RU2618007C1 - Method for condensing pulp using acoustic waves - Google Patents

Method for condensing pulp using acoustic waves Download PDF

Info

Publication number
RU2618007C1
RU2618007C1 RU2016115397A RU2016115397A RU2618007C1 RU 2618007 C1 RU2618007 C1 RU 2618007C1 RU 2016115397 A RU2016115397 A RU 2016115397A RU 2016115397 A RU2016115397 A RU 2016115397A RU 2618007 C1 RU2618007 C1 RU 2618007C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
acoustic
pulp
sediment
sonar
sludge
Prior art date
Application number
RU2016115397A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Алексеевич Бахарев
Original Assignee
Сергей Алексеевич Бахарев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Алексеевич Бахарев filed Critical Сергей Алексеевич Бахарев
Priority to RU2016115397A priority Critical patent/RU2618007C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2618007C1 publication Critical patent/RU2618007C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/14Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/34Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations
    • C02F1/36Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations ultrasonic vibrations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: method of thickening sludge using ultrasonic waves includes its purification from coarse, medium size, fine and colloidal slurry of particles in a mud settler, mixing in the main sump roughly clarified sludge with a chemical reagent solution previously prepared and acoustically dispersed, mechanical mixing of the pulp with a solution of the chemical reagent and simultaneously irradiating them in the main sump, gravity thickening sludge, thickened sludge from the main fence sump and acoustic pre-drying to a moisture content of not more than 50%, and transporting the condensed acoustically dried sludge and its subsequent dehydration, transportation condensed and dewatered sludge to deep processing or disposal. The main settler is a thickener in which a pulp with a solution of a chemical reagent is irradiated with hydroacoustic waves of sound and ultrasonic frequency bands with an acoustic pressure amplitude of at least 104 Pa at a distance 1m from the corresponding hydroacoustic radiator. Impact on the pulp in a mud sediment basin with the help of hydroacoustic waves of sound and ultrasonic frequency ranges with an acoustic pressure amplitude of at least 102 Pa at a distance 1m from the corresponding hydroacoustic radiator. The effect is exerted on the condensed precipitate by means of sonoacoustic waves of sound and ultrasonic frequency ranges with an acoustic pressure amplitude of at least 102 Pa at a distance 1m from the corresponding hydroacoustic emitter.
EFFECT: invention allows to effectively thicken the sediment and clarify the pulp in a relatively simple way with minimal financial and time costs, ensuring medical safety for humans and environmental safety for the environment.
8 dwg

Description

Изобретение относится к области физики и может быть использовано: для сгущения продуктов обогащения обогатительных фабрик (ОФ) рудной и нерудной отраслей, обогащения углей, гидрометаллургии и т.п. - в интересах повышения безопасности (промышленной и экологической); для очистки оборотных промышленных вод (ОПВ) от шламовых частиц в сгустителях - для повышения эффективности производства (например, для повышения качества извлечения алмазов); для подготовки питьевой воды (для сгущения осадка) и дальнейшего использования сгущенного осадка в качестве сырья - в интересах рационального природопользования и т.д.The invention relates to the field of physics and can be used: for thickening the products of enrichment of concentration plants of the ore and nonmetallic industries, coal enrichment, hydrometallurgy, etc. - in the interests of improving safety (industrial and environmental); for purification of industrial industrial water (OPV) from sludge particles in thickeners - to increase production efficiency (for example, to improve the quality of diamond extraction); for the preparation of drinking water (for thickening sludge) and the further use of condensed sludge as a raw material - in the interests of rational nature management, etc.

Известен способ сгущения пульпы (с одновременным их осветлением) с использованием силы тяжести (методом отстаивания), при котором происходит отделение шламовых частиц (ШЧ) от воды под действием силы тяжести. При этом скорость оседания ШЧ зависит от их размера, плотности и от вязкости среды /БСЭ, 2-е изд., 1949, т. 31, с. 438/.A known method of thickening the pulp (with their simultaneous clarification) using gravity (sedimentation method), in which there is a separation of sludge particles (SC) from water under the action of gravity. In this case, the settling speed of the HF depends on their size, density and viscosity of the medium / TSB, 2nd ed., 1949, v. 31, p. 438 /.

Основными недостатками данного способа являются:The main disadvantages of this method are:

1. Длительность процесса сгущения (и осветления) тонкодисперсных частиц (ТДЧ) размером от 0,5 мкм до 5,0 мкм пульпы.1. The duration of the process of thickening (and clarification) of fine particles (TDP) ranging in size from 0.5 microns to 5.0 microns of pulp.

2. Низкая плотность сгущенного осадка - из-за ограничений силы тяжести.2. Low density of condensed sediment - due to limitations of gravity.

3. Невозможность очистки пульпы от коллоидных частиц (КЧ) - размером менее 0,5 мкм.3. The inability to clean the pulp from colloidal particles (CN) - less than 0.5 microns in size.

4. Высокие затраты (капитальные и эксплуатационные) на реализацию способа и т.д.4. High costs (capital and operational) for the implementation of the method, etc.

Известен способ сгущения пульпы (с одновременным их осветлением) с использованием акустического фильтра, заключающийся в отделении твердых частиц (шламов) пульпы от жидкой фазы (воды) посредством пропускания фильтруемой суспензии (пульпы) через акустический фильтр, в качестве фильтрующей перегородки которого используется металлическая сетка, колеблющаяся с частотой 100 Гц /Kord P. Genive Chimique, №10, 1956. Ультразвук в обогащении полезных ископаемых /Под ред. В.А. Глембоцкого. - Алма-Ата: Наука, 1972, с. 170/.A known method of thickening the pulp (with their simultaneous clarification) using an acoustic filter, which consists in separating solid particles (sludge) of the pulp from the liquid phase (water) by passing a filtered suspension (pulp) through an acoustic filter, a metal mesh is used as a filtering partition, oscillating with a frequency of 100 Hz / Kord P. Genive Chimique, No. 10, 1956. Ultrasound in mineral processing / Ed. V.A. Glembotsky. - Alma-Ata: Science, 1972, p. 170 /.

Основными недостатками данного способа являются:The main disadvantages of this method are:

1. Низкая производительность сгущения и осветления хвостов обогащения - из-за ограниченной площади фильтрующей перегородки.1. Low productivity of thickening and clarification of tailings - due to the limited area of the filtering partition.

2. Низкая плотность осадка - из-за природных ограничений силы гравитации.2. Low sediment density - due to natural limitations of gravity.

3. Невозможность очистки хвостов обогащения от КЧ и ТДЧ - из-за технических ограничений в свойствах фильтрующей перегородки.3. The impossibility of cleaning the tailings of the enrichment factor and TDP - due to technical limitations in the properties of the filtering partition.

4. Высокие затраты (капитальные и эксплуатационные) на реализацию данного способа и т.д.4. High costs (capital and operating) for the implementation of this method, etc.

Известен способ сгущения хвостов обогащения (с одновременным их осветлением) с использованием химических реагентов (коагулянтов, флокулянтов), заключающийся в: приготовлении раствора химического реагента (РХР), его дозированной подачи в хвосты обогащения (в пульпу), смешивании РХР с пульпой и обеспечении условий его (РХР) эффективной работы, а также последующем удалении сгущенного осадка и отведении осветленной воды /Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: Учебник для вузов. - Изд. 2-е. В 2-х кн.: Часть 1. Теоретические основы процессов химической технологии. Гидромеханические и тепловые процессы и аппараты. - М.: Химия, 1995. – 400 с. Куренков В.Ф. Полиакриламидные флокулянты // Соросовский образовательный журнал. - 1997. - №7. С. 57-63/.A known method of thickening the tailings of enrichment (with their simultaneous clarification) using chemical reagents (coagulants, flocculants), which consists in: preparing a solution of a chemical reagent (RHR), dosing it in the tailings of the enrichment (in the pulp), mixing RHR with pulp and ensuring conditions its (RHR) effective work, as well as the subsequent removal of condensed sediment and the discharge of clarified water / Dytnersky Yu.I. Processes and devices of chemical technology: Textbook for universities. - Ed. 2nd. In 2 books: Part 1. Theoretical foundations of chemical technology processes. Hydromechanical and thermal processes and apparatuses. - M .: Chemistry, 1995 .-- 400 p. Kurenkov V.F. Polyacrylamide flocculants // Soros Educational Journal. - 1997. - No. 7. S. 57-63 /.

Основными недостатками данного способа являются: - высокие капитальные (на строительство сгустителей и т.д.) и эксплуатационные (на приобретение химических реагентов) затраты;The main disadvantages of this method are: - high capital (for the construction of thickeners, etc.) and operational (for the purchase of chemical reagents) costs;

- потенциально высокая экологическая опасность при транспортировке и хранении химических реагентов;- potentially high environmental hazard during transportation and storage of chemicals;

- сложность правильного выбора дозировки химического вещества - из-за зависимости дозировки от: концентрации ШЧ в пульпе, физико-химических свойств ШЧ (особенно КЧ), параметров (температура и т.д.) внешней среды;- the complexity of the correct dosage of the chemical substance - due to the dependence of the dosage on: the concentration of HF in the pulp, physico-chemical properties of HF (especially HF), parameters (temperature, etc.) of the external environment;

- большой расход энергии при введении РХР в пульпу (перикинетическая стадия - интенсивное кратковременное перемешивания РХР с исходной суспензией и адсорбция полимера на поверхности раздела фаз твердое - жидкость) - из-за необходимости диспергирования РХР и обеспечения необходимой частоты столкновения частиц;- high energy consumption during the introduction of RXR into the pulp (perikinetic stage — intensive short-term mixing of RXR with the initial suspension and polymer adsorption on the solid – liquid interface) - due to the need for dispersion of RXR and the necessary particle collision frequency;

- длительность процесса укрупнения и роста флоккул (ортокинетическая стадия), когда они приобретают большую плотность и вес, а также оседают под действием сил гравитации. При этом важно, чтобы в один момент времени столкнулись частицы с поверхностями, покрытыми полимером. Поэтому данный процесс ускоряется при медленном перемешивании, когда соединение флоккул происходит постепенно (при высокой скорости перемешивания флоккулы могут разрушаться и отделяются друг от друга и при повторном соединении редко достигают оптимального размера и прочности);- the duration of the process of enlargement and growth of flocculi (orthokinetic stage), when they acquire a greater density and weight, and also settle under the action of gravitational forces. Moreover, it is important that at one point in time particles collide with surfaces coated with a polymer. Therefore, this process is accelerated with slow stirring, when the floccule connection is gradual (at a high mixing speed, the floccules can break down and separate from each other and when reconnected rarely reach the optimal size and strength);

- изменение физических свойств новых образований, т.к. процессы нейтрализации зарядов (коагуляции) и образования флоккул (флокуляции) настолько различны, что каждая из этих систем, где проводится удаление твердых веществ, имеет свои ограничения по физическим параметрам. Например, флокулирующая способность реагентов в промышленных дисперсных системах зависит от большого числа факторов, поэтому затруднена корректная оценка влияния отдельных факторов на флокулирующий эффект;- change in the physical properties of new formations, because the processes of charge neutralization (coagulation) and floccule formation (flocculation) are so different that each of these systems, where solids are removed, has its own limitations on physical parameters. For example, the flocculating ability of reagents in industrial disperse systems depends on a large number of factors; therefore, it is difficult to correctly assess the influence of individual factors on the flocculating effect;

- уменьшение флокулирующей активности в процессе приготовления, хранения, транспортирования от места приготовления к сгустителю. Это обусловлено не только уменьшением молекулярной массы вследствие деструкции макромолекул, происходящей в результате химических, физических и микробиологических воздействий, но и увеличением компактности макромолекулярных клубков (глобул) в результате внутримолекулярного перераспределения водородных связей и т.д.- reduction of flocculating activity in the process of preparation, storage, transportation from the place of preparation to the thickener. This is due not only to a decrease in molecular weight due to the destruction of macromolecules resulting from chemical, physical and microbiological influences, but also to an increase in the compactness of macromolecular tangles (globules) as a result of intramolecular redistribution of hydrogen bonds, etc.

