SU1369804A1 - Способ флотационного разделени гетерогенных систем - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к механическому разделению гетерогенных систем и м,б. применено в горнорудной, химической, нефтехимической и др. отрасл х пром-сти. Цель изобретени  -г повышение эффективности разделени  путем регулировани  размеров пузырьков ионизированного воздуха (ИВ) непосредственно в процессе их образовани . Провод т ионизацию воздуха с получением одноименных зар женных ионов. Полученный ИВ направл ют п од разделительную сетку (с) электроизолированной флотационной камеры, подключенную к электроду со знаком, одноименным знаку зар да ИВ. Поток ИВ под действием электрического пол  С проходит по оси каждой  чейки С с образованием пузырьков ИВ, Оптимальный размер пузырьков получают путем изменени  потенциала на С непосред- ствершо при их прохождении через нее. Пузырьки ИВ вынос т дисперсные частицы на поверхность, образу  пену (П). При этом установка второго электрода, имеющего знак, противоположный знаку ионизированных пузырьков, над свободной поверхностью дисперсной жидкости в области образовани  П позвол ет стабилизировать слой П с извлеченными частицами флотируемого компонента и увеличить скорость подъема пузырьков ИВ с частицами в П. с (Л 00 О) ;о 00

Description

11

Изобретение относитс  к механическому разделению гетерогенных систем (суспензий и эмульсий) и может найти применение при извлечении дисперсных частиц из жидкостей пузырька и газа в горнорудной, химической, нефтехимической , биологической, пищевой промышленности и при очистке сточных вод.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности разделени  путем регулировани  размеров пузырьков ионизированного воздуха непосредственно в процессе их образовани .

В способе флотационного разделени , включающем предв арительн ую ионизацию воздуха с получением ионов с одноимёнными зар дами, введением через разделительную сетку ионизи- рованного воздуха во флотационную камеру с дисперсной жидкостью и удаление продуктов разделени  в пену, корпус флотационной камеры электро- изолируют, сетку подключают к электроду того же знака, что и знак получаемых ионов воздуха, а второй электрод противоположного знака устанавливают над дисперсной жидкостью в пене. Подключение сетки, выполненной .из электропроводного материала, к электроду того же знака, что и

пузырьки газа, позвол ет, измен   потенциал на сетке, регулировать размеры пузырьков газа непосредственно при их прохождении через сетку. Это дает возможность дл  каждого вида раздел емой дисперсной жидкости подобрать такой потенциал на сетке, при котором размер пузырьков газа будет оптимальньм и соответствовать максимальной эффективности разделени  . Электроизол ци  корпуса и установка второго электрода противоположного знака над дисперсной жидкостью в пене позвол ет стабилизировать пену, а значит и наход щиес  в ней продукты разделени ,так как ионизированные лузырьки воздуха разр жаютс  на этом электроде. При этом увеличиваетс  скорость подъема ионизированных пузырьков воздуха с чабтицами в пену а электроизол ци  корпуса преп тствует течению зар дов по немУ от сетки к второму электроду.

Дл  проведени  флотационного разделени  по предлагаемому способу необходим компрессор дл  нагнетани  воздуха, ионизатор дл  зар дки его

одноименными зар дами, электроизолированна  флотационна  камера с сеткой, выполненной из электропроводного материала и подключенной к электроду того же знака, что и ионизированный воздух, причем напр жение мен ют в зависимости от необходимого оптимального размера пузырьков воздуха. Второй электрод проти- воположного знака по отношению к знаку зар дов ионизированного воздуха и сетки необходимо установить над свободной поверхностью дисперсной жидкости в области образовани  пены.

Способ осуществл ют следующим образом.

Поток воздуха компрессором пода. етс  в ионизатор, в электрическом поле которого воздух зар жаетс  одноименными -зар дами, а затем нап0

5

5

равл етс  под сетку электроизолированной флотационной камеры. Так как сетка выполнена из электропроводного материала и подключена к электроду того же знака, что и ионизированный воздух, то поток ионизированного воздуха стремитс  под действием электрического пол  сетки проходить по оси 0 каждой  чейки как можно дальше от зар женных одноименными с воздухом зар дами проволочных контуров  чеек сетки. Чем больше потенциал на сетке, тем уже поток ионизированного воздуха , проход щего через каждую  чейку сетки, тем меньше размер образующихс  ионизированных пузырьков воздуха. Эти пузырьки сталкиваютс  в жидкости с дисперсными частш.1;ами и вынос т их на поверхность, образу  пену. Так как флотационна  камера электроизолирова- на, то зар женные пузырьки воздуха при всштывании не могут разр дитьс  ни в ней, ни в самой жидкости. Кроме того, они не могут сближатьс  друг с другом, а значит коалисцировать. Электрическое поле-, образующеес  вокруг зар женных пузырьков воздуха, способствует увеличению сил сцеплени  между пузырьками и частицами и предотвращает деминерализацию пузырьков при их подъеме в пену. Оптимальный размер пузырьков, который можно подобрать, регулиру  потенциал на сетке, позвол ет достичь максимальной эффективности разделени  дл  каждой дисперсной жидкости. В пене ионизированные одноименными зар дами пузырьки воздуха с извлеченными части0

5

0

5

цами флотируемого компонента взаимодействуют с вторым электродом противоположного знака и разр жаютс , создава  устойчивый слой пены, не преп тствующей подъему в нее новых ионизированных пузырьков воздуха с извлекаемыми частицами.

Пример. Проведены экспериментальные исследовани  по определению эффективности разделени  в предлагаемом способе флотации по уравнению:

X

1 го к

т7

где X m

- степень извлечени :

- масса неуловленных частиц в

очищаемой жидкости; т - начальна  масса частиц в

жидкости.

