viscous flow pulp is subject to further electrolysis, and viscous or plastic pulp is not subject to electrolysis because of the practical impossibility of pumping it and the implementation of electrolysis, electrophoresis and electroflotation processes in it.
При вышеуказанном содержании твердой фазы в пульпе содержание гидратированных тонко- и среднедисперсных гумино-минеральных частиц и комплексов, находящихся в сильно гидратированном состоянии, не превышает 30-35% от сухой массы всей твердой фазы пульпы. At the above solid phase content in the pulp, the content of hydrated fine and medium dispersed humino-mineral particles and complexes in a highly hydrated state does not exceed 30-35% of the dry weight of the entire solid phase of the pulp.
Исходная водная пульпа, содержащая соли гуминовых кислот, гидратированные тонко- и среднедисперсные гумино-минеральные частицы и комплексы, общая масса которых в пересчете на сухое вещество не превышает 10-12 мас.%, а содержание гидратированных тонко- и среднедисперсных гумино-минеральных частиц и комплексов не превышает 30-35 мас.% от массы всей твердой фазы пульпы, подавалась в зону между анодом и катодом. Скорость вращения анода-барабана изменялась в пределах от 1 до 10 об/мин. Напряжение составляло 6-12 В, а плотность тока от 200 до 450 А/м2.The initial aqueous pulp containing salts of humic acids, hydrated fine and medium-sized humic-mineral particles and complexes, the total mass of which in terms of dry matter does not exceed 10-12 wt.%, And the content of hydrated fine and medium-sized humic-mineral particles and complexes does not exceed 30-35 wt.% by weight of the entire solid phase of the pulp, was fed into the zone between the anode and cathode. The rotation speed of the anode-drum varied from 1 to 10 rpm. The voltage was 6-12 V, and the current density was from 200 to 450 A / m 2 .
При непрерывном подводе и отводе пульпы в условиях однонаправленного преимущественно восходящего потока пульпы, совпадающего с направлением вращения анода, происходит наиболее эффективное протекание процессов электролиза, электрофореза и электрофлотации, приводящих к выделению на поверхности анода гумино-минерального концентрата. При значениях рН исходной пульпы от 8,5 до 9,8 значения рН отработанной пульпы составляют 10,5-11. Содержание твердой фазы (включающей соли гуминовых кислот, тонко- и среднедисперсные частицы) снижается на 1,5-2,5%. Например, при содержании сухого вещества в исходной пульпе 8,4 мас.% его содержание в отработанной пульпе составляет 5,9 мас.%. With continuous supply and removal of pulp under unidirectional predominantly upward pulp flow, which coincides with the direction of rotation of the anode, the most efficient electrolysis, electrophoresis and electroflotation processes occur, leading to the release of humic-mineral concentrate on the surface of the anode. At pH values of the initial pulp from 8.5 to 9.8, the pH of the spent pulp is 10.5-11. The solid phase content (including salts of humic acids, fine and medium particles) is reduced by 1.5-2.5%. For example, when the dry matter content in the initial pulp is 8.4 wt.%, Its content in the spent pulp is 5.9 wt.%.
Значение рН снимаемого с поверхности анода целевого продукта (гумино-минерального концентрата), содержание в нем сухого вещества и зольность зависят от скорости вращения анода-барабана, плотности тока, скорости движения электролита и эффективности удаления пленки пульпы. В зависимости от исходных требований к целевому продукту значения рН могут изменяться от 2 до 8; содержание сухого вещества - от 13 до 26-30 мас.%; зольность - от 6 до 16-18%. The pH value of the target product (humic-mineral concentrate) removed from the anode surface, its dry matter content and ash content depend on the rotation speed of the anode-drum, current density, electrolyte velocity and the efficiency of the pulp film removal. Depending on the initial requirements for the target product, the pH values can vary from 2 to 8; dry matter content - from 13 to 26-30 wt.%; ash content - from 6 to 16-18%.