Известен способ безреагентной очистки воды и уплотнения осадка, заключающийся в практически полной - более 90% очистке от крупнодисперсных - размер части более 50 мкм, взвешенных веществ (ВВ), значительной - более 50% очистке от среднедисперсных - размер частиц от 5 мкм до 50 мкм, ВВ незначительной - менее 50% очистке от тонкодисперных (ТД) - размер частиц от 0,5 мкм до 5 мкм, ВВ, частичной - менее 10% очистке от КЧ, путем периодического - с чередованием режимов излучения и паузы, а также последовательного по частоте, формирования в главном отстойнике (отстойнике для оборотных вод) бегущих гидроакустических волн (БГАВ) звукового диапазона частот (ЗДЧ) - в диапазоне частот от 16 Гц до 16 кГц и ультразвукового диапазона частот (УЗДЧ) - в диапазоне частот выше 16кГц; в полной очистке от КДЧ, практически полной очистке от СДЧ, существенной очистке от ТДЧ, а также частичной очистке от КЧ в первом дополнительном отстойнике - путем периодического и последовательного формирования бегущих гидроакустических волн (БГАВ) звукового диапазона частот (ЗДЧ) и ультразвукового диапазона частот (УЗДЧ); в полной очистке от СДЧ, практически полной очистке от ТДЧ, незначительной очистке от КЧ во втором дополнительном отстойнике - путем периодического и последовательного формирования интенсивных стоячих гидроакустических волн (СГАВ) ЗДЧ и УЗДЧ частот; в полной очистке от ТДЧ, практически полной очистке от КЧ в третьем дополнительном отстойнике - путем периодического и последовательного формирования интенсивных СГАВ ЗД и УЗД частот, а также дополнительной очистки от ВВ путем фильтрации воды через дренажные системы и прохождения через системы естественной аэрации воды кислородом, находящихся между всеми отстойниками; в полной очистке от КЧ в специальном сооружении - акустическом гидроциклоне (АГЦ) путем перемешивания и дегазации очищаемой воды при избыточным статическом давлении 3-5 атм, а также путем ее облучения интенсивными - с амплитудой звукового давления не менее 105 Па на расстоянии 1 м от излучателя, СГАВ УЗДЧ на частоте, близкой к резонансной частоте газовых пузырьков за счет: акустической коагуляции, преимущественно, СДВВ и ТДЧЧ - в БГАВ ЗДЧ и УЗДЧ (в главном и первом дополнительном отстойнике); акустической коагуляции, преимущественно, ТДВВ и КЧ - СГАВ ЗДЧ и УЗДЧ (во втором и третьем дополнительном отстойниках); акустической коагуляции, преимущественно КЧ, ТМ и солей - режиме акустической кавитации (в специальном сооружении): гравитационного осаждения ранее акустически коагулированных СДВВ, ТДВВ и КЧ (в главном отстойнике, в первом, втором и третьем дополнительных отстойниках, а также в специальном сооружении); акустического уплотнения осадка (в специальном сооружении) /Бахарев С.А. Способ очистки и обеззараживания оборотных и сточных вод. - Патент РФ №2280490, 2005 г., опубл. 27.07.2006, Бюл. №21. Диплом ФИПС в номинации: «100 лучших изобретений России»/.A known method of reagent-free water purification and sediment compaction, which consists in almost complete - more than 90% purification from coarse particles - part size of more than 50 microns, suspended solids (EXPLOSIVES), significant - more than 50% purification of medium-dispersed particles - particle size from 5 microns to 50 microns , Explosive insignificant - less than 50% purification from fine dispersion (TD) - particle size from 0.5 μm to 5 microns, explosive, partial - less than 10% purification from cn, by periodic - with alternating radiation and pause modes, as well as sequential frequency, formation in the main sedimentation tank (sediment Nike for circulating water) traveling hydroacoustic waves (BHWA) of the sound frequency range (HFD) - in the frequency range from 16 Hz to 16 kHz and the ultrasonic frequency range (UHF) - in the frequency range above 16 kHz; complete cleaning of the CDF, almost complete cleaning of the CDF, substantial cleaning of the CDP, and also partial cleaning of the CD in the first additional settler - by periodically and sequentially generating traveling hydroacoustic waves (BHAV) of the sound frequency range (UHF) and the ultrasonic frequency range ( UZDCH); complete cleaning of the MFD, almost complete cleaning of the MFD, minor cleaning of the MF in the second additional settler - by periodically and sequentially generating intense standing hydroacoustic waves (GWS) of the MHF and the MFD frequency; complete purification from TDS, almost complete purification from CS in the third additional settling tank - by periodically and sequentially generating intensive SGAW ZD and SPL frequencies, as well as additional purification from EXPLOSIVES by filtering water through drainage systems and passing through natural oxygen aeration systems with oxygen between all sedimentation tanks; in complete purification from CS in a special facility - acoustic hydrocyclone (AGC) by mixing and degassing the water being purified with an excess of static pressure of 3-5 atm, as well as by irradiating it with intense - with an amplitude of sound pressure of at least 10 5 Pa at a distance of 1 m from emitter, GWA UHF at a frequency close to the resonant frequency of gas bubbles due to: acoustic coagulation, predominantly ADW and TDHH - in HHW HW and UHF (in the main and first additional sump); acoustic coagulation, mainly TDVV and KCh - SGAV ZDCh and UZDCH (in the second and third additional settlers); acoustic coagulation, mainly CFC, HM and salts - acoustic cavitation mode (in a special structure): gravitational deposition of previously acoustically coagulated SDVV, TDVV and KCh (in the main sump, in the first, second and third additional sumps, as well as in a special construction); acoustic compaction of sediment (in a special structure) / Bakharev S.A. The method of purification and disinfection of circulating and waste water. - RF patent No. 2280490, 2005, publ. July 27, 2006, Bull. No. 21. FIPS Diploma in the nomination: “100 Best Inventions of Russia”.

К основным недостаткам данного способа относят:The main disadvantages of this method include:

1. Низкое качество сгущения осадка и осветления воды из-за наличия в исходной водной системе ТДЧ и КЧ.1. The low quality of sediment thickening and clarification of water due to the presence of TDS and CN in the original water system.

2. Низкая производительность сгущения осадка и осветления воды из-за наличия в исходной водной системе ТДЧ и КЧ.2. Low productivity of sludge thickening and clarification of water due to the presence of TDP and CN in the original water system.

3. Высокая стоимость сгущения единицы объема (например, 1 м3) осадка и осветления единицы объема воды.3. The high cost of thickening a unit volume (for example, 1 m 3 ) of sediment and clarification of a unit volume of water.

4. Громоздкость очистного сооружения и т.д.4. The bulkiness of the treatment plant, etc.

Наиболее близким к заявляемому относится способ, выбранный в качестве способа-прототипа, заключающийся в очистке от КДЧ, СДЧ, ТДЧ (мелкодисперсных) и КЧ, планктона (ПЛТ) и водорослей (ВДР), а также от болезнетворных бактерий (ББ), тяжелых металлов (ТМ), нефтепродуктов (НПР) путем периодического (с чередованием режимов излучения и паузы) и последовательного по частоте формирования в отстойнике БГАВ ЗДЧ и УЗДЧ, а также в смешивании грязненной промышленной воды с РХР (оксихлорида алюминия) предварительно приготовленным (из смеси химического реагента и воды) и акустически диспергированном (равномерно измельченным), в очистке от СДЧ, ТДЧ, КЧ, ББ, ПЛТ, ВДР и НПР в первом дополнительном отстойнике путем периодического и последовательного по частоте, формирования в отстойнике БГАВ ЗДЧ и УЗДЧ, а также путем аэрирования очищаемой воды мельчайшими пузырьками воздуха; в очистке от ТДЧ, КЧ, ББ ПЛТ, ВДР и НПР во втором дополнительном отстойнике путем периодического и последовательного по частоте, формирования в отстойнике СГАВ ЗДЧ; а также путем аэрирования очищаемой воды мельчайшими пузырьками воздуха; в очистке от КЧ, ББ, ПЛТ и ВДР в специальном сооружении - магнитоакустическом гидроциклоне (МАГЦ) путем активного перемешивания воды во вращающемся гидропотоке при избыточном статическом давлении и облучении ее интенсивными гидроакустическими волнами ЗДЧ, а также низкочастотными (НЧ) и высокочастотными (ВЧ) электромагнитными волнами; заборе мокрого сгущенного осадка, его предварительную акустическую сушку до транспортной влажности, окончательную сушку безопасного осадка, раздельную фасовку безопасного и опасного осадка, а также их последующую транспортировку для глубокой переработки или утилизации /Бахарев С.А. Способ очистки и обеззараживания воды. - Патент РФ №2487838, 2011 г., опубл. 20.07.2013, Бюл. №20/.Closest to the claimed method relates to the selected method of the prototype, which consists in cleaning from KDP, MF, TDP (finely dispersed) and CN, plankton (PMT) and algae (VDR), as well as from pathogenic bacteria (BB), heavy metals (ТМ), petroleum products (NPR) by periodic (with alternating radiation and pause) and consecutive frequency of formation in the settling tank BGAV ZDCh and UZDCH, as well as in the mixing of contaminated industrial water with RHR (aluminum oxychloride) pre-prepared (from a mixture of chemical reaction nta and water) and acoustically dispersed (uniformly ground), in the removal of MF, TDP, KCh, BB, PLT, VDR and NPR in the first additional sedimentation tank by periodically and sequentially in frequency, forming in the settler BGAV ZDCh and UZDCH, as well as by aeration of purified water with tiny air bubbles; in the cleaning of TDP, KCh, BB PLT, VDR and NPR in the second additional sump by periodic and sequential in frequency, the formation of SZAV ZDCh in the sump; as well as by aerating the purified water with tiny air bubbles; in purification from CP, BB, PLT and VDR in a special facility - magnetoacoustic hydrocyclone (MAGC) by actively mixing water in a rotating hydroflow with excessive static pressure and irradiating it with intense hydroacoustic waves of the ZChD, as well as low-frequency (LF) and high-frequency (HF) electromagnetic waves collection of wet condensed sediment, its preliminary acoustic drying to transport humidity, final drying of safe sediment, separate packing of safe and dangerous sediment, as well as their subsequent transportation for deep processing or disposal / Bakharev S.A. The method of purification and disinfection of water. - RF patent No. 2487838, 2011, publ. 07/20/2013, Bull. No. 20 /.

Основными недостатками способа-прототипа являются:The main disadvantages of the prototype method are:

1. Недостаточное качество сгущения осадка и осветления воды из-за наличия в исходной водной системе ТДЧ и КЧ.1. Insufficient quality of sludge thickening and clarification of water due to the presence of TDS and CN in the original water system.

2. Недостаточная производительность сгущения осадка и осветления воды из-за наличия в исходной водной системе ТДЧ и КЧ.2. Insufficient productivity of sludge thickening and clarification of water due to the presence of TDS and CN in the initial water system.

3. Высокая стоимость сгущения единицы объема (например, 1 м3) осадка и осветления единицы объема воды.3. The high cost of thickening a unit volume (for example, 1 m 3 ) of sediment and clarification of a unit volume of water.

4. Потенциальная экологическая опасность из-за наличия остатков химических реагентов в сгущенном осадке и в осветленной воде.4. Potential environmental hazard due to the presence of chemical residues in condensed sediment and clarified water.

4. Громоздкость очистного сооружения и т.д.4. The bulkiness of the treatment plant, etc.

Задача, которая решается изобретением, заключается в разработке способа, свободного от указанных выше недостатков.The problem that is solved by the invention is to develop a method free from the above disadvantages.

Технический результат предложенного способа заключается в эффективном (быстром и качественном) сгущении осадка и в эффективном (быстрой и качественной) осветлении (очистке от шламовых частиц) пульпы относительно простым способом при минимальных финансово-временных затратах с обеспечением медицинской безопасности для человека и экологической безопасности для окружающей природной среды (ОПС) в целом.The technical result of the proposed method consists in effective (fast and high-quality) thickening of the sludge and in effective (quick and high-quality) clarification (cleaning of sludge particles) of the pulp in a relatively simple way with minimal financial and time costs while ensuring medical safety for humans and environmental safety for the environment natural environment (OPS) in general.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе сгущения пульпы с использованием акустических волн, включающем очистку пульпы от крупнодисперсных, среднедисперсных, тонкодисперсных и коллоидных шламовых частиц в грязевом отстойнике, смешивании в главном отстойнике ранее грубо осветленной пульпы с раствором химического реагента, предварительно приготовленным и акустически диспергированным при помощи гидроакустических волн ультразвукового диапазона частот с амплитудой акустического давления не менее 104 Па на расстоянии 1 м от соответствующего гидроакустического излучателя, механическом перемешивании пульпы с раствором химического реагента и одновременном облучении их в главном отстойнике, гравитационном сгущении осадка путем гравитационного осаждения ранее акустически и химически коагулированных шламовых частиц, заборе сгущенного осадка из главного отстойника и его предварительной акустической сушке до транспортной - не более 50% влажности, путем его облучения акустическими волнами звукового и ультразвукового диапазона частот с амплитудой акустического давления не менее 1 Па на расстоянии 1 м от соответствующего акустического излучателя, транспортировке сгущенного и акустически высушенного осадка и его последующем обезвоживании, транспортировке сгущенного и обезвоженного осадка для его глубокой переработки или утилизации, в качестве главного отстойника используют сгуститель, в котором пульпу с раствором химического реагента облучают гидроакустическими волнами звукового и ультразвукового диапазонов частот с амплитудой акустического давления не менее 104 Па на расстоянии 1 м от соответствующего гидроакустического излучателя, дополнительно осуществляют воздействие на пульпу в грязевом отстойнике при помощи гидроакустических волн звукового и ультразвукового диапазонов частот с амплитудой акустического давления не менее 102 Па на расстоянии 1 м от соответствующего гидроакустического излучателя, дополнительно осуществляют воздействие на сгущаемый осадок при помощи гидроакустических волн звукового и ультразвукового диапазонов частот с амплитудой акустического давления не менее 102 Па на расстоянии 1 м от соответствующего гидроакустического излучателя.This goal is achieved by the fact that in the known method of thickening the pulp using acoustic waves, including cleaning the pulp from coarse, medium, fine and colloidal sludge particles in the mud sump, mixing in the main sump of previously coarse clarified pulp with a solution of a chemical reagent, previously prepared and acoustically dispersed using sonar waves of the ultrasonic frequency range with an amplitude of acoustic pressure of at least 10 4 Pa at a distance 1 m from the corresponding hydroacoustic emitter, mechanically mixing the pulp with a solution of a chemical reagent and simultaneously irradiating them in the main sedimentation tank, gravitational thickening of the sediment by gravitational sedimentation of previously acoustically and chemically coagulated sludge particles, collecting the condensed sediment from the main sedimentation tank and its preliminary acoustic drying to transport - no more than 50% humidity, by irradiating it with acoustic waves of sound and ultrasonic frequency range with acoustic amplitude pressure not less than 1 Pa at a distance of 1 m from the corresponding acoustic emitter, transporting the condensed and acoustically dried sludge and its subsequent dehydration, transporting the condensed and dehydrated sludge for its deep processing or disposal, use a thickener in which the pulp with the solution is used as the main settler chemical reagent is irradiated with hydroacoustic waves of sound and ultrasonic frequency ranges with an amplitude of acoustic pressure of at least 10 4 Pa at a distance of 1 m from the corresponding sonar emitter, they additionally influence the pulp in the mud settler using sonar waves of sound and ultrasonic frequency ranges with an acoustic pressure amplitude of at least 10 2 Pa at a distance of 1 m from the corresponding sonar emitter, additionally effect the condensed sediment with the help of sonar waves sound and ultrasonic frequency ranges with an amplitude of acoustic pressure of at least 10 2 Pa at a distance of 1 m from s corresponding sonar emitter.

На фиг. 1 - фиг. 6 представлены структурные схемы устройства, реализующего разработанный способ сгущения продуктов обогащения с использованием акустических волн. При этом: на фиг. 1 иллюстрируется структурная схема устройства применительно к общему принципу реализации разработанного способа сгущения продуктов обогащения с использованием акустических волн; на фиг. 2 иллюстрируется структурная схема устройства применительно к первому мобильному гидроакустическому модулю (ПМГАМ), установленному в районе грязевого отстойника; на фиг. 3 иллюстрируется структурная схема устройства применительно к: второму МГАМ (ВМГАМ), установленному в районе приготовления РХР; к третьему МГАМ (ТМГАМ), установленному в районе ввода РХР в продукты обогащения; к четвертому МГАМ (ЧМГАМ), установленному в районе сгустителя; на фиг. 4 иллюстрируется структурная схема устройства применительно к пятому МГАМ (ПТМГАМ), размещенному в районе грязевого бака.In FIG. 1 - FIG. 6 shows the structural diagrams of a device that implements the developed method for thickening enrichment products using acoustic waves. In this case: in FIG. 1 illustrates a block diagram of a device as applied to the general principle of implementing the developed method for concentration of enrichment products using acoustic waves; in FIG. 2 illustrates a block diagram of a device as applied to a first mobile sonar module (PMGAM) installed in the area of a mud settler; in FIG. 3 illustrates a block diagram of a device as applied to: a second MGAM (VMGAM) installed in the area of preparation of RHR; to the third MGAM (TMGAM) installed in the area where RHR is introduced into the enrichment products; to the fourth MGAM (ChMGAM), installed in the area of the thickener; in FIG. 4 illustrates a block diagram of a device as applied to the fifth MGAM (PTMGAM) located in the area of a mud tank.

