SU1096232A1

SU1096232A1 - Method for thickening slurry

Info

Publication number: SU1096232A1
Application number: SU823410784A
Authority: SU
Inventors: Владимир Дмитриевич Гвоздев; Борис Семенович Ксенофонтов; Петр Андреевич Смыслов; Виктор Тимофеевич Эредженов
Original assignee: Калининский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date: 1982-03-23
Filing date: 1982-03-23
Publication date: 1984-06-07

Abstract

СПОСОБ СГУЩЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ, включающий введение в нее электропроводного реагента при перемешивании в псевдоожиженном слое при помощи электромагнитного пол , отличающийс тем, что, с целью повышени степени сгущени суспензии и уменьшени расхода реагента, введение электропроводного реагента осуществл ют электродиализом через ионообменную мембрану, а в качестве псевдоожиженного сло используют ферромагнитную насадку, помещенную . в многозонное вращающеес неоднородное электромагнитное поле с числом зон 2 - 50 и рассто нием между центрами зон 3-80 см.METHOD thickened suspension, comprising administering to it an electrically conductive agent while stirring in a fluidized bed by means of electromagnetic field, characterized in that, in order to increase the degree of thickening the slurry and reducing agent consumption, introducing a conductive agent is carried out by electrodialysis through an ion exchange membrane, and as a fluidized layer using ferromagnetic packing placed. into a multi-zone rotating non-uniform electromagnetic field with the number of zones 2-50 and the distance between the centers of the zones 3-80 cm.

Description

Изобретение относитс к технологическим процессам химической микробиологической , пищевой, строительной и других отраслей, а более конкретно к процессам сгущени и обезвоживани суспензии и очистки сточных жидкостей , содержащих тонкодисперсные примеси.The invention relates to the technological processes of chemical microbiological, food, construction and other industries, and more specifically to the processes of thickening and dehydrating the suspension and purification of waste liquids containing fine impurities.

Известен способ сгущени суспензии , включак ций обработку ее электропроводными реагентами и перемешивание в псёвдоожиженном слое, причем перемеишвание провод т при наложении электромагнитного пол , частотой 0,1-1000 Гц в зоне с числом Рейнольдса 500-8000 1.There is a known method for thickening a suspension, inclusions, and processing it with electrically conductive reagents and mixing in a fluidized bed, the mixing being carried out when applying an electromagnetic field with a frequency of 0.1-1000 Hz in the zone with a Reynolds number of 500-8000 1.

Недостатками известного способа вл ютс невысока степень сгущени суспензии при больших расходах реагента, а также значительные уноси твердой фазы со сливом сгущаемой суспензии.The disadvantages of this method are the low degree of condensation of the suspension at high costs of the reagent, as well as significant carry-over of the solid phase with the discharge of the condensed suspension.

Цель изобретени - повышение степени сгущени суспензии и уменьшение расхода реагента.The purpose of the invention is to increase the degree of thickening of the suspension and reduce the consumption of reagent.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу сгущени суспензии, включающему введение в нее электропроводного реагента при перемешивании в псёвдоожиженном слое при помощи электромагнитного пол , введение электропроводного реагента осуществл ют злектродиализом через ионообменную мембрану, а в качестве псевдоожиженного сло используют ферромагнитную насадку, помещенную ,в многозонное вращающеес неоднородное электромагнитное поле с числом зон 2 - 50 к рассто нием между центрами зон 3 - 80 см.This goal is achieved by the fact that according to the method of thickening a suspension, which includes introducing an electrically conductive reagent into it with stirring in a fluidized bed using an electromagnetic field, introducing an electrically conductive reagent is carried out by electrodialysis through an ion-exchange membrane, and a ferromagnetic packing placed in a multilayer membrane is used in a fluidized bed, placed in a heteroplastic membrane, placed in a bulk oxide membrane, and a ferromagnetic nozzle placed in a hybrid layer is used. rotating non-uniform electromagnetic field with the number of zones 2 - 50 to the distance between the centers of zones 3 - 80 cm.