Осуществление описанного способа возможно с помощью устройства для получения гумино-минерального концентрата. The implementation of the described method is possible using a device for producing a humic-mineral concentrate.
Устройство для получения гумино-минерального концентрата согласно изобретению содержит по меньшей мере одну пару ванн 1 (фиг.1), каждая из которых выполнена в виде цилиндрического желоба с торцевыми стенками 2 и 3. В каждой ванне 1 на валу 4 коаксиально с зазором 5 относительно днища ванны 1 установлен цилиндрический барабан 6 с торцевыми стенками 7 и 8. Боковая поверхность барабана 6 покрыта специальным электродным материалом, например магнетитом, а торцевые стенки 7 и 8 по возможности покрыты диэлектрическим материалом, например резиной (на чертежах не показаны). A device for producing a humic-mineral concentrate according to the invention contains at least one pair of bathtubs 1 (Fig. 1), each of which is made in the form of a cylindrical trough with
Каждый вал 4 закреплен в подшипниках 9, выполненных, например, из диэлектрического материала, которые обеспечивают вращение вала 4 и соответственно барабана 6. На каждом валу 4 установлены токоподводящие приспособления 10, выполненные, например, в виде графитовых щеток, медных прижимных фигурных деталей, соединенные с положительным полюсом источника 11 постоянного тока. На каждом валу 4 установлено также приводное приспособление 12, выполненное, например, в виде мотора-редуктора с регулируемым числом оборотов. Каждый мотор-редуктор 12 соединен с валом 4 посредством диэлектрической муфты 13. Отрицательный полюс источника 11 постоянного тока соединен с ванной 1, делая ее катодом. Each
Каждая ванна 1 снабжена приспособлением для подвода исходной пульпы, выполненным, например, в виде желоба 14, снабженного подводящим патрубком 15 и установленного в нижней части ванны 1, при этом максимальный угол α установки желоба 14 к вертикальной оси ванны не превышает 45o (фиг.2). Полости 16 каждого желоба 14 сообщены с полостями 5 ванны 1 посредством отверстий 17, выполненных вдоль образующих цилиндрических поверхностей ванн 1. Отверстия могут быть заменены продольной щелью.Each bath 1 is equipped with a device for supplying the initial pulp, made, for example, in the form of a
Каждая пара ванн 1 снабжена общим приспособлением для отвода отработанной пульпы, выполненным в виде желоба 18, снабженного отводящим патрубком 19, крышкой 20 и инициирующим приспособлением 21. Боковые стенки желоба 18 по всей длине ванны 1 образуют переливные пороги 22. Внутренняя и внешняя поверхности желоба 18, крышки 20 и боковых стенок 23 желоба покрыты термостойким и звукопоглощающим материалом, например акустической резиной, а крышка 20 установлена с возможностью перемещения в вертикальном направлении. Инициирующее приспособление 21 установлено на боковой стенке 23 желоба 18, при этом допускается расположение и второго инициирующего приспособления на другой боковой стенке (на чертежах не показано). Каждое из инициирующих приспособлений 21 вместе или каждое из них по отдельности выполнено в виде электроискрового разрядника или пламенной горелки. В первом случае электроискровой элемент соединен с источником 24 высокого напряжения, а во втором случае пламенная горелка соединена с источником горючего вещества, например источником газа, бензина, керосина (на чертежах не показано), при этом обеспечивается возможность работы инициирующего приспособления 21 как в непрерывном, так и в дискретном режиме. Each pair of bathtubs 1 is equipped with a common device for removing spent pulp, made in the form of a
Каждый барабан 6 снабжен приспособлением для съема целевого продукта, выполненным в виде скребка 25, разделенного на секции 26, каждая из которых установлена с возможностью регулирования угла касания с боковой поверхностью барабана 6 и силы прижима, что обеспечивается с помощью регулирующих приспособлений 27. Каждый скребок 25 выполнен из износоустойчивого диэлектрического материала. В случае его выполнения из электропроводного материала он снабжается приспособлением 28, выполненным из диэлектрического материала и обеспечивающим изоляцию барабана 6 со скребком от ванны 1. В целом подшипники 9, муфта 13, приспособления 28 обеспечивают надежную изоляцию барабана 6, являющегося анодом, от ванны 1, служащей катодом. Каждый скребок 25 снабжен приспособлением, выполненным, например, в виде лотка 29 для сбора и отведения гумино-минерального концентрата. Each
Устройство содержит также приспособление для снятия с поверхности слоя целевого продукта пленки пульпы, которое выполнено в виде рамы 30 с полотном 31 материала, которое натянуто на раме 30 с возможностью прижатия его к поверхности барабана 6. Рама 30 снабжена боковыми стенками 32, образующими совместно с полотном 31, крышкой 20, желобом 18 и его стенками 23 полость 33, максимально изолированную от окружающего пространства. The device also includes a device for removing from the surface of the layer of the target product the pulp film, which is made in the form of a
Заявляемое устройство работает следующим образом. The inventive device operates as follows.