Устройство применительно к сгущению продуктов обогащения с использованием акустических волн в процессе добычи алмазов (например, на горно-обогатительных комбинатах АК «АЛРОСА») содержит последовательно функционально соединенные: транспортный модуль (1) алмазосодержащей руды, являющийся первым входом обогатительной фабрики (ОФ), ОФ (2), горизонтальный пульповод (3), являющийся выходом ОФ (2), первый шламовый насос (4), грязевой отстойник (5) с первым разгрузочным устройством (6) и первым транспортером (7) сгущенного осадка, являющийся резервуаром для продуктов обогащения ОФ (2), вертикальный пульповод (8), являющийся первым входом сгустителя (10), второй шламовый насос (9), сгуститель (10), являющийся главным отстойником, второй транспортер (11) сгущенного осадка, являющийся первым выходом сгустителя (10), грязевой бак (12), являющийся резервуаром для сгущенного осадка, третий транспортер (13) сгущенного и акустически высушенного осадка, обезвоживатель осадка (14), четвертый транспортер (15) сгущенного и обезвоженного осадка, фасовочный модуль (16) сгущенного и обезвоженного осадка и транспортный модуль (17) сгущенного и обезвоженного осадка.The device as applied to the concentration of enrichment products using acoustic waves in the process of diamond mining (for example, at ALROSA mining and processing plants) contains functionally connected in series: a transport module (1) of diamond-containing ore, which is the first input of the processing plant (GO), GO (2), a horizontal slurry conduit (3), which is the outlet of the processing unit (2), the first slurry pump (4), a mud sump (5) with the first discharge device (6) and the first conveyor (7) of condensed sludge, which is a reservoir for the enrichment products OF (2), the vertical slurry line (8), which is the first inlet of the thickener (10), the second slurry pump (9), the thickener (10), which is the main settler, the second conveyor (11) of the thickened sludge, which is the first outlet of the thickener (10), a mud tank (12), which is a reservoir for condensed sludge, a third conveyor (13) of condensed and acoustically dried sludge, a sludge dehydrator (14), a fourth conveyor (15) of condensed and dehydrated sludge, a packing module (16) of condensed and dehydrated sludge and transport The module (17) is condensed and dewatered sludge.

Устройство также содержит последовательно функционально соединенные: переливную трубу (18), являющуюся вторым выходом сгустителя (10), первый горизонтальный водовод (19), водный отстойник (20), являющийся резервуаром осветленной оборотной воды для ОФ (2), второй горизонтальный водовод (21), водяной насос (22) и третий горизонтальный водовод (23), являющийся вторым входом ОФ (2).The device also contains functionally connected in series: an overflow pipe (18), which is the second outlet of the thickener (10), a first horizontal water conduit (19), a water sump (20), which is a clarified circulating water reservoir for PF (2), and a second horizontal water conduit (21) ), a water pump (22) and a third horizontal water conduit (23), which is the second input of the OB (2).

Устройство также содержит функционально соединенные: бак (24) для чистой воды, бак (25) для сухого химического реагента (СХР), бак (26) для приготовления РХР, бак (27) для хранения РХР, первая гибкая труба (28), насос (29) для перекачивания РХР и вторая гибкая труба (30), являющаяся вторым входом сгустителя (10).The device also contains functionally connected: tank (24) for clean water, tank (25) for dry chemical reagent (СХР), tank (26) for preparing РХР, tank (27) for storing РХР, first flexible pipe (28), pump (29) for pumping RHR and the second flexible pipe (30), which is the second input of the thickener (10).

Устройство также содержит: ПМГАМ (31), ВМГАМ (32), ТМГАМ (33), ЧМГАМ (34) и ПТМГАМ (35).The device also contains: PMGAM (31), VMGAM (32), TMGAM (33), CMGAM (34) and PTMGAM (35).

При этом ПМГАМ (31) содержит: первый гидроакустический канал (36) формирования, усиления и ненаправленного (направленного во все стороны) излучения гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ, предназначенный, в первую очередь, для акустической коагуляции СДЧ и содержащий последовательно электрически соединенные: первый генератор (37) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте F1, первый усилитель мощности (38) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте F1 и первый ненаправленный гидроакустический излучатель (39) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте F1; второй гидроакустический канал (40) формирования, усиления и направленного вперед-вниз излучения гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f1, предназначенный, в первую очередь, для акустического (принудительного) осаждения разнодисперсных (КДЧ, СДЧ, ТДЧ и КЧ) исходных и ранее акустически коагулированных шламовых частиц (ШЧ) и содержащий последовательно электрически соединенные: второй генератор (41) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f1, второй усилитель мощности (42) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f1 и первый направленный вперед-вниз гидроакустический излучатель (43) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f1; третий гидроакустический канал (44) формирования, усиления и ненаправленного (направленного во все стороны) излучения гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ, предназначенный, в первую очередь, для акустического сгущения осадка и содержащий последовательно электрически соединенные: третий генератор (45) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте ω1 и третий усилитель мощности (46) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте ω1 и второй ненаправленный гидроакустический излучатель (47) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте ω1.At the same time, PMGAM (31) contains: the first hydroacoustic channel (36) for generating, amplifying, and non-directional (directed in all directions) radiation of the sonar signals of the ZDCh and UZDCH, intended, first of all, for acoustic coagulation of the SDCh and containing in series electrically connected: the first generator (37) sonar signals ZDCH and UZDCH at a frequency of F 1 , the first power amplifier (38) sonar signals ZDCh and UZDCH at a frequency of F 1 and the first non-directional sonar emitter (39) sonar signal catch ZDCH and UZDCH at a frequency of F 1 ; the second hydroacoustic channel (40) for the formation, amplification, and forward-downward radiation of hydroacoustic signals of the MHF and UHFM at a frequency f 1 , intended primarily for the acoustic (forced) deposition of differently dispersed (KDH, MFD, TDPh and KCh) source and earlier acoustically coagulated sludge particles (WF) and comprising in series electrically connected: a second generator (41) of hydroacoustic signals of ZDCh and UZDCH at a frequency of f 1 , a second power amplifier (42) of hydroacoustic signals of ZDCh and UZDCh at a frequency of f 1 and the first forward-down sonar emitter (43) of the sonar signals ZDCH and UZDCH at a frequency f 1 ; the third hydroacoustic channel (44) for generating, amplifying and omnidirectional (directed in all directions) radiation of the sonar signals of the ZDCh and UZDCH, intended primarily for acoustic condensation of the sediment and containing in series electrically connected: the third generator (45) of sonar signals of the ZDCh and UZDCH at a frequency of ω 1 and a third power amplifier (46) of sonar signals of the ZDCh and UZDCH at a frequency of ω 1 and a second omnidirectional sonar emitter (47) of sonar signals of the ZDCh and UZDCH at frequencies e ω 1 .

При этом ВМГАМ (32) содержит: четвертый гидроакустический канал (48) формирования, усиления и ненаправленного (направленного во все стороны) излучения гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте Ω1, предназначенный, в первую очередь, для акустического перемешивания РХР (за счет акустического течения и т.д.) и акустической активации (за счет знакопеременного давления большой амплитуды) РХР, и содержащий последовательно электрически соединенные: четвертый генератор (49) гидроакустических сигналов на частоте Ω1, четвертый усилитель мощности (50) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте Ω1 и третий ненаправленный гидроакустический излучатель (51) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте Ω1.At the same time, the VMGAM (32) contains: the fourth hydroacoustic channel (48) for generating, amplifying, and non-directional (directed in all directions) radiation of the sonar signals of the ZDCh and UZDCh at a frequency of Ω 1 , intended primarily for acoustic mixing of the RCF (due to acoustic currents, etc.), and acoustic activation (due to the alternating pressure large amplitude) RCR, and comprising serially connected electrically by: a fourth oscillator (49) of sonar signals at the frequency Ω 1, the fourth amplifier powerfully five (50) of sonar signals and ZDCH UZDCH at the frequency Ω 1 and the third omnidirectional sonar transducer (51) of sonar signals and ZDCH UZDCH at the frequency Ω 1.

При этом ТМГАМ (33) содержит: пятый гидроакустический канал (52) формирования, усиления и ненаправленного излучения гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте Ω2, предназначенный, в первую очередь, для акустического диспергирования (равномерного измельчения частичек РХР в режиме акустической кавитации) РХР, вводимого в продукты обогащения, и содержащий последовательно электрически соединенные: пятый генератор (53) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте Ω2, пятый усилитель мощности (54) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте Ω2 и четвертый ненаправленный гидроакустический излучатель (55) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте Ω2.At the same time, TMGAM (33) contains: the fifth sonar channel (52) for generating, amplifying, and omnidirectional radiation of sonar signals of the ZDCh and UZDCH at a frequency of Ω 2 , intended primarily for acoustic dispersion (uniform grinding of RHR particles in acoustic cavitation mode) RHR introduced into the products of enrichment, and containing in series electrically connected: the fifth generator (53) of sonar signals ZDCH and UZDCH at a frequency of Ω 2 , the fifth power amplifier (54) sonar signals ZDCh and UZDCH n and a frequency of Ω 2 and a fourth non-directional sonar emitter (55) of the sonar signals of the ZDCH and UZDCH at a frequency of Ω 2 .

При этом ЧМГАМ (34) содержит: шестой гидроакустический канал (56)формирования, усиления и ненаправленного (направленного во все стороны) излучения гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ, предназначенный, в первую очередь, для акустической коагуляции ТДЧ и содержащий последовательно электрически соединенные: шестой генератор (57) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте F2, шестой усилитель мощности (58) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте F2 и пятый ненаправленный гидроакустический излучатель (59) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте F2; седьмой гидроакустический канал (60) формирования, усиления и направленного вперед-вниз излучения гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f2, предназначенный, в первую очередь, для акустического (принудительного) осаждения разнодисперсных (СДЧ, ТДЧ и КЧ) исходных и ранее акустически коагулированных ШЧ и содержащий последовательно электрически соединенные: седьмой генератор (61) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f2, седьмой усилитель мощности (62) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f2 и второй направленный вперед-вниз гидроакустический излучатель (63) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f2; восьмой гидроакустический канал (64) формирования, усиления и ненаправленного (направленного во все стороны) излучения гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте ω2, предназначенный, в первую очередь, для акустического сгущения осадка и содержащий последовательно электрически соединенные: восьмой генератор (65) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте ω2, восьмой усилитель мощности (66) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте ω2 и шестой ненаправленный гидроакустический излучатель (67) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте ω2.At the same time, the ChMGAM (34) contains: the sixth hydroacoustic channel (56) for generating, amplifying and omnidirectional (directed in all directions) radiation of the sonar signals of the ZDCh and UZDCH, intended primarily for acoustic coagulation of the TDP and containing in series electrically connected: the sixth generator (57) and sonar signals ZDCH UZDCH on frequency F 2, the sixth power amplifier (58) and sonar signals ZDCH UZDCH on frequency F 2 and a fifth omnidirectional sonar transducer (59) of sonar signal in ZDCH UZDCH and at the frequency F 2; the seventh hydroacoustic channel (60) for generating, amplifying, and directed forward-down radiation of hydroacoustic signals of ZDCh and UZDCH at a frequency of f 2 , intended primarily for acoustic (forced) deposition of differently dispersed (UHF, TDP and RF) initial and previously acoustically coagulated A frequency converter and one that contains in series electrically connected: the seventh generator (61) of sonar signals of the ZDCh and UZDCh at a frequency of f 2 , the seventh power amplifier (62) of hydroacoustic signals of the ZDCh and UZDCh at a frequency of f 2 and the second directional the forward-down sonar emitter (63) of the sonar signals of the ZDCh and UZDCH at a frequency f 2 ; the eighth hydroacoustic channel (64) for generating, amplifying and omnidirectional (directed in all directions) radiation of the sonar signals of the ZDCh and UZDCH at a frequency of ω 2 , intended primarily for acoustic condensation of the sediment and containing in series electrically connected: the eighth generator (65) of hydroacoustic and UZDCH ZDCH signals at frequency ω 2, the eighth power amplifier (66) and sonar signals ZDCH UZDCH at frequency ω 2 and sixth omnidirectional sonar transducer (67) of sonar signals HT and UZDCH at frequency ω 2.

При этом ПТМГАМ (35) содержит: первый акустический канал (68) формирования, усиления и направленного сверху-вниз излучения акустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте ω3, предназначенный, в первую очередь, для акустического (механического) выдавливания (как из губки) свободной влаги из сгущенного в сгустителе (10) осадка и содержащий последовательно электрически соединенные: первый многоканальный - не менее 2-х каналов, генератор (69) акустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте ω3, первый многоканальный - по числу каналов генератора (69), усилитель мощности (70) акустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте ω3 и несколько - по числу каналов усилителя (70), идентичных друг другу первых направленных сверху-вниз по всей площади осушаемого до транспортной влажности ранее сгущенного в сгустителе (10) осадка, акустических излучателей (71) акустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте ω3; второй акустический канал (72) формирования, усиления и направленного вдоль всей поверхности осушаемого до транспортной влажности ранее сгущенного в сгустителе (10) осадка излучения акустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте ω4, предназначенный, в первую очередь, для акустического (механического) разрушения (как сильным ветром) приповерхностного диффузного слоя над сгущенным ранее в сгустителе (10) осадке и содержащий последовательно электрически соединенные: второй многоканальный - не менее 2-х каналов, генератор (73) акустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте ω4, второй многоканальный - по числу каналов генератора (73), усилитель мощности (74) акустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте ω4 и несколько - по числу каналов усилителя (74), идентичных друг другу вторых направленных вдоль всей поверхности осушаемого до транспортной влажности ранее сгущенного в сгустителе (10) осадка, акустических излучателей (75) акустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте ω4.At the same time, the PTMGAM (35) contains: the first acoustic channel (68) for generating, amplifying, and emitting top-down radiation of the acoustic signals of the ZDCh and UZDCH at a frequency of ω 3 , intended primarily for acoustic (mechanical) extrusion (as from a sponge) free moisture from the precipitate condensed in the thickener (10) and containing electrically connected in series: the first multichannel - at least 2 channels, the generator (69) of acoustic signals of the airborne sound generator and ultrasonic sound generator at a frequency of ω 3 , the first multichannel - according to the number of generator channels (69) amplifier the power (70) of the acoustic signals of the ZDCh and UZDCh at a frequency of ω 3 and several according to the number of amplifier channels (70), identical to each other, first directed up and down over the entire area of the sediment that was previously condensed in the thickener (10) and drained from the thickener (10) (71) acoustic signals ZDCH and UZDCH at a frequency of ω 3 ; the second acoustic channel (72) of the formation, amplification, and directed along the entire surface of the precipitate of radiation of acoustic signals of the ZDCh and UZDCH at a frequency of ω 4 previously thickened in the thickener (10), which was previously thickened in the thickener (10), intended primarily for acoustic (mechanical) destruction ( as a strong wind) of the surface diffuse layer above the sediment thickened earlier in the thickener (10) and containing in series electrically connected: the second multichannel - at least 2 channels, the acoustic signal generator (73) ZDCh and UZDCh at frequency ω 4 , the second multichannel - according to the number of channels of the generator (73), the power amplifier (74) of acoustic signals ZDCh and UZDCh at frequency ω 4 and several - according to the number of channels of the amplifier (74), identical to each other, second along of the entire surface of the precipitate that was previously condensed in the thickener (10), drained to transport humidity, acoustic emitters (75) of the acoustic signals of the ZDCh and UZDCh at a frequency of ω 4 .

