RU2238245C1 - Способ обезвоживания суспензий, содержащих тонкодисперсные глинистые частицы, на ленточном фильтр-прессе - Google Patents
Способ обезвоживания суспензий, содержащих тонкодисперсные глинистые частицы, на ленточном фильтр-прессе Download PDFInfo
- Publication number
- RU2238245C1 RU2238245C1 RU2003130629/15A RU2003130629A RU2238245C1 RU 2238245 C1 RU2238245 C1 RU 2238245C1 RU 2003130629/15 A RU2003130629/15 A RU 2003130629/15A RU 2003130629 A RU2003130629 A RU 2003130629A RU 2238245 C1 RU2238245 C1 RU 2238245C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polyions
- suspension
- additive
- dehydration
- flocculants
- Prior art date
Links
- 239000000725 suspension Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 239000004927 clay Substances 0.000 title claims description 9
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 title abstract description 7
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 title abstract description 7
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 title abstract 2
- 229920000831 ionic polymer Polymers 0.000 claims abstract description 24
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 208000000474 Poliomyelitis Diseases 0.000 claims description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 3
- -1 mining Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 abstract description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 9
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 9
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 7
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 4
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 4
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 4
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 3
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 2
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 2
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 229940021013 electrolyte solution Drugs 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical class O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области процессов разделения суспензий с выделением осадка и может быть использовано в угольной, горнорудной, химической и других отраслях промышленности, а также при очистке сточных вод. Способ обезвоживания суспензий, содержащих тонкодисперсные глинистые частицы, на ленточном фильтр-прессе, включает обработку суспензий флокулянтами и последующее обезвоживание на ленточном фильтр-прессе, при этом перед подачей флокулянтов в исходную суспензию вводят водную добавку, содержащую гидратированные полиионы SiO2 и Al2О3 при их соотношении от 1:3 до 3:1, при этом суммарная концентрация указанных полиионов составляет от 25 до 35% от массы обрабатываемой суспензии при среднем размере гидратированных полиионов от 1·10-8 до 4·10-8 м и удельной поверхности от 80 до 150 м2/г, причем рН добавки составляет 3,5-4,5. При осуществлении способа повышается эффективность обезвоживания суспензии путем снижения отрицательного влияния структурообразования и снижается себестоимость процесса. 4 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к области процессов разделения суспензий с выделением осадка и может быть использовано в угольной, горнорудной, химической и других отраслях промышленности, а также при очистке сточных вод.
Одним из перспективных способов обезвоживания суспензий тонкодисперсных продуктов является применение ленточных фильтр-прессов. Для этого способа требуется предварительное кондиционирование суспензии с применением по крайней мере двух флокулянтов: анионактивного и катионактивного; это необходимо для получения механически устойчивого осадка, легко отдающего влагу в зоне дренирования ленточного фильтр-пресса. Следовательно, предварительное флокуляционное кондиционирование оказывает существенное влияние на структурно-механические свойства осадка, его фильтрационные и другие характеристики, определяющие рентабельность выделения целевого продукта.
Особую сложность представляет флокуляция и обезвоживание суспензий, содержащих тонкодисперсные глинистые частицы, в частности при флотации отходов добычи и переработки углей. Это обусловлено высокой гидрофильностью указанных частиц, что, в свою очередь, определяет значительную агрегативную и седиментационную устойчивость водных суспензий таких частиц. При флокуляции, особенно в случае применения двух флокулянтов различной природы, в суспензиях глинистых частиц образуются гелеобразные структуры, в результате удаление воды существенно затрудняется. Это особенно нежелательно при обезвоживании на ленточных фильтр-прессах.
Для снижения агрегативной устойчивости суспензий, в том числе содержащих тонкодисперсные глинистые частицы, применяют коагулянты, главным образом растворы электролитов, содержащие ионы Са2+, Al3+, Fe3+ и др. Однако практика показала низкую эффективность коагулянтов-электролитов при флокуляции двумя флокулянтами суспензий, содержащих тонкодисперсные глинистые частицы, перед обезвоживанием на ленточных фильтр-прессах.
Известна (Кульский Л.А., Накорческая В.Ф. Активированная кремнекислота и проблема качества воды. Киев: Наукова думка, 1969, стр.16) обработка суспензий флокулянтами (как катионными, так и анионными) с последующим обезвоживание суспензий на ленточном фильтр-прессе.
Недостатком известной обработки следует признать его низкую эффективность, приводящую к увеличению себестоимости процесса обезвоживания суспензий.