Сущность способа состоит в том, что в суспензию,- подвергаемую сгущению , ввод т электропроводный реагент , например соли, ки.слоты, щелочи и т.д., через ионообменную мембрану катионного или анионного типа. Мембраны могут быть катионовые или анионитовые,. При этом в зависимости от вида суспензии через мембрану ввод т в сгущаемую суспензию катион или анион соединени , используемого а качестве реагента. Чаще всего вво ,д т катион, и, следовательно, в этом случае используют катионитовую мембрану . Дальнейшее контактирование реагента с суспензией провод т в псёвдоожиженном слое ферромагнитной насадки, помещенной в многозонное вр.ащающеес неоднородное электромагнитное поле.The essence of the method is that an electrically conductive reagent, such as salts, acids, alkalis, etc., is introduced into the suspension, which is subjected to condensation, through a cationic or anionic type ion-exchange membrane. The membranes can be cationic or anionic. At the same time, depending on the type of suspension, a cation or anion of the compound used as a reagent is introduced into the condensable suspension through the membrane. Most often, the dt cation is used, and therefore, in this case a cation-exchange membrane is used. Further contacting of the reagent with the suspension is carried out in a fluidized bed of a ferromagnetic packing placed in a multi-zone time-sensitive non-uniform electromagnetic field.

Как показали проведенные экспериментальные ,исследовани , оптимальное число зон 2-50, а рассто ние ме:кду центрами зон 3-80 см. При числе зон меньше двух эффект перемешивани реатента с суспензией выражен слабо, а при числе зон больше 50 практически не происходит повышени эффекта перемешивани , такAs shown by experimental studies, the optimal number of zones is 2-50, and the distance is me: by centers of zones 3-80 cm. When the number of zones is less than two, the effect of mixing the reatant with the suspension is weak, and when the number of zones is more than 50, there is practically no increase mixing effect so

как в последнем случае достигаетс полное перемешивание смеси суспензи - реагент. Существенное значение имеет также рассто ние между зонами. При рассто ни х у1еньше 3 см зоны получалотс очень узкими, что резко снижает эффект перемешивани , а при рассто ни х более 80 см зоны не перекрываютс и эффект перемешивани в этом случае также снижаетс .as in the latter case, complete mixing of the suspension-reagent mixture is achieved. The distance between the zones is also significant. With a distance of x less than 3 cm, the zones are very narrow, which drastically reduces the mixing effect, and with distances x more than 80 cm, the zones do not overlap and the mixing effect in this case also decreases.

В качестве насадки используют кольца, диски,, шарики, цилиндры из ферромагнитного материала. Размеры частиц насад,ки подбираютс экспериментальным путем в зависимости от физико-химических свойств перемешиваемой суспензии и добавл ег. в нее реагентов.Rings, disks, balls, cylinders made of ferromagnetic material are used as nozzles. The sizes of the particles of the cad, the ci are selected experimentally, depending on the physicochemical properties of the stirred suspension and the addition of it. in her reagents.

Пример 1.(По прототипуjВодну суспензию фосфоритового концентрата класса 0,074 мм с содержанкам твердой фазы Ювес %, сгущают путем добавлени в нее раствора сернокислого алюмини при перемешивании в псёвдоожиженном слое кольцеобразной полимерной неферромагнитной насадки, помещенной в электромагнитное поле напр женностью 1500 Э. Расход реагента 150 мг на 1 л суспензии. Размеры колец: внутренний диаметр 25 мм, внешний диаметр 30 мм; порозность сло 0,95.Example 1. (According to the prototype) An aqueous suspension of phosphate concentrate of class 0.074 mm containing the solids content of Juves% is concentrated by adding a solution of aluminum sulphate with stirring in a fluidized bed a ring-shaped polymer non-ferromagnetic nozzle placed in an electromagnetic field of 1500 E. with a stirring rate. Reagent consumption 150 mg per 1 liter of suspension. Sizes of rings: inner diameter 25 mm, outer diameter 30 mm; layer porosity 0.95.

После перемешивани в псёвдоожиженном слое 2 мин отобранные пробы суспе;Цзии наливают в градуированные стекл нные цилиндры дл исследовани процесса осаждени .After stirring in the fluidized bed for 2 minutes, samples of the slurry were collected; Ziy was poured into graduated glass cylinders to study the deposition process.

По окончании процесса осаждени тверда фаза суспензии распредел лас следующим образом, вес.%: в осадке 3,1, в осветленной жидкости 16,9, При этом степень сгущени составл ет 8,31,At the end of the precipitation process, the solid phase of the suspension is distributed as follows, wt.%: In the sediment 3.1, in the clarified liquid 16.9, The degree of condensation is 8.31,

П р и м е р 2, Водную суспензию фосфоритово:го концентрата класса 0,074 мм с .содержанием твердой фазы 10 вес.%сгущают путем добавлени раствора сернокислого алюмини с расходом 150 мг на 1 л суспензии.Example 2 An aqueous suspension of a phosphate concentrate: class 0.074 mm with a solids content of 10% by weight is thickened by adding a solution of aluminum sulphate at a rate of 150 mg per liter of suspension.