При этом грязевой бак (12), вблизи которого размещен ПТМГАМ (35), в простейшем случае содержит: герметичный корпус (76), внутри которого проходят: первый транспортер (7) со сгущенным в грязевом отстойнике (5) осадком; второй транспортер (11) со сгущенным в сгустителе (10) осадком, а также: втяжной вентилятор (77), размещенный в верхней части герметичного корпуса (76), вытяжной вентилятор (78), размещенный в нижней части герметичного корпуса (76), и промышленный кондиционер (79), обеспечивающий в герметичном корпусе (76) заданные параметры сушильного агента (температуру воздуха - не ниже +30°C и относительную влажность воздуха - не выше 50%).In this case, the mud tank (12), near which PTMGAM (35) is located, in the simplest case contains: a sealed housing (76), inside of which there are: the first conveyor (7) with sediment thickened in the mud settler (5); a second conveyor (11) with sediment thickened in the thickener (10), and also: a retractor fan (77) located in the upper part of the sealed enclosure (76), an exhaust fan (78) located in the lower part of the sealed enclosure (76), and industrial air conditioner (79), which provides the set parameters of the drying agent in a sealed enclosure (76) (air temperature - not lower than + 30 ° C and relative air humidity - not higher than 50%).

Способ сгущения продуктов обогащения с использованием акустических волн реализуют следующим образом (фиг. 1-фиг. 4).A method of thickening enrichment products using acoustic waves is implemented as follows (Fig. 1-Fig. 4).

В процессе производственной деятельности (например, добыча алмазов на одном из горно-обогатительных комбинатов АК «АЛРОСА») алмазосодержащую руду при помощи транспортного модуля (1), являющегося первым входом ОФ, подают на ОФ (2). Одновременно с этим осветленную (О) оборотную промышленную воду (ОПВ) при помощи последовательно функционально соединенных: второго горизонтального водовода (21), водяного насоса (22) и третьего горизонтального водовода (23), являющегося вторым входом ОФ (2), из водного отстойника (20), являющегося резервуаром ООПВ для ОФ, подают на ОФ (2). При этом в процессе обогащения алмазов из алмазосодержащей руды и ООПВ формируют пульпу - загрязненную (3) ОПВ (ЗОПВ) - продукты обогащения, из которых нужно: выделить (сгустить) твердую часть - осадок и выделить (осветлить) жидкую часть - ОПВ.In the process of production activity (for example, diamond mining at one of the mining and processing plants of ALROSA), diamond-containing ore is fed to the ore processing plant (1), which is the first entrance to the processing plant (2). At the same time, clarified (O) recycled industrial water (OPV) using a series of functionally connected: a second horizontal water conduit (21), a water pump (22) and a third horizontal water conduit (23), which is the second inlet of the processing unit (2), from the water sump (20), which is the reservoir of the OOPV for the OF, served on the OF (2). At the same time, in the process of enrichment of diamonds from diamond-containing ore and OOPV, pulp is formed - contaminated (3) OPV (OPV) - enrichment products, from which it is necessary: to separate (thicken) the solid part - sediment and to separate (lighten) the liquid part - OPV.

В дальнейшем продукты обогащения (пульпу), содержащие: крупнодисперсные (КД) ШЧ (КДШЧ) размером lкдшч - более 50 мкм и массой mкдшч, среднедисперсные (СД) ШЧ (СДШЧ) размером lсдшч - от 5 мкм до 50 мкм и массой mсдшч, тонкодисперсные (ТД) ШЧ (ТДШЧ) размером lтдшч - от 0,5 мкм до 5,0 мкм и массой mтдшч, а также коллоидные (КЛ) ШЧ (КЛШЧ) размером lклшч - менее 0,5 мкм и массой mклшч, с выхода ОФ (2), благодаря горизонтальному пульповоду (3) и первому шламовому насосу (4), направляют в грязевой отстойник (5), являющийся резервуаром для продуктов обогащения ОФ (2).In the future, enrichment products (pulp) containing: coarse (CD) HF (KDSCh) with a size of l kdshh - more than 50 microns and a mass of m kdshh , medium- sized (SD) SHCh (SDShCh) with a size of l cshh - from 5 microns to 50 microns and a mass m SDHF , fine-dispersed (TD) HF (TDHH) with a size of l tdhh - from 0.5 μm to 5.0 μm and a mass of m tdhch , as well as colloidal (CL) HF (CLH) with a size of l clhch - less than 0.5 μm and mass m klshch , from the outlet of the OF (2), thanks to the horizontal slurry line (3) and the first slurry pump (4), they are sent to the mud sump (5), which is a reservoir for the products of enrichment of the OF (2).

Благодаря массе и соответствующей силе тяжести основную часть - более 75%, КДШЧ осаждают в осадок. Однако основная часть СДШЧ, а также все - 100%, ТДШЧ и все КЛШЧ из-за: незначительной массы (и, соответственно, незначительной силы тяжести), высокому (сотни - единицы тысяч куб.м/час) расходу пульпы (продуктов обогащения) и интенсивному ее перемешиванию в грязевом отстойнике (5) остаются во взвешенном состоянии. Кроме того, из-за недостаточной плотности осадка (сформированною под действием силы гравитации) он (осадок) занимает относительно большой объем в грязевом отстойнике (5), легко поднимается гидродинамическими потоками пульпы на поверхность и (тем самым) уменьшает полезный (используемый для осветления пульпы) объем грязевого отстойника (5).Due to the mass and the corresponding gravity, the main part - more than 75%, KDShCh precipitated. However, the main part of SDSS, as well as all - 100%, TDSS and all CLSS due to: low mass (and, accordingly, insignificant gravity), high (hundreds - thousands of cubic meters / hour) consumption of pulp (enrichment products) and its intensive mixing in the mud sump (5) remain in suspension. In addition, due to the insufficient density of the sediment (formed by gravity), it (the sediment) occupies a relatively large volume in the mud sump (5), easily rises to the surface by hydrodynamic pulp flows and (thereby) reduces the useful (used for clarifying the pulp ) the volume of the mud sump (5).

В результате в сгустителе (10) для осветления такой (не качественно предварительно осветленной) пульпы потребуется применять большое количество дорогостоящих и экологически опасных при транспортировки и хранении химических реагентов (ХР). Кроме того, из-за ограниченного (размерами ОФ) объема сгустителя (10) и ограниченного (технологическим процессом) времени осветления пульпы в сгустителе (10) в сгущенном осадке и в ООПВ окажется большое количество остатка дорогостоящего и экологически опасного при транспортировке и хранении ХР.As a result, in the thickener (10), in order to clarify such a (poorly pre-clarified) pulp, it will be necessary to use a large number of expensive and environmentally hazardous chemicals during transportation and storage. In addition, due to the limited (by RP size) volume of the thickener (10) and the limited (by the technological process) clarification time of the pulp in the thickener (10) in the condensed sediment and in the OPOP, there will be a large amount of residue that is expensive and environmentally hazardous during the transportation and storage of XP.

Для того чтобы разгрузить сгуститель (10); повысить качество сгущения осадка и качество осветления ОПВ в грязевом отстойнике (5) и в сгустителе (10); уменьшить расход ХР для сгущения осадка и осветления ОПВ в сгустителе (10), а также минимизировать остаток ХР в сгущенном осадке и в ООПВ, вблизи грязевого отстойника (5) размещают ПМГАМ (31).In order to unload the thickener (10); to improve the quality of sediment thickening and the quality of OPV clarification in the mud sump (5) and in the thickener (10); To reduce the consumption of XP for thickening the sediment and clarification of OPV in the thickener (10), as well as to minimize the remainder of XP in the condensed sediment and in the OPV, near the mud settler (5) place PMGAM (31).

При этом с помощью последовательно электрически соединенных: первого генератора (37), первого усилителя мощности (38) и первого ненаправленного гидроакустического излучателя (39) первого гидроакустического канала (36) ПМГАМ (31) осуществляют формирование, усиление и ненаправленное излучение гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте F1 с амплитудой акустического давления на расстоянии 1 м от излучателя не менее 102 Па, под воздействием которых осуществляют акустическую коагуляцию разнодисперсных ШЧ (в первую очередь, СДШЧ) - за счет механического присоединения менее крупных и более подвижных ШЧ (например, СДШЧ) к более крупным и менее подвижным ШЧ (например, к КДШЧ). В результате возросшей (благодаря предварительной акустической коагуляции) силе тяжести разнодисперсные ШЧ (в первую очередь КДШЧ и СДШЧ) быстрее осаждают на дно грязевого отстойника (5).In this case, using a series-electrically connected: the first generator (37), the first power amplifier (38) and the first omnidirectional sonar emitter (39) of the first sonar channel (36) PMGAM (31) generate, amplify and omnidirectional sonar signals of ZDCh and UZDCH on F 1 frequency with the acoustic pressure amplitude at a distance of 1 m from the emitter of at least 10 2 Pa, which is carried out under the influence of an acoustic coagulation raznodispersnyh CCs (primarily SDSHCH) - due to mechan Cesky joining smaller and more mobile CCs (eg, SDSHCH) to larger and less mobile CCs (eg, KDSHCH). As a result of the increased (due to preliminary acoustic coagulation) gravity, differently dispersed WBs (primarily KDShCh and SSShH) more quickly settle to the bottom of the mud sump (5).

Одновременно с этим при помощи последовательно электрически соединенных: второго генератора (41), второго усилителя мощности (42) и первого направленного вперед-вниз гидроакустического излучателя (43) второго гидроакустического канала (40) ПМГАМ (31) осуществляют формирование, усиление и направленное вперед-вниз излучение гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f1 с амплитудой акустического давления на расстоянии 1 м от излучателя не менее 102 Па, под воздействием которых осуществляют акустическое (принудительное) осаждение разнодисперсных (в первую очередь, КДШЧ и СДШЧ) исходных и ранее акустически коагулированных ШЧ. В результате (благодаря направленному вперед-вниз распространению фронта гидроакустической волны) разнодисперсные ШЧ (в первую очередь КДШЧ и СДШЧ) быстрее осаждают на дно грязевого отстойника (5).At the same time, with the help of series-electrically connected: a second generator (41), a second power amplifier (42) and a first forward-downward hydroacoustic emitter (43) of the second hydroacoustic channel (40) PMGAM (31) carry out the formation, amplification and forward-directed downward emission of sonar signals of ZDCh and UZDCh at a frequency f 1 with an amplitude of acoustic pressure at a distance of 1 m from the emitter not less than 10 2 Pa, under the influence of which acoustic (forced) deposition of different fersky (first of all, KDShCh and SDShCh) initial and earlier acoustically coagulated HF. As a result (due to the forward-downward propagation of the front of the hydroacoustic wave), differently dispersed PMs (primarily KDShCH and SDSSh) are precipitated to the bottom of the mud settler faster (5).

Одновременно с этим при помощи последовательно электрически соединенных: третьего генератора (45), третьего усилителя мощности (46) и второго ненаправленного гидроакустического излучателя (47) третьего гидроакустического канала (44) ПМГАМ (31) осуществляют формирование, усиление и ненаправленное излучение гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте ω1 с амплитудой акустического давления на расстоянии 1 м от излучателя не менее 102 Па, под воздействием которых осуществляют акустическое сгущение осадка на дне грязевого отстойника (5).At the same time, using a series of electrically connected: a third generator (45), a third power amplifier (46) and a second omnidirectional sonar emitter (47) of the third sonar channel (44), the PMGAM (31) generates, amplifies and omnidirectional radiation of sonar signals UZDCH at a frequency of ω 1 with an amplitude of acoustic pressure at a distance of 1 m from the emitter not less than 10 2 Pa, under the influence of which acoustic thickening of the sediment is carried out at the bottom of the mud settler (5).

В результате: практически все - более 95% КДШЧ и существенную часть - более 50% СДШЧ, осаждают в осадок на дно грязевого отстойника (5), а сам осадок существенно - более чем на 50% (по отношению к гравитационному уплотнению) сгущают (уплотняют). В дальнейшем: сгущенный осадок через первое разгрузочное устройство (6) и с помощью первого транспортера (7) сгущенного осадка направляют в грязевой бак (12) - для акустической сушки до транспортной влажности (не более 50%); грубо осветленную (очищенную, в первую очередь, от КДШЧ и от основной части СДШЧ) пульпу направляют, благодаря второму шламовому насосу (9), по вертикальному пульповоду (8) в сгуститель (10) - для тонкого осветления (для очистки, в первую очередь, от оставшейся части СДШЧ и всех ТДШЧ).As a result: almost all - more than 95% of the SFC and a significant part - more than 50% of the SSS, are deposited in the sediment to the bottom of the mud sump (5), and the sludge itself is substantially - more than 50% (relative to gravity compaction) thicken (compact) ) Further: the condensed sediment is sent through the first discharge device (6) and using the first conveyor (7) of the condensed sediment to the mud tank (12) - for acoustic drying to transport moisture (not more than 50%); coarse clarified (first of all, purified from KDShCh and from the main part of the SDShCh) pulp is sent, thanks to the second slurry pump (9), along the vertical slurry conduit (8) to the thickener (10) - for fine clarification (for cleaning, first of all , from the remainder of the SDHS and all the TDSS).

Одновременно с этим в баке (26) готовят раствор химического реагента (РХР) - путем перемешивания чистой воды, поданной из бака (24) для чистой воды, и сухого химического реагента (СХР), поданного из бака (25) для СХР. Затем РХР подают в бак (27) для хранения РХР.At the same time, a solution of a chemical reagent (PXR) is prepared in the tank (26) by mixing pure water supplied from the tank (24) for pure water and a dry chemical reagent (CXP) supplied from the tank (25) for CXP. Then, the PXR is fed to the tank (27) for storing the PXR.