Техническая задача, решаемая посредством настоящего изобретения, состоит в повышении эффективности обезвоживания на ленточных фильтр-прессах суспензий, содержащих тонкодисперсные глинистые частицы, путем снижения отрицательного влияния структурообразования.
Технический результат, получаемый в результате реализации изобретения, состоит в уменьшении себестоимости обезвоживания суспензий, содержащих тонкодисперсные глинистые частицы на ленточных фильтр-прессах.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать способ обезвоживания суспензий, содержащих тонкодисперсные глинистые частицы, размер которых не превышает 75 мкм, на ленточном фильтр-прессе, включающий обработку суспензий флокулянтами и последующее обезвоживание на ленточном фильтр-прессе, причем перед подачей флокулянтов в исходную суспензию вводят водную добавку, содержащую гидратированные полиионы SiO2 и Аl2O3 при их соотношении от 1:3 до 3:1, при этом суммарная концентрация указанных полиионов составляет от 25 до 35% от массы обрабатываемой суспензии при среднем размере гидратированных полиионов от 1·10-8 до 4·10-8 м и удельной поверхности от 80 до 150 м2/г, причем рН добавки составляет 3,5-4,5. В наиболее предпочтительном варианте реализации способа используют соотношение SiO2:Аl2O3=1:1 при концентрации добавки 30 мас.%. При этом средний размер частиц составляет 2,5·10-8 м при их средней удельной поверхности 100-130 м2/г. Обычно используют добавку с рН 3,5-4,5.
Указанный технический результат достигается за счет введения добавки указанного состава перед подачей флокулянтов в исходную суспензию.
Благодаря добавке к исходной суспензии указанной добавки с данными свойствами агрегативная устойчивость суспензии снижается, и при последующей подаче флокулянтов частицы твердой фазы суспензии образуют преимущественно флокулы, а не структурированную систему.
При проверке эффективности предложенного способа к суспензии отходов флотации углей с плотностью ρ=185 кг/м3 последовательно добавляли указанную добавку с различными свойствами и в различных количествах, анионактивный и катионактивный флокулянты. Затем суспензию заливали в воронку, снабженную фильтрующей перегородкой, и определяли скорость дренирования, т.е. объем фильтрата, выделившегося за определенные промежутки времени.
Пример 1. В указанную суспензию вводили предложенную водную добавку, содержащую гидратированные полиионы SiО2 и Аl2О3 при их соотношении от 1: 4, при этом суммарная концентрация указанных полиионов составляет 25% от массы обрабатываемой суспензии при среднем размере гидратированных полиионов 2·10-8 м и удельной поверхности 80 м2/г, причем рН добавки составляет 3,5. Затем вводят анионный и катионный флокулянты в количестве по 0,35 кг/т (оптимальное количество, установленное ранее). Скорость дренирования начинается уменьшаться в течение первых 5 секунд, осадок гелеобразный.
Пример 2. В указанную суспензию вводили предложенную водную добавку, содержащую гидратированные полиионы SiО2 и Аl2O3 при их соотношении от 1: 3, при этом суммарная концентрация указанных полиионов составляет 25% от массы обрабатываемой суспензии при среднем размере гидратированных полиионов 2·10-8 м и удельной поверхности 80 м2/г, причем рН добавки составляет 3,5. Затем вводят анионный и катионный флокулянты в количестве по 0,35 кг/т (оптимальное количество, установленное ранее). Скорость дренирования за 30 секунд практически не изменилась, осадок состоит преимущественно из флокул, легко отдает влагу.
Пример 3. В указанную суспензию вводили предложенную водную добавку, содержащую гидратированные полиионы SiO2 и Аl2О3 при их соотношении от 1:1, при этом суммарная концентрация указанных полиионов составляет 30% от массы обрабатываемой суспензии при среднем размере гидратированных полиионов 3·10-8 м и удельной поверхности 120 м2/г, причем рН добавки составляет 4,5. Затем вводят анионный и катионный флокулянты в количестве по 0,35 кг/т (оптимальное количество, установленное ранее). Скорость дренирования за 30 секунд практически не изменилась, осадок состоит практически только из флокул, легко отдает влагу.
Пример 4. В указанную суспензию вводили предложенную водную добавку, содержащую гидратированные полиионы SiO2 и Аl2O3 при их соотношении от 4:1, при этом суммарная концентрация указанных полиионов составляет 35% от массы обрабатываемой суспензии при среднем размере гидратированных полиионов 4·10-8 м и удельной поверхности 140 м2/г, причем рН добавки составляет 3,8. Затем вводят анионный и катионный флокулянты в количестве по 0,35 кг/т (оптимальное количество, установленное ранее). Скорость дренирования начала уменьшаться за первые 7 секунд, осадок состоит преимущественно из геля, хорошо удерживает влагу.