В опытах предлагаемый способ флотационного разделени  сравнивалс  с известными способами электрофлотации (базовым объектом) и, флотационного разделени  (по прототипу) без электроизол ции корпуса флотационной камеры и подключени  сетки из электропроводного материала к электроду того

15 Врем  обработки жидкостей во всех опытах равн лось 5 мин. Во всех слу- ча х разделение по предлагаемому способу эффективнее, чем в базовом объекте и прототипе. При оптимальном

2Q размере пузырьков: дл  водной суспензии поливинилхлорида 35 мкм при 5 В на сетке; дл  сточных вод завода БВК 30 мкм при 6 В на сетке; дл  веретенного масла 40 мкм при напр же

25 НИИ 4 В на сетке - увеличение эффективности разделени  по сравнению с базовым объектом достигает 9-13%, а по сравнению с прототипом - 4,5-10%, Процесс увеличени  эффективности

же знака, что и пузырьки ионизирован- 30 Разделени  в зависимости от возрасного воздуха, а также без установки второго электрода противоположного знака над свободной поверхностью жидкости в пене. Опыты проводились на лабораторной установке г объемом рабочей камеры 1 л, В случае электрофлотации на дне флотационной камеры были установлены две сетки, подключенные к источнику посто нного тока напр жением 10 В и силой 2,5 А, т.е, мощностью 25 Вт. Б случае флотационного разделени  по прототипу на дне флотационной камеры устанав-, ливалась медна  сетка с размером  чеек 60x60 мкм без подключени  ее к электроду того же знака, что и пу- зурьки воздуха. Воздух подавалс  под сетку от ионизатора Серпухов-2 мощностью 25 Вт. Прежде, чем дробитьс 

35

тани  потенциала на сетке проходит через максимальное значение, после которого эффективность снижаетс . Это объ сн етс  уменьшением расхода

пузырьков ионизированного воздуха через зар женную сетку.

Таким образом, в предлагаемом способе дл  каждой дисперсной жидкости можно подобрать потенциал на сетке, при котором эффективность разделени  будет максимальной. Кроме того, установка второго электрода, имеющего знак, противоположный знаку ионизи- рованньк пузырьков, над свободной 45 поверхностью дисперсной жидкости в пене позвол ет стабилизировать слой пены с извлеченными частицами флотируемого -компонента, увеличить скорость подъема пузырьков воздуха с

40

на пузырьки в  чейках сетки, он пред- 50 частицами в пену и, тем самым, увели- варительно зар жалс  с избытком отрицательных зар дов, при этом флотационна  камера электроизолировалась от опорной поверхности прокладкой из оргстекла толщиной 5 мм. В опытах по 55 предлагаемому способу в отличие от прототипа медна  сетка (с хорошей электропроводностью) размером  чеек 60x60 мкм подключалась к отрицатель чить количество извлекаемых частиц.

о

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ флотационного разделени  гетерогенных систем, включающий предварительную ионизацию воздуха с полу чением одноименно зар женных ионов, введение во флбтационную камеру и

   1369804

   ному полюсу выпр мител , т.е. к электроду того же знака, что и ионизированный поток воздуха, а к положительному полюсу этого выпр мител  подключалс  электрод, установленный над свободной поверхностью жидкости, выполненный из медной проволоки с размером  чеек 3x3 мм, т.е. большим,

   Q чем размер  чеек сетки, через которую подают ионизированный поток воздуха, что позврл ет свободно переходить в пену пузырькам воздуха с уловленными частицами.

   5 Врем  обработки жидкостей во всех опытах равн лось 5 мин. Во всех слу- . ча х разделение по предлагаемому способу эффективнее, чем в базовом объекте и прототипе. При оптимальном

   Q размере пузырьков: дл  водной суспензии поливинилхлорида 35 мкм при 5 В на сетке; дл  сточных вод завода БВК 30 мкм при 6 В на сетке; дл  веретенного масла 40 мкм при напр же5 НИИ 4 В на сетке - увеличение эффективности разделени  по сравнению с базовым объектом достигает 9-13%, а по сравнению с прототипом - 4,5-10%, Процесс увеличени  эффективности

   5

   тани  потенциала на сетке проходит через максимальное значение, после которого эффективность снижаетс . Это объ сн етс  уменьшением расхода

   пузырьков ионизированного воздуха через зар женную сетку.

   Таким образом, в предлагаемом способе дл  каждой дисперсной жидкости можно подобрать потенциал на сетке, при котором эффективность разделени  будет максимальной. Кроме того, установка второго электрода, имеющего знак, противоположный знаку ионизи- рованньк пузырьков, над свободной 5 поверхностью дисперсной жидкости в пене позвол ет стабилизировать слой пены с извлеченными частицами флотируемого -компонента, увеличить скорость подъема пузырьков воздуха с

   0

   частицами в пену и, тем самым, увели-

   чить количество извлекаемых частиц.

   о

   Формула изобретени 

   Способ флотационного разделени  гетерогенных систем, включающий предварительную ионизацию воздуха с полу чением одноименно зар женных ионов, введение во флбтационную камеру и

   1369804°

   диспергирование ионизированного воз-непосредственно в процессе их обра- духа ду-тем пропускани  его через раз-зовани , на разделительную сетку делительную сетку и удаление пенногодополнительно подают напр жение од- продукта с поверхности пульпы, от-j- поименного со знаком зар да ионизи- личающий9.  ем, что, срованного воздуха, а в зоне пены целью повышени  эффективности разде-создают напр жение, противоположное Ленин путем регулировани  размеровпо знаку зар ду ионизированного пуйырьков ионизированного воздухавоздуха.