Однако часть СХР недостаточно эффективно (из-за ограниченного времени, ограниченного объема бака и т.д.) перемешивают с чистой водой. В результате (из-за недостаточно эффективного растворения в РХР): частицы химического реагента в баках (26) и (27) недостаточно химически активны (что в дальнейшем снижает качество сгущения продуктов обогащения и качество осветления пульпы в смесителе), непроизвольно в баках (26) и (27) формируют осадок из остатков СХР (что в дальнейшем ведет к перерасходу дорогостоящего СХР) и т.д.However, part of the storage system is not effective enough (due to the limited time, limited volume of the tank, etc.) mixed with clean water. As a result (due to insufficiently effective dissolution in RXR): particles of a chemical reagent in tanks (26) and (27) are not chemically active enough (which further reduces the quality of concentration of enrichment products and the quality of clarification of pulp in a mixer), involuntarily in tanks (26 ) and (27) form a precipitate from the residues of CXP (which subsequently leads to cost overruns of expensive CXP), etc.

Для исключения этого с помощью последовательно электрически соединенных: четвертого генератора (49), четвертого усилителя мощности (50) и третьего ненаправленного гидроакустического излучателя (51) четвертого гидроакустического канала (48) ВМГАМ (32) осуществляют формирование, усиление и ненаправленное (направленное во все стороны) излучение гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте Ω1 с амплитудой акустического давления на расстоянии 1 м от излучателя не менее 104 Па, под действием которых осуществляют (в первую очередь): акустическое перемешивания (в том числе на молекулярном уровне) РХР - за счет акустического течения и т.д., а также акустическую физико-химическую активацию (в том числе на молекулярном уровне) РХР - за счет знакопеременного давления большой амплитуды. В результате: весь СХР более эффективно перемешивают с чистой водой; активируют частицы химического реагента в баках (26) и (27); исключают формирование осадка из остатков СХР в баках (26) и (27).To eliminate this, with the help of series-electrically connected: the fourth generator (49), the fourth power amplifier (50) and the third non-directional sonar emitter (51) of the fourth sonar channel (48), the VMGAM (32) carry out the formation, amplification and non-directional (directed in all directions ) radiation and a hydroacoustic signals ZDCH UZDCH at the frequency Ω 1 with the acoustic pressure amplitude at a distance of 1 m from the emitter of at least 10 4 Pa under the action of which is carried out (first): acoustic eremeshivaniya (including at the molecular level) RCR - due to acoustic flow, etc., as well as acoustic physicochemical activation (including at the molecular level) RCR - due to the alternating pressure large amplitude. As a result: all CXM is more efficiently mixed with clean water; activate particles of a chemical reagent in tanks (26) and (27); exclude the formation of sediment from residues of CXP in tanks (26) and (27).

В дальнейшем, благодаря последовательно функционально соединенным: первой гибкой трубе (28), насосу (29) для перекачивания РХР и второй гибкой трубе (30), являющейся вторым входом сгустителя (10), РХР подают в сгуститель (10), где его (РХР) смешивают с ранее (в грязевом отстойнике) грубо осветленной пульпой (грубо очищенными продуктами обогащения). В результате химического воздействия на поверхности ШЧ (в первую очередь на поверхности ТДШЧ и КЛШЧ) происходит их (данных ШЧ) укрупнение (химическая коагуляция) за счет компенсации однотипного поверхностного заряда на поверхности ШЧ.Subsequently, thanks to the functionally connected in series: the first flexible pipe (28), the pump (29) for pumping the PXR and the second flexible pipe (30), which is the second input of the thickener (10), the PCP is fed to the thickener (10), where it (PXR ) mixed with previously (in the mud sump) coarsely clarified pulp (coarsely purified enrichment products). As a result of chemical exposure on the surface of the HF (first of all, on the surface of the TDHH and KHLH) their (data HH) enlargement (chemical coagulation) occurs due to compensation of the same type of surface charge on the surface of the HF.

Однако существенная - более 50% ТДШЧ и значительная - более 75% часть КЛШЧ из-за: незначительной площади поверхности (незначительной массы и силы тяжести), высокому (сотни - единицы тысяч куб.м/час) расходу пульпы (продуктов обогащения) и интенсивному ее перемешиванию в смесителе (10) остаются во взвешенном состоянии. Кроме того, из-за недостаточной плотности осадка (сформированного под действием силы гравитации) он (осадок) занимает относительно большой объем в смесителе (10), относительно легко поднимается гидродинамическими потоками пульпы на поверхность и (тем самым) уменьшает полезный (используемый для осветления пульпы) объем смесителя (5). Кроме того, из-за недостаточной химической активности РХР, в осадке сгустителя (10) остаются частицы СХР. В результате: не обеспечивают требуемое технологическим процессом качество сгущения продуктов обогащения и качество осветления ОПВ, что может привести к потере алмазов и чрезмерному износу оборудования; формируют недостаточно сгущенный (уплотненный) осадок из продуктов обогащения, что уменьшает рабочий объем сгустителя и снижает качество осветления ОПВ; чрезмерно расходуют дорогостоящий СХР и т.д.However, a significant - more than 50% TDSH and a significant - more than 75% part of TSSH due to: insignificant surface area (insignificant mass and gravity), high (hundreds - units of thousands of cubic m / h) pulp consumption (enrichment products) and intensive its mixing in the mixer (10) remain in suspension. In addition, due to the insufficient density of the sludge (formed by gravity), it (the sludge) occupies a relatively large volume in the mixer (10), rises relatively easily by the hydrodynamic flows of the pulp to the surface and (thereby) reduces the useful (used for clarifying the pulp ) mixer volume (5). In addition, due to the inadequate chemical activity of PXR, CXP particles remain in the thickener sediment (10). As a result: they do not provide the quality required for the thickening of the concentration products of enrichment products and the quality of clarification of OPV, which can lead to the loss of diamonds and excessive wear of the equipment; form an insufficiently thickened (compacted) precipitate from enrichment products, which reduces the working volume of the thickener and reduces the quality of OPV clarification; costly overhang, etc.

Для исключения этого с помощью последовательно электрически соединенных: пятого генератора (53), пятого усилителя мощности (54) и четвертого ненаправленного гидроакустического излучателя (55) пятого гидроакустического канала (52) ТМГАМ (33) осуществляют формирование, усиление и ненаправленное (направленное во все стороны) излучение гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте Ω2 с амплитудой акустического давления на расстоянии 1 м от излучателя не менее 104 Па, под действием которых осуществляют (в первую очередь): акустическое диспергирование (равномерное измельчение частичек РХР, в том числе на молекулярном уровне) - управляемая акустическая кавитация, а также акустическое впрыскивание РХР в продукты обогащения под акустическим давлением - акустическая форсунка. В результате: весь РХР более равномерно перемешивают в сгустителе (10) с продуктами обогащения (в том числе на молекулярном уровне); активируют частицы химического реагента в сгустителе (10); исключают формирование осадка из остатков СХР в сгустителе и т.д.To eliminate this, using series-electrically connected: the fifth generator (53), the fifth power amplifier (54) and the fourth non-directional sonar emitter (55) of the fifth sonar channel (52) TMGAM (33) carry out the formation, amplification and non-directional (directed in all directions ) radiation and a hydroacoustic signals ZDCH UZDCH at the frequency Ω 2 from the acoustic pressure amplitude at a distance of 1 m from the emitter of at least 10 4 Pa under the action of which is carried out (first): acoustic dispersive Contents (RXR uniform grinding particles, including at the molecular level) - controlled acoustic cavitation, and acoustic injection RCR products in the enrichment under acoustic pressure - acoustic nozzle. As a result: the entire RHR is more uniformly mixed in the thickener (10) with enrichment products (including at the molecular level); activate particles of a chemical reagent in a thickener (10); exclude the formation of a precipitate from the residues of CXP in the thickener, etc.

Одновременно с этим при помощи последовательно электрически соединенных: шестого генератора (57), шестого усилителя мощности (58) и пятого ненаправленного гидроакустического излучателя (59) шестого гидроакустического канала (56) ЧМГАМ (34) осуществляют формирование, усиление и ненаправленное излучение гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте F2 с амплитудой акустического давления на расстоянии 1 м от излучателя не менее 102 Па, под воздействием которых осуществляют физическую (акустическую) и физико-химическую (акустико-реагентную) коагуляцию разнодисперсных ШЧ (в первую очередь, ТДШЧ и КЛШЧ) - за счет их присоединения друг к другу. В результате возросшей (благодаря предварительной коагуляции) силе тяжести разнодисперсные ШЧ (в первую очередь ТДШЧ и КЛШЧ) быстрее осаждают на дно сгустителя (10).At the same time, using series-electrically connected: the sixth generator (57), the sixth power amplifier (58) and the fifth omnidirectional sonar emitter (59) of the sixth sonar channel (56), the ChMGAM (34) carry out the formation, amplification and non-directional emission of sonar signals UZDCH at a frequency of F 2 with an amplitude of acoustic pressure at a distance of 1 m from the emitter not less than 10 2 Pa, under the influence of which physical (acoustic) and physico-chemical (acoustic reagent) coa a walk of variously dispersed BHs (first of all, TDSHCH and KLSHCH) - due to their joining to each other. As a result of the increased (due to preliminary coagulation) gravity, differently dispersed HFs (primarily TDShH and KHLHH) are precipitated to the bottom of the thickener faster (10).

Одновременно с этим при помощи последовательно электрически соединенных: седьмого генератора (61), седьмого усилителя мощности (62) и второго направленного вперед-вниз гидроакустического излучателя (63) седьмого гидроакустического канала (60) ЧМГАМ (34) осуществляют формирование, усиление и направленное вперед-вниз излучение гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f2 с амплитудой акустического давления на расстоянии 1 м от излучателя не менее 102 Па, под воздействием которых осуществляют акустическое (принудительное) осаждение разнодисперсных (в первую очередь, ТДШЧ и КЛШЧ) исходных и ранее акустически коагулированных ШЧ. В результате (благодаря направленному вперед-вниз распространению фронта гидроакустической волны) разнодисперсные ШЧ (в первую очередь ТДШЧ и КЛШЧ) быстрее осаждают на дно сгустителя (10).At the same time, using series-electrically connected: the seventh generator (61), the seventh power amplifier (62) and the second forward-downward hydroacoustic emitter (63) of the seventh hydroacoustic channel (60), the ChMGAM (34) carry out the formation, amplification and forward-directed downward the emission of sonar signals of the ZDCh and UZDCh at a frequency f 2 with an amplitude of acoustic pressure at a distance of 1 m from the emitter of at least 10 2 Pa, under the influence of which acoustic (forced) deposition of different ispersed (first of all, TDSHCH and KLSHCH) initial and earlier acoustically coagulated HH. As a result (due to the forward-downward propagation of the front of the hydroacoustic wave), differently dispersed HFs (primarily TDSH and KHLSH) are precipitated to the bottom of the thickener faster (10).

Одновременно с этим при помощи последовательно электрически соединенных: восьмого генератора (65), восьмого усилителя мощности (66) и шестого ненаправленного гидроакустического излучателя (67) восьмого гидроакустического канала (64) ЧМГАМ (34) осуществляют формирование, усиление и ненаправленное излучение гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте ω2 с амплитудой акустического давления на расстоянии 1 м от излучателя не менее 102 Па, под воздействием которых осуществляют акустическое сгущение осадка на дне сгустителя (10).At the same time, with the help of series-connected electrically connected: the eighth generator (65), the eighth power amplifier (66) and the sixth omnidirectional sonar emitter (67) of the eighth sonar channel (64) of the ChMGAM (34), the sonar signals are generated, amplified and undirected, and Ultrasonic ultrasonic treatment at a frequency of ω 2 with an acoustic pressure amplitude at a distance of 1 m from the emitter of at least 10 2 Pa, under the influence of which acoustic condensation of the sediment at the bottom of the thickener is carried out (10).

В результате: все - 100%, ТДШЧ и СДШЧ, а также практически все - более 95%, КЛШЧ осаждают в осадок на дно сгустителя (10), а сам осадок существенно - более чем на 50% (по отношению к реагентно-гравитационному уплотнению), сгущают (уплотняют).As a result: everything - 100%, TDShCH and SSShCh, as well as almost all - more than 95%, KLShCh precipitate into the sediment on the bottom of the thickener (10), and the sediment itself is substantially more than 50% (relative to reagent-gravity compaction ), thicken (condense).

В дальнейшем: сгущенный (акустически-реагентно-гравитационно) осадок с помощью второго транспортера (11) сгущенного осадка, являющегося первым выходом сгустителя (10), направляют в грязевой бак (12), параллельно с первым транспортером (7) сгущенного осадка, для его акустической сушки до транспортной влажности (не более 50%). При этом сгущенный в грязевом отстойнике (5) и в сгустителе (10) осадок содержит большое - более 50% количество свободной влаги, что увеличивает его объем и увеличивает затраты на его дальнейшее обезвоживание в обезвоживателе осадка (14).Subsequently: the thickened (acoustic-reagent-gravitational) sediment is sent to the mud tank (12) in parallel with the first conveyor (7) of thickened sediment, using the second conveyer (11) of the condensed sediment, which is the first outlet of the thickener (10), for it acoustic drying to transport humidity (no more than 50%). At the same time, the sediment condensed in the mud sump (5) and in the thickener (10) contains a large amount of free moisture, more than 50%, which increases its volume and increases the cost of its further dehydration in the sludge dehydrator (14).

Для исключения этого в герметичном корпусе (76) грязевого бака (12), внутри которого проходят: первый транспортер (7) со сгущенным в грязевом отстойнике (5) осадком и второй транспортер (11) со сгущенным в сгустителе (10) осадком, благодаря втяжному вентилятору(77), размещенному в верхней части герметичного корпуса (76), и вытяжному вентилятору (78), размещенному в нижней части герметичного корпуса (76), обеспечивают: непрерывный подвод (более теплого и более сухого), отвод (более холодного и более влажного) и движение (за счет пространственно разнесенных втяжного и вытяжного вентиляторов) сушильного агента внутри герметичного корпуса (76). Одновременно с этим, благодаря промышленному кондиционеру (79), в герметичном корпусе (76) обеспечивают заданные параметры сушильного агента: температуру воздуха - не ниже +30°C и относительную влажность воздуха - не выше 50%. В результате лишь минимальную - менее 5% часть свободной влаги удаляют (благодаря испарению влаги и движению сушильного агента) с поверхности сгущенного (в грязевом отстойнике и в сгустителе) осадка. Однако, из-за существующего над поверхностью мокрого сгущенного осадка приповерхностного диффузного слоя, препятствующего влагопереносу, а также его вертикальным размерам (толщине), затрудняющим движение свободной влаги в толще мокрого сгущенного осадка, практически вся - более 95% часть свободной влаги остается в мокром сгущенном ранее осадке.To avoid this, in the sealed housing (76) of the mud tank (12), inside of which there are: the first conveyor (7) with sediment condensed in the mud sump (5) and the second conveyor (11) with sediment condensed in the thickener (10), due to the retraction a fan (77) located in the upper part of the sealed enclosure (76), and an exhaust fan (78) located in the lower part of the sealed enclosure (76), provide: continuous supply (warmer and drier), discharge (colder and more wet) and movement (due to spatially spaced exhaust and exhaust fans) of the drying agent inside the sealed enclosure (76). At the same time, thanks to the industrial air conditioner (79), in a sealed enclosure (76) they provide the specified parameters of the drying agent: air temperature - not lower than + 30 ° C and relative air humidity - not higher than 50%. As a result, only a minimum — less than 5% of the free moisture is removed (due to the evaporation of moisture and the movement of the drying agent) from the surface of the condensed (in the mud sump and thickener) sediment. However, due to the near-surface wet condensed sediment of the surface diffuse layer that impedes moisture transfer, as well as its vertical dimensions (thickness), which impede the movement of free moisture in the thickness of the wet condensed sediment, almost all - more than 95% of the free moisture remains in the wet condensed earlier upset.