Пример 5. Условия соответствуют примеру 3, но концентрация полиионов составляет 40 мас.% Скорость дренирования начала уменьшаться за первые 9 секунд, осадок состоит преимущественно из геля, хорошо удерживает влагу.
Пример 6. Условия соответствуют примеру 3, но концентрация полиионов составляет 35 мас.% Скорость дренирования начала уменьшаться после 36 секунд, осадок состоит преимущественно из флокул, хорошо отдает влагу.
Пример 7. Условия соответствуют примеру 3, но средний размер полиионов составляет 5·10-8 м. Скорость дренирования начала уменьшаться за первые 11 секунд, осадок состоит преимущественно из геля, хорошо удерживает влагу.
Пример 8. Условия соответствуют примеру 3, но удельная поверхность полиионов составляет 160 м2/г. Скорость дренирования начала уменьшаться за первые 10 секунд, осадок состоит преимущественно из геля, хорошо удерживает влагу.
Пример 9. Условия соответствуют примеру 3, но рН добавки составляет 4,6. Скорость дренирования начала уменьшаться за первые 16 секунд, осадок состоит из геля и флокул примерно в соотношении 1:1, удерживает влагу.
Пример 10. Условия соответствуют примеру 3, но рН добавки составляет 3,4. Скорость дренирования начала уменьшаться за первые 14 секунд, осадок состоит из геля и флокул примерно в соотношении 1:1, удерживает влагу.
Как видно из приведенных данных, применение предложенной добавки позволило повысить скорость дренирования и уменьшить структурирование суспензии. Максимальная скорость дренирования при постоянном расходе флокулянтов достигнута при расходе добавки 10 кг/т. Дальнейшее увеличение количества добавки приводит к ухудшению качества осадка и, следовательно, увеличению себестоимости.
Отклонение от указанных интервалов (соотношение гидратированных полиионов SiO2 и Аl2O3 от 1:3 до 3:1, при суммарной концентрации указанных полиионов от 25 до 35% от массы обрабатываемой суспензии при среднем размере гидратированных полиионов от 1·10-8 до 4·10-8 м и удельной поверхности от 80 до 150 м2/г, рН добавки 3,5-4,5) приводит к уменьшению снижения себестоимости до величины 12-16%.
Подсчитано, что использование изобретения позволяет уменьшить себестоимость обезвоживания суспензий на ленточных фильтрах на 48 - 53% за счет получения кондиционного осадка.
Claims (5)
1. Способ обезвоживания суспензий, содержащих тонкодисперсные глинистые частицы, на ленточном фильтр-прессе, включающий обработку суспензий флокулянтами и последующее обезвоживание на ленточном фильтр-прессе, отличающийся тем, что перед подачей флокулянтов в исходную суспензию вводят водную добавку, содержащую гидратированные полиионы SiO2 и Аl2О3, при их соотношении от 1:3 до 3:1, при этом суммарная концентрация указанных полиионов составляет от 25 до 35% от массы обрабатываемой суспензии при среднем размере гидратированных полиионов от 1·10-8 до 4·10-8 м и удельной поверхности от 80 до 150 м2/г, причем рН добавки составляет 3,5÷4,5.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют соотношение SiO2:Аl2О3=1:1.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют суммарное содержание полиионов 30 мас.%.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют добавку со средним размером частиц 2,5·10-8 м.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют частицы со средней удельной поверхностью 100÷130 м2/г.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003130629/15A RU2238245C1 (ru) | 2003-10-17 | 2003-10-17 | Способ обезвоживания суспензий, содержащих тонкодисперсные глинистые частицы, на ленточном фильтр-прессе |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003130629/15A RU2238245C1 (ru) | 2003-10-17 | 2003-10-17 | Способ обезвоживания суспензий, содержащих тонкодисперсные глинистые частицы, на ленточном фильтр-прессе |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2238245C1 true RU2238245C1 (ru) | 2004-10-20 |