Исходную водную пульпу, полученную путем обработки предварительно измельченных до крупности 3 мм гумитов и каустобиолитов угольного ряда раствором щелочи, например натриевой, калиевой или аммиачной водой, количество которой по сухому веществу составляет от 2 до 20% от массы сухого вещества гумитов и каустобиолитов, и содержащую соли гуминовых кислот, сильно гидратированные тонко- и среднедисперсные гумино-минеральные частицы и комплексы, при интенсивном механическом воздействии и повышенной температуре подают через каждый патрубок 15 в желоб 14. После заполнения желоба 14 пульпа через отверстия 17 (или продольную щель) поступает в зазор 5, образованный каждой ванной 1 (катодом) и барабаном 6 (анодом), и заполняет его до уровня переливного порога 22. Посредством приводного приспособления 12, муфты 13 и вала 4 каждый барабан 6 приводится во вращательное движение в противоположных направлениях, как показано на фиг.2. The initial aqueous pulp obtained by treating preliminarily crushed to a size of 3 mm humites and caustobiolites of a coal row with an alkali solution, for example, sodium, potassium, or ammonia water, the amount of which by dry matter is from 2 to 20% by weight of dry matter of humites and caustobiolites, and containing salts of humic acids, highly hydrated fine- and medium-dispersed humic-mineral particles and complexes, with intense mechanical action and elevated temperature, are fed through each
От источника 11 постоянного тока с помощью токоподводящего приспособления 10 на каждый вал 4 и барабан 6 подают положительный потенциал, а на каждую ванну 1 - отрицательный потенциал. Таким образом, каждый барабан 6 становится анодом, а каждая ванна 1 - катодом. From the
Подаваемая через отверстия 17 в зазор 5 пульпа равномерно распределяется по всей длине и движется в сторону переливного порога 22. Направления движения пульпы и вращения барабана 6 совпадают. The pulp fed through the
В зазоре 5 между анодом и катодом одновременно протекают процессы электролиза солей гуминовых кислот, электрофореза и электрофлотации сильно гидратированных гумино-минеральные частиц и комплексов. In the
Анионы гуминовых кислот разряжаются на аноде и образуют на нем слой материала. За счет подкисления в прианодной зоне часть анионов гуминовых кислот переходит в свободные гуминовые кислоты, которые также оседают на аноде. Под действием сил электрического поля отрицательно заряженные сильно гидратированные тонкодисперсные частицы и комплексы, а также часть поляризованных сильно гидратированных среднедисперсных частиц движутся к аноду, где разряжаются и оседают в виде слоя. Anions of humic acids are discharged at the anode and form a layer of material on it. Due to the acidification in the anode zone, part of the anions of humic acids passes into free humic acids, which also settle on the anode. Under the action of electric field forces, negatively charged highly hydrated finely dispersed particles and complexes, as well as a part of polarized highly hydrated finely dispersed particles move to the anode, where they are discharged and settle in the form of a layer.