Для исключения этого с помощью последовательно электрически соединенных: первого многоканального - не менее 2-х каналов, генератора (69), первого многоканального усилителя мощности (70) и нескольких идентичных друг другу первых направленных сверху-вниз по всей площади осушаемого до транспортной влажности ранее сгущенного в грязевом отстойнике (5) и в сгустителе (10) осадка, первого акустического канала (68) ПТМГАМ (35) осуществляют формирование, усиление и направленное сверху-вниз излучение акустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте ω3 с амплитудой акустического давления на расстоянии 1 м от излучателя не менее 102 Па, под воздействием которых осуществляют механическое выдавливание (как влаги из губки при помощи рук человека) свободной влаги.To avoid this, with the help of series-connected electrically connected: the first multichannel - at least 2 channels, a generator (69), the first multichannel power amplifier (70) and several identical first to each other directed from top to bottom over the entire area of the previously condensed drained to transport humidity mud in the settler (5) and a thickener (10) precipitate first acoustic channel (68) PTMGAM (35) is carried formation, directional strengthening and the top-down light and acoustic signals ZDCH UZDCH at frequency ω 3 Vp Doi acoustic pressure at 1 m from the emitter of at least 10 2 Pa, which is carried out under the influence of mechanical squeezing (as moisture from the sponge by using human hands) free moisture.

Одновременно с этим при помощи последовательно электрически соединенных: первого многоканального - не менее 2-х каналов, генератора (73), второго многоканального усилителя мощности (74) и нескольких идентичных друг другу вторых направленных вдоль всей поверхности осушаемого до транспортной влажности ранее сгущенного в грязевом отстойнике (5) и в сгустителе (10) осадка, второго акустического канала (72) ПТМГАМ (35) осуществляют формирование, усиление и направленное вдоль всей поверхности ранее сгущенного в грязевом отстойнике (5) и в сгустителе (10) осадка, излучение акустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте ω4 с амплитудой акустического давления на расстоянии 1 м от излучателя не менее 102 Па, под воздействием которых осуществляют механическое разрушение (как при сильном ветре) приповерхностного диффузного слоя над сгущенным ранее в грязевом отстойнике (5) и в сгустителе (10) осадке.At the same time, with the help of series-electrically connected: the first multichannel - at least 2 channels, a generator (73), a second multichannel power amplifier (74) and several identical second to each other directed along the entire surface of the condensation that was previously drained to transport humidity and thickened in the mud sump (5) and in the thickener (10) of the sediment, the second acoustic channel (72) of the PTMGAM (35), they are formed, strengthened, and directed along the entire surface previously thickened in the mud settler (5) and in the thickener (10) sediment, the emission of acoustic signals of the air-breathing device and ultrasonic sounding devices at a frequency of ω 4 with an acoustic pressure amplitude at a distance of 1 m from the emitter of at least 10 2 Pa, under the influence of which mechanical destruction (as in a strong wind) of the surface diffuse layer above the thickened earlier in the mud settler ( 5) and in the thickener (10) sediment.

В результате значительную часть - более 75%, свободной влаги удаляют из ранее сгущенного в грязевом отстойнике (5) и в сгустителе (10) осадка.As a result, a significant part — more than 75% —of free moisture is removed from the sediment previously condensed in the mud sump (5) and in the thickener (10).

В дальнейшем, благодаря третьему транспортеру (13), параллельно сгущенный - в грязевом отстойнике (5) и в сгустителе (10), а также акустически высушенный - в грязевом баке (12), до транспортной влажности (не более 50%) осадок направляют в обезвоживатель осадка (14), где его (например, при помощи пресс-фильтра и т.д.) обезвоживают (удаляют всю свободную влагу и часть связанной влаги).Subsequently, thanks to the third conveyor (13), the condensed sediment is sent simultaneously to the transport moisture (not more than 50%) in the mud tank (5) and in the thickener (10), and also acoustically dried in the mud tank (12), to the transport moisture (not more than 50%) sludge dehydrator (14), where it is dehydrated (for example, using a press filter, etc.) (all free moisture and part of the bound moisture are removed).

Затем, благодаря четвертому транспортеру (15), сгущенный, акустически высушенный и обезвоженный осадок последовательно направляют в фасовочный модуль (16) - для сортировки и фасовки, а также в транспортный модуль (17) - для транспортировки на более глубокую переработку (медицински и экологически безопасный осадок) или на утилизацию (медицински и экологически опасный осадок). Одновременно с этим тонко осветленную ОПВ, благодаря переливной трубе (18), являющейся вторым выходом сгустителя (10), первому горизонтальному водоводу (19), направляют в водный отстойник (20), являющийся резервуаром осветленной оборотной воды для ОФ (2). Затем, благодаря второму горизонтальный водоводу (21), водяному насосу (22) и третьему горизонтальный водоводу (23), являющемуся вторым входом ОФ (2), тонко осветленную ОПВ направляют на ОФ (2) и повторно используют в технологическом процессе обогащения алмазосодержащей руды. При этом:Then, thanks to the fourth conveyor (15), the condensed, acoustically dried and dehydrated sludge is successively sent to the packing module (16) for sorting and packing, and also to the transport module (17) for transportation to deeper processing (medically and environmentally safe sludge) or for disposal (medically and environmentally hazardous sludge). At the same time, the finely clarified OPV, thanks to the overflow pipe (18), which is the second outlet of the thickener (10), the first horizontal water conduit (19), is sent to the water sump (20), which is the reservoir of the clarified circulating water for RP (2). Then, thanks to the second horizontal water conduit (21), the water pump (22) and the third horizontal water conduit (23), which is the second inlet of the processing unit (2), the finely clarified OPV is sent to the processing unit (2) and reused in the process of enrichment of diamond-containing ore. Wherein:

1. Эффективность (быстро и качественно) сгущения осадка обеспечивают за счет того, что:1. The effectiveness (quickly and efficiently) of thickening the sludge is ensured by the fact that:

- осуществляют акустическую коагуляцию ШЧ в грязевом отстойнике;- carry out acoustic coagulation of PM in the mud sump;

- осуществляют акустическую и химическую коагуляцию ШЧ в сгустителе;- carry out acoustic and chemical coagulation of PM in the thickener;

- осуществляют акустическое (принудительное) осаждение ШЧ (преимущественно, КДШЧ и СДШЧ) в грязевом отстойнике;- carry out acoustic (compulsory) deposition of HF (mainly KDShCh and SDShCh) in the mud sump;

- осуществляют акустическое (принудительное) осаждение ШЧ (преимущественно, ТДШЧ и КЛШЧ) в сгустителе;- carry out acoustic (forced) deposition of HF (mainly TDSH and KLSHCH) in the thickener;

- осуществляют: гравитационно-акустическое сгущение осадка - путем гравитационного осаждения ранее акустически коагулированных ШЧ; гидроакустическое сгущение осадка - путем акустического выдавливания влаги из микропространств между ШЧ, находящимися на дне, в грязевом отстойнике. В результате увеличивают полезный объем грязевого отстойника;- carry out: gravitational-acoustic thickening of sediment - by gravitational deposition of previously acoustically coagulated HF; hydroacoustic thickening of the sediment - by acoustic squeezing of moisture from microspaces between the indenters located at the bottom in a mud sedimentation tank. As a result, the useful volume of the mud sump is increased;

- осуществляют гравитационно-реагентное сгущение осадка - путем химического соединения ШЧ, находящихся на дне сгустителя; гидроакустическое сгущение осадка в сгустителе. В результате увеличивают полезный объем сгустителя и т.д.- carry out gravitationally reagent thickening of the sediment - by chemical compounds of SC, located at the bottom of the thickener; sonar condensation in the thickener. As a result, the useful volume of the thickener is increased, etc.

2. Эффективность (быстро и качественно) осветления продуктов обогащения (пульпы) обеспечивают за счет того, что:2. The effectiveness (quickly and efficiently) of clarification of enrichment products (pulps) is ensured by the fact that:

- осуществляют акустическую коагуляцию ШЧ в грязевом отстойнике. В результате быстрее осаждают на дно акустически коагулированные ШЧ (преимущественно, КДШЧ и СДШЧ);- carry out acoustic coagulation of the ballast in the mud sump. As a result, acoustically coagulated ballasts are precipitated to the bottom faster (mainly KDShCh and SDShCh);

- осуществляют акустическую и химическую коагуляцию ШЧ в сгустителе. В результате быстрее осаждают на дно акустически и химически коагулированные ШЧ (преимущественно, ТДШЧ и КЛШЧ);- carry out acoustic and chemical coagulation of PM in the thickener. As a result, acoustically and chemically coagulated HFs (mainly TDSHCH and KLSHCH) are quickly precipitated to the bottom;

- осуществляют акустическое (принудительное) осаждение ШЧ (преимущественно, КДШЧ и СДШЧ) в грязевом отстойнике. В результате быстрее убирают из верхнего (переливаемого) слоя ОПВ исходные и ранее акустически коагулированные ШЧ;- carry out acoustic (compulsory) deposition of HF (mainly KDShCh and SDShh) in the mud sump. As a result, the initial and previously acoustically coagulated PS are removed from the upper (overflowed) layer of OPV;

- осуществляют акустическое (принудительное) осаждение ШЧ (преимущественно, ТДШЧ и КЛШЧ) в сгустителе. В результате быстрее убирают из верхнего (переливаемого) слоя ОПВ исходные и ранее акустически коагулированные ШЧ;- carry out acoustic (compulsory) deposition of HF (mainly TDSH and KLShCH) in the thickener. As a result, the initial and previously acoustically coagulated PS are removed from the upper (overflowed) layer of OPV;

- осуществляют: гравитационно-акустическое и гидроакустическое сгущение осадка в грязевом отстойнике. В результате увеличивают полезный объем грязевого отстойника;- carry out: gravitational-acoustic and hydroacoustic thickening of sediment in the mud sump. As a result, the useful volume of the mud sump is increased;

- осуществляют гравитационно-реагентное и гидроакустическое сгущение осадка в сгустителе. В результате увеличивают полезный объем сгустителя и т.д.- carry out gravitationally reagent and hydroacoustic thickening of the sediment in the thickener. As a result, the useful volume of the thickener is increased, etc.

3. Относительную простоту способа обеспечивают за счет того, что:3. The relative simplicity of the method is provided due to the fact that:

- формирование и излучение гидроакустических и акустических волн осуществляют с помощью серийно выпускаемых электронных приборов, а также гидроакустических (в том числе снятых с вооружения, что дополнительно способствует конверсии предприятий военно-промышленного комплекса) и акустических излучателей;- the formation and emission of hydroacoustic and acoustic waves is carried out using commercially available electronic devices, as well as hydroacoustic (including those taken out of service, which further contributes to the conversion of enterprises of the military-industrial complex) and acoustic emitters;

- управление работой устройства, реализующего разработанный способ, осуществляют автоматически и полуавтоматически (без постоянного присутствия обслуживающего персонала);- the operation of the device that implements the developed method is controlled automatically and semi-automatically (without the constant presence of maintenance personnel);

- техническое обслуживание акустического оборудования осуществляют с большой дискретностью (раз в 7 суток) и непосредственно в процессе работы очистного сооружения, поэтому не требуется специального времени для прекращения водоочистки (сгущения осадка) и технического обслуживания устройства и т.д.- maintenance of acoustic equipment is carried out with great discretion (once every 7 days) and directly during the operation of the treatment plant, therefore, no special time is required to stop water treatment (thickening of sludge) and maintenance of the device, etc.

4. Минимальные финансово-временные затраты обеспечивают за счет того, что:4. The minimum financial and time costs are provided due to the fact that:

- многократно (до 7-8 раз) уменьшают расход дорогостоящих химических реагентов;- repeatedly (up to 7-8 times) reduce the consumption of expensive chemicals;

- существенно (на 30% и более) уменьшают площадь земли, отводимую под строительство очистного сооружения;- significantly (by 30% or more) reduce the area of land allocated for the construction of a treatment plant;

- существенно уменьшают затраты на сгущение единицы объема осадка;- significantly reduce the cost of thickening a unit volume of sediment;

- существенно уменьшают затраты на осветление единицы объема пульпы;- significantly reduce the cost of clarifying the unit volume of the pulp;

- существенно уменьшают затраты на обезвоживание единицы объема осадка;- significantly reduce the cost of dewatering units of sediment volume;

- формирование и излучение гидроакустических (под водой) и акустических (в воздухе) волн осуществляют с помощью серийно выпускаемых электронных и акустических приборов;- the formation and emission of hydroacoustic (underwater) and acoustic (in air) waves is carried out using commercially available electronic and acoustic devices;

- энергопотребление электронных приборов устройства, реализующего разработанный способ, относительно небольшое (менее 1 Вт/м3);- the power consumption of electronic devices of the device that implements the developed method is relatively small (less than 1 W / m 3 );

- время на монтаж акустического оборудования не превышает 3 суток;- the time for installation of acoustic equipment does not exceed 3 days;

- техническое обслуживание оборудования осуществляют с большой дискретностью и непосредственно в процессе работы очистного сооружения;- maintenance of equipment is carried out with great discretion and directly in the process of treatment plant;

- экологически и медицински безопасный осадок (сгущенный, акустически высушенный и обезвоженный) реализуют на коммерческой основе и т.д.- environmentally and medically safe sediment (condensed, acoustically dried and dehydrated) is sold on a commercial basis, etc.