Сернокислый алюминий ввод т в суспензию электродиализом через ионнообменную мембрану МК-40 при дальнейшем перемешивании его псёвдоожиженном слое ферромагнитной кольцеобразной- насадки, помещенной в многозонное вращающеес неоднородное поле с числом зон 2 и рассто нием между центрами зон 80 см. Напр женность электромагнитного пол в зона 1500 Э средн неоднородность электромагнитного пол в промежутке между зонами 37,5 Э/см, а частота Б1.ашени 50 Гц. Размеры колец и порозность сло как в примере 1.Aluminum sulphate is introduced into the suspension by electrodialysis through the ion-exchange membrane MK-40 with further stirring of its fluidized bed of a ferromagnetic ring-shaped nozzle placed in a multi-zone rotating non-uniform field with a number of zones 2 and a distance between the centers of zones 80 cm. The intensity of the electromagnetic field in the zone 1500 E is the average inhomogeneity of the electromagnetic field in the gap between the zones of 37.5 O / cm, and the frequency of the H1. 50 Hz. The size of the rings and the porosity of the layer as in example 1.

После перемешивани суспензии с реагентом в псевдоожи,женном слое ферромагнитной .ки 2 глин отобранные пробы суспенг-ии, наливают в градуированные стекл нные цилиндры дл исследовани процесса осаждени По окончании процесса осаждени тверда фаза суспензии распредел ет следующим образом, вес.%: в осадке 92,7, осветленной жидкости 7,3 степень сгущени 9,27. П р и м е р 3. Вод ную суспензию фосфоритового концентрата класса 0,074 мм с содержанием твердой фазы 10% сгущают как и в примере 2, за исключением того, что расход сернокислого алюмини составл ет 50 мг на 1 л суспензии, число зон электро магнитного неоднородного вращающегос пол 26, рассто ние между цент рами зон 41,5 см. Показатели сгущени : содержание твердой фазы в осадке 98,8 вес.%, в осветленной жикости 1,2 вес.%, степень сгущени - 9,88. П р и м е р 4. Водную суспензию фосфоритового концентрата класса 0,074 мм с содержанием твердой фазы 10% сгущают как в примере 2 за искл чением того, что расход сернокислого алюмини 75 мм на 1 л суспензии а количество зон электромагнитного неоднородного вращающегос пол 50 рассто нием между центрами зон 3 с Показатели сгущени : содержание твердой фазы в осадке 97,6 вес.%; осветленной жидкости 2,4 вес.%, сте пень сгущени 9,76. П р и м е р 5. Водную суспензию фосфоритового концентрата класса 0,074 мм с содержанием твердой фазы 10% сгущают как в примере 3 за исключением того,что число зон электр магнитного неоднородного вращающего пол равно 2, а рассто ние между центрами зон 3 см. Показатели сгущени : содержание твердой фазы в осадке 91,2%; в осветленной жидкости 8,8%, степень сгущени 9,12. П р и м е р 6. Водную суспензию фосфоритового концентрата класса 0,074 мм с содержанием твердой фазы 10% сгущают как в примере 3 за исключением того, что количество зон электромагнитного неоднородного вращающегос пол 50, а рассто ние между центрами зон равно 80. Показатели сгущени : содержание твердой фазы в осадке 91,9 веСо%; в осветленной жидкости 8,1 вес,%, степень сгущени 9,19. Проведенные экспериментальные исследовани показывают, что дл достижени наибольшего технологического эффекта необходимо количество зон 2 - 50 и рассто ние между центрами зон 3-80 см. В таблице показано вли ние количества зон и рассто ни между их центрами на технологические показатели процесса сгущени суспензии фосфоритового и нефелинового концентратов . В качестве объекта исследовани вз ты суспензии фосфоритового и нефелинового концентратов класса 0,074 мм с содержанием твердой фазы 10%. В суспензию ввод т раствор сернокислого алюмини с расходом 150 мг на 1 л суспензии электродиализом через ионообменную мембрану МК-40 с перемешиванием его в слое псевдоожиженной ферромагнитной кольцеобразной насадки, помещенной в многозонное вращающеес неоднородное электромагнитное поле с напр женностью 1500 Э и средней неоднородностью пол 37,5 Э/см.After stirring the suspension with the reagent in a fluidized bed, fermented magnetic layer 2 clay, the suspended suspension samples are poured into graduated glass cylinders to study the deposition process. After the deposition process is completed, the solid phase of the suspension is distributed as follows, wt.%: In the sediment 92 , 7, clarified liquid 7.3 degree of condensation 9.27. EXAMPLE 3 A water suspension of a phosphate concentrate of class 0.074 mm with a solids content of 10% is thickened as in Example 2, except that the consumption of aluminum sulphate is 50 mg per 1 liter of suspension, the number of electro-magnetic zones of the non-uniform rotating field 26, the distance between the centers of the zones is 41.5 cm. Thickening indicators: the solids content in the sediment is 98.8 wt.%, in the clarified fluid, 1.2 wt.%, the degree of condensation is 9.88. Example 4. An aqueous suspension of phosphate concentrate of class 0.074 mm with a solids content of 10% is thickened as in example 2, except that the consumption of aluminum sulphate 75 mm per 1 l of suspension and the number of zones of an electromagnetic non-uniform rotating floor 50 between the centers of zones 3 s Condensation indicators: solids content in the sediment 97.6 wt.%; clarified liquid, 2.4 wt.%, degree of condensation 9.76. Example 5. An aqueous suspension of a phosphate concentrate of class 0.074 mm with a solids content of 10% is thickened as in Example 3, except that the number of zones of the electric non-uniform magnetic field is 2, and the distance between the centers of the zones is 3 cm. Indicators of condensation: the solids content in the sediment is 91.2%; in the clarified liquid, 8.8%, the degree of condensation is 9.12. Example 6 An aqueous suspension of a phosphate concentrate of class 0.074 mm with a solids content of 10% is thickened as in Example 3, except that the number of zones of an electromagnetic non-uniform rotating field is 50, and the distance between the centers of the zones is 80. : solids content in the sediment is 91.9 veCo%; in the clarified liquid, 8.1 wt.%, the degree of condensation is 9.19. Experimental studies show that to achieve the greatest technological effect, the number of zones 2-50 and the distance between the centers of zones 3-80 cm are required. The table shows the effect of the number of zones and the distance between their centers on the technological indicators of the process of condensing phosphate and nepheline suspension. concentrates. As an object of study, suspensions of phosphate and nepheline concentrates of class 0.074 mm with a solids content of 10% were taken. An aluminum sulphate solution is injected into the suspension at a rate of 150 mg per 1 liter of suspension by electrodialysis through an MK-40 ion-exchange membrane, mixing it in a fluidized ferromagnetic ring-shaped nozzle, placed in a multi-zone rotating non-uniform electromagnetic field with a strength of 1500 Oe and medium inhomogeneity of field 37, 5 Oe / cm