Помимо электролиза солей гуминовых кислот в зазоре 5 частично происходит и электролиз воды с образованием на катоде преимущественно пузырьков водорода. Часть пузырьков вовлекается в движение пульпы вдоль боковой поверхности анода, а часть пузырьков успевает всплыть и, сорбируясь на поверхности анода, выносится им в сторону желоба 18. Расположение желобов 14 по отношению к анодам такое, что обеспечивает преимущественно восходящий вдоль боковой поверхности анода (барабана 6) поток пульпы и движение пузырьков. In addition to the electrolysis of salts of humic acids in the
Движущиеся с пульпой и всплывающие вверх микро- и макропузырьки флотируют, то есть захватывают и выносят гидратированные тонко- и среднедисперсные гумино-минеральные частицы, комплексы и агрегаты. Большая часть таких частиц, комплексов и агрегатов транспортируется пузырьками до поверхности анода, где они оседают, а меньшая часть движется в сторону желоба 18. Micro and macro bubbles moving with pulp and floating upwards float, that is, they capture and carry out hydrated fine and medium-sized humic-mineral particles, complexes and aggregates. Most of these particles, complexes and aggregates are transported by bubbles to the surface of the anode, where they settle, and a smaller part moves towards the
Так как направление движения пульпы и барабана 6 совпадают, то их относительная скорость мала, а градиент относительной скорости близок к нулю. Вследствие этого процессы электролиза солей гуминовых кислот, электрофореза тонкодисперсных частиц и электрофлотации тонко- и среднедисперсных частиц, комплексов и агрегатов протекают в постоянных ламинарных гидродинамических условиях, приводящих к максимальному выделению на аноде гумино-минерального концентрата. При этом организуется направленное движение газовых пузырьков, флотирующих к аноду тонко- и среднедисперсных частиц, комплексов, в том числе и виде агрегатов, которые также оседают на аноде. Since the direction of motion of the pulp and
Непрерывно выделяющийся на аноде гумино-минеральный концентрат непрерывно выводится из объема обрабатываемой пульпы. Полотном 31, закрепленным на раме 30, с поверхности гумино-минерального концентрата удаляется находящаяся на нем пленка пульпы и самотеком возвращается назад. Далее гумино-минеральный концентрат скребком 25 снимается с боковой (рабочей) поверхности барабана 6, поступает на лоток 29 и отводится как целевой продукт, при этом каждая из секций 26 скребка 25 обеспечивает равномерный съем гумино-минерального концентрата за счет раздельной регулировки силы прижима и угла касания, достигаемых с помощью регулирующих приспособлений 27. The humic-mineral concentrate continuously released at the anode is continuously withdrawn from the volume of the treated pulp. The
За счет направленного движения пузырьков и их постоянного выноса из зазора 5 между анодом и катодом (барабаном 6 и ванной 1) уменьшается электрическое сопротивление электролита, снижается необходимое для поддержания процессов электролиза, электрофореза и электрофлотации напряжение, снижается потребляемая мощность и повышается производительность. Due to the directional movement of the bubbles and their constant removal from the
Отработанная пульпа, то есть электролит, прошедший через зазор 5 при движении от приспособления 16 для подвода исходной пульпы, переливается через порог 22 и поступает в желоб 18. При этом часть пены вместе с электролитом переливом через порог 22 поступает в желоб 18, а часть пены заполняет полость 33, образованную желобом 18, частью боковых поверхностей барабанов 6, крышкой 20, рамой 30 и ее стенками 32. The spent pulp, that is, the electrolyte that has passed through the
В зависимости от интенсивности выделения пены производят непрерывное или периодическое ее гашение с использованием инициирующего приспособления 21, которое может быть расположено на одной или обеих стенках желоба 18 либо на крышке 20. Depending on the intensity of the foam, it is continuously or periodically extinguished using the initiating device 21, which can be located on one or both walls of the
Для непрерывного гашения пены приспособление 21 выполняют в виде пламенной горелки или электроискрового разрядника, напряжение на который подают от источника 24 высокого напряжения. Заполненные преимущественно водородом (95% водорода и 5% кислорода при небольшом количестве хлора и других электролитических газов) пузырьки пены и выделившийся из пузырьков водород сгорают с характерными звуковыми хлопками. To continuously extinguish the foam, the device 21 is in the form of a flame burner or an electric spark gap, the voltage of which is supplied from a high voltage source 24. Foam bubbles filled mainly with hydrogen (95% hydrogen and 5% oxygen with a small amount of chlorine and other electrolytic gases) and hydrogen released from the bubbles burn with characteristic sound pops.