5. Медицинскую безопасность для человека обеспечивают за счет того, что:5. Medical safety for humans is ensured by the fact that:

- многократно (до 7-8 раз) уменьшают расход химических реагентов;- repeatedly (up to 7-8 times) reduce the consumption of chemicals;

- формирование и излучение гидроакустических и акустических волн осуществляют с помощью серийно выпускаемых и медицински (санитарно) сертифицированных электронных приборов;- the formation and emission of hydroacoustic and acoustic waves is carried out using commercially available and medically (sanitary) certified electronic devices;

- управление работой устройства, реализующего разработанный способ, осуществляют автоматически и полуавтоматически (без постоянного присутствия обслуживающего персонала);- the operation of the device that implements the developed method is controlled automatically and semi-automatically (without the constant presence of maintenance personnel);

- параметры (частота, амплитуда акустического давления, форма сигналов и т.д.) гидроакустических и акустических волн являются медицински безопасными для человека и т.д.- parameters (frequency, amplitude of acoustic pressure, waveform, etc.) of sonar and acoustic waves are medically safe for humans, etc.

6. Экологическую безопасность для ОПС обеспечивают за счет того, что:6. Ecological safety for OPS is provided due to the fact that:

- многократно (до 7-8 раз) уменьшают расход химических реагентов;- repeatedly (up to 7-8 times) reduce the consumption of chemicals;

- сгущенный осадок сортируют по степени опасности и направляют: потребителю (безопасный), на утилизацию (опасный);- condensed sediment is sorted by hazard degree and sent to: consumer (safe), for disposal (hazardous);

- оборотную промышленную воду повторно используют в технологическом процессе;- recycled industrial water is reused in the process;

- параметры (частота, амплитуда акустического давления, форма сигналов и т.д.) гидроакустических и акустических волн являются экологически безопасными для ОПС в целом и т.д.- parameters (frequency, amplitude of acoustic pressure, waveform, etc.) of hydroacoustic and acoustic waves are environmentally friendly for the OPS as a whole, etc.

Отличительными признаками заявляемого способа являются:Distinctive features of the proposed method are:

1. В качестве главного отстойника используют сгуститель.1. A thickener is used as the main settler.

2. Дополнительно осуществляют воздействие на продукты обогащения в грязевом отстойнике при помощи гидроакустических волн звукового и ультразвукового диапазонов частот с амплитудой не менее 102 Па на расстоянии 1 м от соответствующего гидроакустического излучателя.2. Additionally carry out the impact on the enrichment products in the mud sump using sonar waves of sound and ultrasonic frequency ranges with an amplitude of at least 10 2 Pa at a distance of 1 m from the corresponding sonar emitter.

3. Дополнительно осуществляют воздействие на вводимый в продукты обогащения раствор химических реагентов при помощи гидроакустических волн звукового и ультразвукового диапазонов частот с амплитудой не менее 104 Па на расстоянии 1 м от соответствующего гидроакустического излучателя.3. Additionally, a solution of the chemical reagent introduced into the enrichment products is effected using sonar waves of sound and ultrasonic frequency ranges with an amplitude of at least 10 4 Pa at a distance of 1 m from the corresponding sonar emitter.

4. Дополнительно осуществляют воздействие на сгущаемый осадок в сгустителе при помощи гидроакустических волн звукового и ультразвукового диапазонов частот с амплитудой не менее 102 Па на расстоянии 1 м от соответствующего гидроакустического излучателя.4. Additionally, an effect is made on the thickening sediment in the thickener with the help of sonar waves of sound and ultrasonic frequency ranges with an amplitude of at least 10 2 Pa at a distance of 1 m from the corresponding sonar emitter.

Наличие отличительных от прототипа признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого способа критерию "новизна".The presence of distinctive features from the prototype features allows us to conclude that the proposed method meets the criterion of "novelty."

Анализ известных технических решений с целью обнаружения в них указанных отличительных признаков показал следующее.An analysis of the known technical solutions in order to detect the indicated distinctive features in them showed the following.

Признаки: 3 и 4 являются новыми и неизвестно их использование для сгущения продуктов обогащения с использованием акустических волн.Signs: 3 and 4 are new and their use for thickening enrichment products using acoustic waves is unknown.

Признак 2 является новым и неизвестно его использование для сгущения продуктов обогащения с использованием акустических волн. В то же время известно для данного признака 1 для безреагентной очистки оборотных и сточных промышленных вод.Sign 2 is new and its use for thickening enrichment products using acoustic waves is unknown. At the same time, it is known for this characteristic 1 for the reagent-free treatment of recycled and industrial wastewater.

Признак 1 является известным.Sign 1 is known.

Таким образом, наличие новых существенных признаков, в совокупности с известными, обеспечивает появление у заявляемого решения нового свойства, не совпадающего со свойствами известных технических решений - эффективно (быстро и качественно) сгущать осадок и эффективно (быстро и качественно) осветлять (очищать от ШЧ) продукты обогащения (пульпу) относительно простым способом при минимальных финансово-временных затратах с обеспечением медицинской безопасности для человека и экологической безопасности для ОПС в целом.Thus, the presence of new significant features, together with the known ones, provides the appearance of the proposed solution with a new property that does not coincide with the properties of the known technical solutions - to efficiently (quickly and efficiently) thicken the precipitate and efficiently (quickly and efficiently) to clarify (clean from NW) enrichment products (pulp) in a relatively simple way with minimal financial and time costs, ensuring medical safety for humans and environmental safety for OPS in general.

В данном случае мы имеем новую совокупность признаков и их новую взаимосвязь, причем не простое объединение новых признаков и уже известных, а именно выполнение операций в предложенной последовательности и приводит к качественно новому эффекту. Данное обстоятельство позволяет сделать вывод о соответствии разработанного способа критерию "существенные отличия".In this case, we have a new set of features and their new relationship, moreover, it’s not a simple combination of new features and already known ones, but the execution of operations in the proposed sequence leads to a qualitatively new effect. This circumstance allows us to conclude that the developed method meets the criterion of "significant differences".

Примеры реализации способа.Examples of the method.

Промышленные испытания разработанного способа производились: в период 2004-2006 гг. - в ЗАО «Корякгеолдобыча» (Камчатка, добыча россыпной платины); в период 2004-2006 гг. - на одном из промышленных предприятий компании «Самсунг» (Республика Корея, г. Сеул, выпуск полупроводников) и на одной из станций подготовки питьевой воды (Республика Корея, г. Сеул); в 2010-2011 гг. - на береговом предприятии СП «Вьетсовпетро» по очистке буровой технологической жидкости (Республика Вьетнам, г. Вунг Тау), на обогатительной фабрике по производству меди (Республика Вьетнам, северная провинция); 2013-2016 гг. - на Ломоносовском ГОК АК АЛРОСА по очистке оборотных и сточных вод.Industrial tests of the developed method were carried out: in the period 2004-2006. - in Koryakgeoldobycha CJSC (Kamchatka, placer platinum mining); in the period 2004-2006 - at one of Samsung's industrial enterprises (Republic of Korea, Seoul, semiconductor production) and at one of the drinking water treatment plants (Republic of Korea, Seoul); in 2010-2011 - at the onshore venture of the JV “Vietsovpetro” for the purification of drilling technological fluid (Republic of Vietnam, Vung Tau), at a concentrator for the production of copper (Republic of Vietnam, northern province); 2013-2016 - at the Lomonosov GOK AK ALROSA for the treatment of recycled and waste water.

Пример 1. Плотность сгущенного осадка.Example 1. The density of the thickened precipitate.

На фиг. 5 в виде гистограмм иллюстрируется плотность ρ (тонн/м3) среднедисперсного (средний диаметр частиц 12,3 мкм) сапонитсодержащего осадка Ломоносовского ГОКа, сгущенного в грязевом отстойнике в процессе: реализации разработанного способа (гистограмма I, выделенная сплошной линией); способа-прототипа (гистограмма II, выделенная пунктирной линией) и (для сравнения) гравитационного способа (гистограмма III, выделенная точечной линией). Как видно из фиг. 5 плотность осадка в грязевом отстойнике у разработанного способа составляет 2,69 тонн/м3, в то время как у способа-прототипа - 1,52 тонн/м3 (выигрыш 1,76 раза) и 0,16 тонн/м3 (выигрыш 16,81 раз) - у гравитационного способа.In FIG. 5 in the form of histograms illustrates the density ρ (tons / m 3 ) of a finely dispersed (average particle diameter of 12.3 μm) saponite-containing sludge from the Lomonosov GOK condensed in a mud sump in the process of: implementing the developed method (histogram I, highlighted by a solid line); the prototype method (histogram II, highlighted by a dashed line) and (for comparison) the gravitational method (histogram III, highlighted by a dotted line). As can be seen from FIG. 5, the sediment density in the mud sump of the developed method is 2.69 tons / m 3 , while the prototype method has 1.52 tons / m 3 (gain 1.76 times) and 0.16 tons / m 3 ( gain 16.81 times) - in the gravitational method.

На фиг. 6 в виде гистограмм иллюстрируется плотность ρ (тонн/м3) тонкодисперсного (средний диаметр частиц 5,3 мкм) сапонитсодержащего осадка Ломоносовского ГОКа, сгущенного в сгустителе в процессе: реализации разработанного способа (гистограмма I, выделенная сплошной линией) и способа-прототипа (гистограмма II, выделенная пунктирной линией). Как видно из фиг. 6 плотность осадка в сгустителе у разработанного способа составляет 2,71 тонн/м3, в то время как у способа-прототипа - 1,17 тонн/м3 (выигрыш 2,31 раза).In FIG. 6 in the form of histograms illustrates the density ρ (tons / m 3 ) of a finely dispersed (average particle diameter of 5.3 μm) saponite-containing sludge from the Lomonosov GOK condensed in the thickener during: implementation of the developed method (histogram I, highlighted by a solid line) and the prototype method ( histogram II, indicated by a dashed line). As can be seen from FIG. 6, the density of the sediment in the thickener of the developed method is 2.71 tons / m 3 , while the prototype method - 1.17 tons / m 3 (gain 2.31 times).

Пример 2. Расход раствора химического реагента.Example 2. The flow rate of a solution of a chemical reagent.

Очистное сооружение завода по производству полупроводников компании «Самсунг» (г. Сеул) в 2006 г. представляло собой два сгустителя, изготовленных из бетона и подключенных параллельно друг другу. Объем каждого сгустителя - 440 т, производительность - 2400 т/сут Расход раствора химических реагентов (РХР) составлял 5 т/сут для одного сгустителя. При этом применялись следующие реагенты: полимер (polymer) - стоимость 3,75 евро/кг; сульфат алюминия (8% - aluminum sulfate) - стоимость 8,5 евро/кг и NaOH (25%) - стоимость 6,5 евро/кг; суммарные затраты на химические реагенты составляли: ~50000 евро - в сутки (~18,25 млн евро - в год).The treatment plant of the Samsung semiconductor manufacturing plant (Seoul) in 2006 was two thickeners made of concrete and connected in parallel to each other. The volume of each thickener is 440 tons, the productivity is 2400 tons / day. The consumption of a solution of chemical reagents (RHR) was 5 tons / day for one thickener. The following reagents were used: polymer (polymer) - the cost of 3.75 euros / kg; aluminum sulfate (8% - aluminum sulfate) - the cost of 8.5 euros / kg and NaOH (25%) - the cost of 6.5 euros / kg; total costs for chemicals were: ~ 50,000 euros per day (~ 18.25 million euros per year).

На фиг. 7 в виде гистограмм иллюстрируется расход W (тонн/сутки) РХР для одного сгустителя завода по производству полупроводников в процессе: реализации способа-прототипа (гистограмма I, выделенная сплошной линией) и разработанного способа (гистограмма II, выделенная пунктирной линией). Как видно из фиг. 7 расход РХР в сгустителе у разработанного способа составлял 0,8 тонн/сутки, в то время как у способа-прототипа - 5,0 тонн/сутки (выигрыш 6,26 раза). При этом на эту же величину (6,26 раза) были уменьшены финансовые затраты на приобретение химических реагентов в процессе реализации разработанного способа.In FIG. 7 in the form of histograms illustrates the consumption W (tons / day) of PXR for one thickener of a semiconductor manufacturing plant in the process: implementing the prototype method (histogram I, highlighted by a solid line) and the developed method (histogram II, highlighted by a dashed line). As can be seen from FIG. 7, the RHR consumption in the thickener of the developed method was 0.8 tons / day, while that of the prototype method was 5.0 tons / day (6.26 times gain). At the same time, the financial costs for the purchase of chemicals in the process of implementing the developed method were reduced by the same amount (6.26 times).

Количество взвешенных веществ (ВВ) в поверхностных водах, используемых для подготовки питьевой воды в г. Сеул (Республике Корея), содержало: 20 мг/л - в сухой сезон и 200 мг/л - в сезон дождей. При содержании ВВ на входе очистного сооружения SSвх ~20 мг/л расход РХР составлял ~30 г/м3, а при SSвх ~200 мг/литр ~300 г/м3. При этом средняя стоимость 1 кг РХР составляла 0,5 евро.The amount of suspended solids (EX) in the surface waters used for the preparation of drinking water in Seoul (Republic of Korea) contained: 20 mg / l in the dry season and 200 mg / l in the rainy season. When the content of explosives at the inlet of the treatment plant SS in was ~ 20 mg / l, the RHR consumption was ~ 30 g / m 3 , and when SS in was ~ 200 mg / liter ~ 300 g / m 3 . The average cost of 1 kg of RHR was 0.5 euros.

На фиг. 8 в виде гистограмм иллюстрируется расход W (г/м3) РХР для одного сгустителя в сезон дождей предприятия подготовки питьевой воды г. Сеул (Республика Корея) в процессе: реализации способа-прототипа (гистограмма I, выделенная сплошной линией) и разработанного способа (гистограмма II, выделенная пунктирной линией). Как видно из фиг. 8 расход РХР в сгустителе у разработанного способа составлял 37 г/м3, в то время как у способа-прототипа - 300 г/м3 (выигрыш 8,1 раза). При этом на эту же величину (8,1 раза) были уменьшены финансовые затраты на приобретение химических реагентов в процессе реализации разработанного способа.In FIG. 8 in the form of histograms illustrates the consumption of W (g / m 3 ) RHR for one thickener during the rainy season of a drinking water preparation enterprise in Seoul (Republic of Korea) in the process of implementing the prototype method (histogram I, highlighted by a solid line) and the developed method ( histogram II, indicated by a dashed line). As can be seen from FIG. 8, the consumption of RHR in the thickener of the developed method was 37 g / m 3 , while that of the prototype method was 300 g / m 3 (8.1 times gain). At the same time, the financial costs for the purchase of chemicals in the process of implementing the developed method were reduced by the same amount (8.1 times).