Фосфоритовый концентрат То жеPhosphorite concentrate Same

8,318.31

16,916.9

83Д83D

9,27 9.27

7,3 7.3

92,7 9,33 94,4 5,6 9,59 3,8 96,2 9,88 1,2 98,8 92.7 9.33 94.4 5.6 9.59 3.8 96.2 9.88 1.2 98.8

1,5 9,79 2,0 98,01.5 9.79 2.0 98.0

Положительный эффект данного способа состоит в повышении степени сгущени в 1,2-1,3 раза при уменьшеНИИ расхода реагента в 2-3 раза, а также в снижении потерь твердойThe positive effect of this method is to increase the degree of condensation by 1.2-1.3 times while reducing the consumption of reagent by 2-3 times, as well as reducing the loss of solid

Продолжение таблицыTable continuation

фазы с осветленной жидкостью в 2,5-12,0 раза по сравнению с соответствующими технологическими показател ми процесса сгущени суспензии, осуществл емого по известному способу.phases with clarified liquid 2.5–12.0 times as compared with the corresponding technological indicators of the process of thickening a suspension, carried out by a known method.

Claims

METHOD FOR SUSPENSION CONDENSATION, including the introduction of an electrically conductive reagent into it while stirring in a fluidized bed using an electromagnetic field, characterized in that, in order to increase the degree of thickening of the suspension and reduce the consumption of the reagent, the introduction of an electrically conductive reagent is carried out by electrodialysis through an ion-exchange membrane, and as a fluidized bed use a ferromagnetic nozzle placed in a multi-zone rotating inhomogeneous electromagnetic field with the number of zones 2 - 50 and the distance between the center mi zones 3-80 cm.