Для периодического гашения пены используют приспособление 21 в виде электроискрового разрядника, на котором периодически вызывают электрическую искру. For periodic extinguishing of foam, a device 21 is used in the form of an electric spark gap, on which an electric spark is periodically caused.
При возникновении электрической искры в приспособлении 21 происходит взрывообразное сгорание пены, заполненной преимущественно водородом, и вся пена практически мгновенно исчезает. Звук от каждого взрывообразного сгорания гасится звукопоглощающим покрытием, а его термостойкость обеспечивает непрерывность работы устройства. Установленная с возможностью перемещения в вертикальном направлении крышка 20 компенсирует вместе с отводящим патрубком 19 незначительные изменения давления вследствие небольшого количества сгораемых газов в полости 33. When an electric spark occurs in the device 21, an explosive combustion of the foam, filled mainly with hydrogen, occurs and the entire foam disappears almost instantly. The sound from each explosive combustion is damped by a sound-absorbing coating, and its heat resistance ensures the continuity of operation of the device. Installed with the possibility of movement in the vertical direction, the
Тепло, выделяемое при работе пламенной горелки приспособления 21, сгорании водорода и взрывообразном сгорании пены, преимущественно расходуется на нагревание переливающегося через пороги 22 и находящегося в желобе 18 электролита и частично на нагревание пленки пульпы и целевого продукта, находящихся ниже приспособления 30, что имеет положительное значение, так как при этом уменьшается влажность целевого продукта. The heat generated during the operation of the flame burner of the device 21, the combustion of hydrogen and the explosive combustion of the foam, is mainly spent on heating the overflowing over
Поступивший в желоб 18 и подогретый там отработанный электролит отводится через патрубок 19 и направляется на повторное использование в качестве щелочного экстрагента для обработки исходных гумитов и каустобиолитов или на утилизацию каким-либо другим способом. The spent electrolyte received in the
Claims (16)
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002123573A RU2218315C1 (en) | 2002-09-04 | 2002-09-04 | Method of production of humic mineral concentrate and device for realization of this method |
| PCT/RU2003/000016 WO2004022509A1 (en) | 2002-09-04 | 2003-01-22 | Method for producing a humic mineral concentrate and device for carrying out said method |
| AU2003207161A AU2003207161A1 (en) | 2002-09-04 | 2003-01-22 | Method for producing a humic mineral concentrate and device for carrying out said method |
| BR0306212-0A BR0306212A (en) | 2002-09-04 | 2003-01-22 | Method for obtaining a humic mineral concentrate and apparatus for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002123573A RU2218315C1 (en) | 2002-09-04 | 2002-09-04 | Method of production of humic mineral concentrate and device for realization of this method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2218315C1 true RU2218315C1 (en) | 2003-12-10 |
| RU2002123573A RU2002123573A (en) | 2004-03-20 |
Family
ID=31974197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002123573A RU2218315C1 (en) | 2002-09-04 | 2002-09-04 | Method of production of humic mineral concentrate and device for realization of this method |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU2003207161A1 (en) |
| BR (1) | BR0306212A (en) |
| RU (1) | RU2218315C1 (en) |
| WO (1) | WO2004022509A1 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2031095C1 (en) * | 1994-06-09 | 1995-03-20 | Акционерное общество закрытого типа "Специальные биологические технологии" | Water-soluble humic acids, method of their preparing, and a method of soil detoxication and recultivation of agricultural purpose realized by means of these water-soluble humic acids |