Таким образом:In this way:

1. Эффективность сгущения осадка была обеспечена за счет того, что:1. The effectiveness of the thickening of the sediment was provided due to the fact that:

- осуществляли акустическую коагуляцию ШЧ в грязевом отстойнике;- carried out acoustic coagulation of PM in the mud sump;

- осуществляли акустическую и химическую коагуляцию ШЧ в сгустителе;- carried out acoustic and chemical coagulation of PM in the thickener;

- осуществляли акустическое осаждение ШЧ в грязевом отстойнике;- carried out acoustic deposition of PM in the mud sump;

- осуществляли акустическое осаждение ШЧ в сгустителе;- carried out acoustic deposition of PM in the thickener;

- осуществляли: гравитационно-акустическое сгущение осадка и гидроакустическое сгущение осадка в грязевом отстойнике;- carried out: gravitational-acoustic thickening of sediment and hydroacoustic thickening of sediment in a mud sedimentation tank;

- осуществляют гравитационно-реагентное сгущение осадка в сгустителе и т.д.- carry out gravitationally reagent thickening of the sediment in the thickener, etc.

2. Эффективность осветления продуктов обогащения (пульпы) была обеспечена за счет того, что:2. The efficiency of clarification of enrichment products (pulp) was ensured due to the fact that:

- осуществляли акустическую коагуляцию ШЧ в грязевом отстойнике;- carried out acoustic coagulation of PM in the mud sump;

- осуществляли акустическую и химическую коагуляцию ШЧ в сгустителе;- carried out acoustic and chemical coagulation of PM in the thickener;

- осуществляли акустическое осаждение ШЧ в грязевом отстойнике;- carried out acoustic deposition of PM in the mud sump;

- осуществляли акустическое осаждение ШЧ в сгустителе;- carried out acoustic deposition of PM in the thickener;

- осуществляли: гравитационно-акустическое и гидроакустическое сгущение осадка в грязевом отстойнике;- carried out: gravitational-acoustic and hydroacoustic thickening of sediment in the mud sump;

- осуществляли гравитационно-реагентное и гидроакустическое сгущение осадка в сгустителе и т.д.- carried out gravitationally reagent and hydroacoustic thickening of the sediment in the thickener, etc.

3. Относительная простота способа была обеспечена за счет того, что:3. The relative simplicity of the method was provided due to the fact that:

- формирование и излучение гидроакустических и акустических волн осуществляли с помощью серийно выпускаемых электронных приборов, а также гидроакустических и акустических излучателей;- the formation and emission of sonar and acoustic waves was carried out using commercially available electronic devices, as well as sonar and acoustic emitters;

- управление работой устройства осуществляли автоматически и полуавтоматически;- control of the operation of the device was carried out automatically and semi-automatically;

- техническое обслуживание акустического оборудования осуществляли с большой дискретностью и непосредственно в процессе работы очистного сооружения и т.д.- maintenance of acoustic equipment was carried out with great discretion and directly during the operation of the treatment plant, etc.

4. Минимальные финансово-временные затраты были обеспечены за счет того, что:4. Minimum financial and time costs were provided due to the fact that:

- многократно уменьшали расход дорогостоящих химических реагентов;- repeatedly reduced the consumption of expensive chemicals;

- существенно уменьшили площадь земли, отводимую под строительство очистного сооружения;- significantly reduced the land area allocated for the construction of a treatment plant;

- существенно уменьшили затраты на сгущение единицы объема осадка;- significantly reduced the cost of thickening a unit volume of sediment;

- существенно уменьшили затраты на осветление единицы объема пульпы;- significantly reduced the cost of clarifying a unit volume of pulp;

- существенно уменьшили затраты на обезвоживание единицы объема осадка;- significantly reduced the cost of dewatering units of sediment volume;

- формирование и излучение гидроакустических и акустических волн осуществляли с помощью серийно выпускаемых электронных и акустических приборов;- the formation and emission of hydroacoustic and acoustic waves was carried out using commercially available electronic and acoustic devices;

- энергопотребление электронных приборов устройства, реализующего разработанный способ, было относительно небольшим;- the power consumption of electronic devices of the device that implements the developed method was relatively small;

- время на монтаж акустического оборудования не превышало 3 суток;- the time for installation of acoustic equipment did not exceed 3 days;

- техническое обслуживание оборудования осуществляли с большой дискретность и непосредственно в процессе работы очистного сооружения;- equipment maintenance was carried out with great discreteness and directly during the operation of the treatment plant;

- экологически и медицински безопасный осадок реализовывали на коммерческой основе и т.д.- ecologically and medically safe sediment was sold on a commercial basis, etc.

5. Медицинскую безопасность для человека обеспечили за счет того, что:5. Medical safety for humans was ensured by the fact that:

- многократно уменьшили расход химических реагентов;- repeatedly reduced the consumption of chemicals;

- формирование и излучение гидроакустических и акустических волн осуществляли с помощью серийно выпускаемых и медицински (санитарно) сертифицированных электронных приборов;- the formation and emission of hydroacoustic and acoustic waves was carried out using commercially available and medically (sanitary) certified electronic devices;

- управление работой устройства, реализующего разработанный способ, осуществляли автоматически и полуавтоматически;- control of the operation of the device that implements the developed method was carried out automatically and semi-automatically;

- параметры (частота, амплитуда акустического давления, форма сигналов и т.д.) гидроакустических и акустических волн являлись медицински безопасными для человека и т.д.- parameters (frequency, amplitude of acoustic pressure, waveform, etc.) of hydroacoustic and acoustic waves were medically safe for humans, etc.

6. Экологическую безопасность для ОПС обеспечили за счет того, что:6. Ecological safety for OPS provided due to the fact that:

- многократно уменьшили расход химических реагентов;- repeatedly reduced the consumption of chemicals;

- сгущенный осадок сортировали по степени опасности и направляли: потребителю (безопасный) или на утилизацию (опасный);- the condensed precipitate was sorted according to the degree of danger and sent: to the consumer (safe) or for disposal (dangerous);

- оборотную промышленную воду повторно использовали в технологическом процессе;- recycled industrial water reused in the process;

- параметры (частота, амплитуда акустического давления, форма сигналов и т.д.) гидроакустических и акустических волн были экологически безопасными для ОПС в целом и т.д.- the parameters (frequency, amplitude of acoustic pressure, waveform, etc.) of sonar and acoustic waves were environmentally friendly for the OPS as a whole, etc.

Claims (1)

Способ сгущения пульпы с использованием акустических волн, включающий очистку пульпы от крупнодисперсных, среднедисперсных, тонкодисперсных и коллоидных шламовых частиц в грязевом отстойнике, смешивание в главном отстойнике ранее грубо осветленной пульпы с раствором химического реагента, предварительно приготовленным и акустически диспергированным при помощи гидроакустических волн ультразвукового диапазона частот с амплитудой акустического давления не менее 104 Па на расстоянии 1 м от соответствующего гидроакустического излучателя, механическое перемешивание пульпы с раствором химического реагента и одновременное облучение их в главном отстойнике, гравитационное сгущение осадка путем гравитационного осаждения ранее акустически и химически коагулированных шламовых частиц, забор сгущенного осадка из главного отстойника и его предварительную акустическую сушку до транспортной - не более 50% влажности путем его облучения акустическими волнами звукового и ультразвукового диапазона частот с амплитудой акустического давления не менее 1 Па на расстоянии 1 м от соответствующего акустического излучателя, транспортировку сгущенного и акустически высушенного осадка и его последующее обезвоживание, транспортировку сгущенного и обезвоженного осадка для его глубокой переработки или утилизации, отличающийся тем, что в качестве главного отстойника используют сгуститель, в котором пульпу с раствором химического реагента облучают гидроакустическими волнами звукового и ультразвукового диапазонов частот с амплитудой акустического давления не менее 104 Па на расстоянии 1 м от соответствующего гидроакустического излучателя, дополнительно осуществляют воздействие на пульпу в грязевом отстойнике при помощи гидроакустических волн звукового и ультразвукового диапазонов частот с амплитудой акустического давления не менее 102 Па на расстоянии 1 м от соответствующего гидроакустического излучателя, дополнительно осуществляют воздействие на сгущаемый осадок при помощи гидроакустических волн звукового и ультразвукового диапазонов частот с амплитудой акустического давления не менее 102 Па на расстоянии 1 м от соответствующего гидроакустического излучателя.A method of thickening pulp using acoustic waves, including cleaning the pulp from coarse, medium, fine and colloidal sludge particles in a mud sump, mixing in the main sump of previously coarse clarified pulp with a chemical solution previously prepared and acoustically dispersed using ultrasonic waves of the ultrasonic frequency range with an acoustic pressure amplitude of at least 10 4 Pa at a distance of 1 m from the corresponding sonar emitter For mechanical mixing of pulp with a solution of a chemical reagent and their simultaneous irradiation in the main sedimentation tank, gravitational thickening of the sediment by gravitational sedimentation of previously acoustically and chemically coagulated sludge particles, collection of condensed sediment from the main sedimentation tank and its preliminary acoustic drying to transport - not more than 50% humidity by irradiating it with acoustic waves of a sound and ultrasonic frequency range with an acoustic pressure amplitude of at least 1 Pa at a distance of 1 m from the corresponding of a corresponding acoustic emitter, transportation of condensed and acoustically dried sludge and its subsequent dewatering, transportation of condensed and dehydrated sludge for its deep processing or disposal, characterized in that a thickener is used as the main settler, in which the pulp with a solution of a chemical reagent is irradiated with acoustic waves of sound and ultrasonic frequency ranges with an amplitude of acoustic pressure of at least 10 4 Pa at a distance of 1 m from the corresponding sonar of a natural emitter, additionally, they act on the pulp in the mud sump using sonar waves of sound and ultrasonic frequency ranges with an acoustic pressure amplitude of at least 10 2 Pa at a distance of 1 m from the corresponding sonar emitter, and they additionally act on the thickened sediment using sonar and sonic waves ultrasonic frequency ranges with an amplitude of acoustic pressure of at least 10 2 Pa at a distance of 1 m from the corresponding sonar whom emitter.
RU2016115397A 2016-04-21 2016-04-21 Method for condensing pulp using acoustic waves RU2618007C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016115397A RU2618007C1 (en) 2016-04-21 2016-04-21 Method for condensing pulp using acoustic waves

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016115397A RU2618007C1 (en) 2016-04-21 2016-04-21 Method for condensing pulp using acoustic waves

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2618007C1 true RU2618007C1 (en) 2017-05-02

Family

ID=58697775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016115397A RU2618007C1 (en) 2016-04-21 2016-04-21 Method for condensing pulp using acoustic waves

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2618007C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2669272C1 (en) * 2018-01-15 2018-10-09 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Method for thickening saponite suspension
WO2020013818A1 (en) * 2018-07-10 2020-01-16 Vermeer Manufacturing Company Systems and methods for dewatering slurries

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1283353A1 (en) * 1985-08-13 1987-01-15 Полтавское отделение Украинского научно-исследовательского геологоразведочного института Drilling mud cleaning unit
WO2009144709A1 (en) * 2008-05-27 2009-12-03 Kolmir Water Tech Ltd. Apparatus and method for treatment of a contaminated water-based fluid
RU2422209C1 (en) * 2009-12-15 2011-06-27 Сергей Алексеевич Бахарев Method of extracting noble metal from technogenic waste banks by various-origin waves
RU2441892C1 (en) * 2010-05-28 2012-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" Method for production of natural iron oxide pigment from ore
RU2487838C2 (en) * 2011-10-11 2013-07-20 Сергей Алексеевич Бахарев Method of purifying and disinfecting water
RU2560772C1 (en) * 2014-01-24 2015-08-20 Сергей Алексеевич Бахарев Method of reagent-free purification of saponite-containing water and sediment consolidation

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1283353A1 (en) * 1985-08-13 1987-01-15 Полтавское отделение Украинского научно-исследовательского геологоразведочного института Drilling mud cleaning unit
WO2009144709A1 (en) * 2008-05-27 2009-12-03 Kolmir Water Tech Ltd. Apparatus and method for treatment of a contaminated water-based fluid
RU2422209C1 (en) * 2009-12-15 2011-06-27 Сергей Алексеевич Бахарев Method of extracting noble metal from technogenic waste banks by various-origin waves
RU2441892C1 (en) * 2010-05-28 2012-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" Method for production of natural iron oxide pigment from ore
RU2487838C2 (en) * 2011-10-11 2013-07-20 Сергей Алексеевич Бахарев Method of purifying and disinfecting water
RU2560772C1 (en) * 2014-01-24 2015-08-20 Сергей Алексеевич Бахарев Method of reagent-free purification of saponite-containing water and sediment consolidation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БОЛЬШАЯ СОВЕТСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ, под ред. А.М. Прохорова, 3 изд., Москва, "Советская энциклопедия", 1975, т. 21, с. 203-204, колонки 597-598, с. 223. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2669272C1 (en) * 2018-01-15 2018-10-09 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Method for thickening saponite suspension
WO2020013818A1 (en) * 2018-07-10 2020-01-16 Vermeer Manufacturing Company Systems and methods for dewatering slurries

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2493710C (en) Process and apparatus for treating liquid waste material
KR100992430B1 (en) Sedimentation apparatus and apparatus for treating wastewater including the same
RU2280490C1 (en) Method of purification and decontamination of the recycled water and the waste waters
RU2487838C2 (en) Method of purifying and disinfecting water
RU2381181C1 (en) Method for treatment of water from algae and suspended matters
CN104843955A (en) Oil and gas field drilling mud waste while-drilling processing system and processing method thereof
RU2560771C1 (en) Method for reagentless treatment of quarry water
RU2560772C1 (en) Method of reagent-free purification of saponite-containing water and sediment consolidation
RU2618007C1 (en) Method for condensing pulp using acoustic waves
JP2015199056A (en) Suspension water treatment device and cleaning, classification and treatment system
CN104829070A (en) Oil and gas field drilling fluid waste treatment-while-drilling system
CN207671881U (en) A kind of sewage biological treatment system
RU2593607C1 (en) Method for reagentless treatment of quarry water from suspended substances and heavy metals
JP2013193046A (en) Dehydrating method and device of pressure floating sludge
RU2700505C1 (en) Method of reagent-free water filtration and disinfection
RU2617472C1 (en) Method of nonchemical cleaning of circular water from saponite-containing sludge particles
CN107698056A (en) A kind of water quality purification combination treatment method and device
CN112983318B (en) Treatment device and treatment method for drilling waste
RU2570459C1 (en) Water treatment apparatus
RU2768873C1 (en) Method for reagentless treatment of mine water
RU2607209C1 (en) Method of reagentless treatment of industrial water from saponite-containing particles in depositing map
JP6188018B2 (en) Cleaning and classification system and classification device
CN208933149U (en) A kind of device for exploiting field sewage treatment
CN112759411A (en) Slurry shield muck treatment system and method
CN207774931U (en) A kind of oilfield sewage treatment device based on immersion ultrafiltration

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180422