Family
ID=33538308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003130629/15A RU2238245C1 (ru) | 2003-10-17 | 2003-10-17 | Способ обезвоживания суспензий, содержащих тонкодисперсные глинистые частицы, на ленточном фильтр-прессе |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2238245C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2838653C1 (ru) * | 2024-11-15 | 2025-04-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова" | Способ осветления глинистой суспензии |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3963640A (en) * | 1971-06-24 | 1976-06-15 | Anglian Water Authority | Process of preparing sodium-aluminum silicate dispersion complex and composition |
| WO1994004462A1 (en) * | 1992-08-13 | 1994-03-03 | Handy Chemicals Limited | Polymeric aluminium silicate-sulphate and process and apparatus for producing same |
| RU2049735C1 (ru) * | 1993-02-11 | 1995-12-10 | Леонид Михайлович Делицын | Способ очистки промышленных сточных вод |
| WO1999040995A1 (es) * | 1998-02-10 | 1999-08-19 | Aska International De Aguas, S.A. | Un proceso para el tratamiento de aguas residuales |
| RU2174106C1 (ru) * | 2000-08-01 | 2001-09-27 | Лысов Владимир Афанасьевич | Способ получения алюмосиликатного флокулянта |
-
2003
- 2003-10-17 RU RU2003130629/15A patent/RU2238245C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3963640A (en) * | 1971-06-24 | 1976-06-15 | Anglian Water Authority | Process of preparing sodium-aluminum silicate dispersion complex and composition |
| WO1994004462A1 (en) * | 1992-08-13 | 1994-03-03 | Handy Chemicals Limited | Polymeric aluminium silicate-sulphate and process and apparatus for producing same |
| RU2049735C1 (ru) * | 1993-02-11 | 1995-12-10 | Леонид Михайлович Делицын | Способ очистки промышленных сточных вод |
| WO1999040995A1 (es) * | 1998-02-10 | 1999-08-19 | Aska International De Aguas, S.A. | Un proceso para el tratamiento de aguas residuales |
| RU2174106C1 (ru) * | 2000-08-01 | 2001-09-27 | Лысов Владимир Афанасьевич | Способ получения алюмосиликатного флокулянта |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КУЛЬСКИЙ Л.А., НАКОРЧЕВСКАЯ В.Ф., Активированная кремнекислота и проблема качества воды. - Киев: Наукова думка, 1969, с.16. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2838653C1 (ru) * | 2024-11-15 | 2025-04-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова" | Способ осветления глинистой суспензии |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN116444105A (zh) | 一种高硬度高矿化度煤矿矿井水资源化预处理方法及装置 | |
| CN113979607A (zh) | 一种燃煤电厂脱硫废水的处理方法 | |
| CN116444106A (zh) | 一种高硬度高硫酸盐型煤矿矿井水处理方法及装置 | |
| JP3340029B2 (ja) | ＳｉＯ２ 含有廃水の処理方法 | |
| JP4610640B2 (ja) | 有機性廃水の処理方法及び装置 | |
| KR19980068155A (ko) | 응괴제 | |
| RU2238245C1 (ru) | Способ обезвоживания суспензий, содержащих тонкодисперсные глинистые частицы, на ленточном фильтр-прессе | |
| CN117585850B (zh) | 一种煤矿矿井水分步软化除硅协同膜法处理的方法及系统 | |
| JP3325689B2 (ja) | 金属含有排水の処理方法 | |
| JPS6048200A (ja) | 汚泥処理方法 | |
| JP4522297B2 (ja) | 無機懸濁粒子を含む排水の処理方法及び装置 | |
| JP3412641B2 (ja) | 発電所の低濁度排水の凝集処理法 | |
| JP6162375B2 (ja) | 廃棄物からのリン酸の回収方法 | |
| RU2253632C1 (ru) | Способ обезвоживания суспензий | |
| JPH0880488A (ja) | 有機性汚水の高度処理方法 | |
| JP4524796B2 (ja) | フッ素含有排水の処理方法及び処理装置 | |
| JP4894139B2 (ja) | リン酸含有液の処理方法および装置 | |
| JP2938270B2 (ja) | 古紙パルプ排水の処理方法 | |
| WO2025141394A1 (en) | Method for treating wastewater | |
| JP3715885B2 (ja) | 含浸廃水処理方法 | |
| JPS6329599B2 (ru) | ||
| JP3815593B2 (ja) | 無機質粒子を主体とするスラッジの脱水方法並びにその脱水用調質剤 | |
| RU2337071C1 (ru) | Способ обработки осадков водопроводных станций | |
| JPH08206699A (ja) | 嫌気性消化汚泥の脱水方法 | |
| JP2002126755A (ja) | 凝集分離方法及び凝集分離処理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091018 |