| RU2125039C1 (en) * | 1997-01-14 | 1999-01-20 | Шульгин Александр Иванович | Humin concentrate, method of its preparing, devices for electrochemical preparing humin concentrate (variants), method of water treatment from impurities, method of dehydration of viscous-flowing media, method of detoxication of organic compounds, method of utilization of sewage, method of making soil from natural and artificial grounds and recovery of fertility of degraded soils, method of composting organic waste, method of utilization of tap water sediments |
| RU2175651C1 (en) * | 2000-04-24 | 2001-11-10 | Шульгин Александр Иванович | Method and installation for production of humino-mineral concentrate |
-
2002
- 2002-09-04 RU RU2002123573A patent/RU2218315C1/en not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-01-22 AU AU2003207161A patent/AU2003207161A1/en not_active Abandoned
- 2003-01-22 WO PCT/RU2003/000016 patent/WO2004022509A1/en not_active Application Discontinuation
- 2003-01-22 BR BR0306212-0A patent/BR0306212A/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2004022509A1 (en) | 2004-03-18 |
| RU2002123573A (en) | 2004-03-20 |
| BR0306212A (en) | 2004-08-24 |
| AU2003207161A1 (en) | 2004-03-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11180399B2 (en) | Intelligent oil sludge treatment apparatuses and treatment processes | |
| CA2741020C (en) | Clarification of tailing ponds using electrophoresis | |
| CN105621823B (en) | The treatment process for the oily sludge that disposing polluted water in oil generates | |
| CN102806228B (en) | Contaminated soil ex-situ electrokinetic remediation device and method thereof | |
| JP2013013881A (en) | Vacuum electrophoretic high-frequency dehydration treatment apparatus | |
| AU2017353979B2 (en) | System and method for treatment of wastewater via enhanced electroflotation | |
| CN110482809B (en) | Method and device for electrochemically enhancing sludge concentration and synchronously removing heavy metals | |
| RU2175651C1 (en) | Method and installation for production of humino-mineral concentrate | |
| KR101995207B1 (en) | Multi-contaminated soil remediation system by in situ thermal desorption for high temperature heat injection and extraction and oxidation and washing of organic acid | |
| CN107176775A (en) | A kind of technological process for purifying oily sludge | |
| RU2218315C1 (en) | Method of production of humic mineral concentrate and device for realization of this method | |
| CN213327106U (en) | High-salt oily sewage treatment system based on electric flocculation | |
| CN110498488A (en) | ECPI electrocatalytic oxidation complete set of equipments | |
| CN111439873A (en) | High-salinity oily sewage treatment system based on electric flocculation and process method thereof | |
| KR20030062988A (en) | Remediation and dewatering of dredged slurry and mine tailing with the vacuum method and electrokinetic phenomenon(Vacuum-electrokinetic dewatering and remediatin method) | |
| KR20060036813A (en) | Remediation and dewatering of dredged slurry and mine tailing with the vacuum method and electrokinetic phenomenon and apparatus) | |
| CN207016729U (en) | A kind of processing unit of the old oil emulsion in oil field | |
| KR19990001036A (en) | Apparatus and method for treating oil and heavy metals in wastewater | |
| CN201427881Y (en) | Sweep-frequency electric field generator | |
| Abfertiawan et al. | High Total Suspended Solid (TSS) Removal for Coal Mining Water Using Electrocoagulation | |
| Venkatasaravanan et al. | Removal of heavy metals from Acid Mine Drainage (AMD) contaminated with high concentrations of Fe, Zn, and Cu using electrocoagulation | |
| CN214108289U (en) | Electric enhanced leaching system for effectively removing pollutants in clay | |
| Su et al. | The Utilization of Electrokinetics for the Treatment of Industrial Wastewater-Industrial Size Experimental Study | |
| SU1370087A1 (en) | Electrolyzer for treatment of waste water sediments | |
| TW202406639A (en) | Process of oily sludge washing and remediation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070905 |