Способ электроосмотического вакуум-фильтрования

 

СПОСОБ ЭЛЕКТРООСМОТИЧЕСКОГО ВАКУУМ-ФИЛЬТРОВАНИЯ суспензий в присутствии добавки, отличающийся тем, что, с целью снижения удельных энергозатрат и уменьшения влажности готового продукта при фильтровании сульфидных концентратов , в качестве добавки вводят растворимые соли сероводородной кислоты в количестве, обеспечивающем появление свободных ионов серы в жидкой фазе суспензии до 10 мг/л. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3461953/23-26 (22) 02..07.82 (46) 15.12.83. Бюл. 9 46 (72) A.Ê.Òèëüãà, Г.В.Войтенко, В.К.Кульсартов, Ю.К.Чернов и В.Е. Зеленков (71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт по обогащению руд цветных металлов

"Казмеханобр" (53) 66.067:621.357.9.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 461734, кл. В 01 В 37/02,,1971-.

2. Щербаков О.К., Лебедев A.Н.

Вакуум-фильтрация титаномагнетитового концентрата в поле постоянного электрического тока, — "Горный журнал", 9 9, 1974, с. 58-59 °

„„Su„„i О6О2О2 А

35п а 01 D 13/02; с 22 В 1 00 (54)(57) СПОСОБ ЭЛЕКТРООСИОТИЧЕСКОГО ВаКууМ-@ ЛЬТРОВйнйй суспензий в присутствии добавки, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью снижения удельных энергозатрат и уменьшения влажности готового продукта при фильтровании сульфидных концентратов, в качестве добавки вводят растворимые соли сероводородной кислоты в количестве, обеспечивающем появление свободных ионов серы в жидкой фазе суспензии до 10 мг/л.

1060202

Изобретение относится к способам вакуум-фильтрования суспензий с наложением электрического поля и применением интенсифицирующих добавок и может быть использовано при обезво>кивании труднофильтруемых суспензий сульфидных концентратов при обогащении полезных ископаемых.

В современной химической промышленности используетая способ вакуум-фильтрования сульфидных концентратов с применением гидрофилизирующих добавок на основе окиси этилена (1 g.

Однако свежие флотационные концентраты из-за присутствия остатков 15 флотореагентов обладают сильными гидрофобными свойствами, поэтому введение в суспензию гидролизирующей добавки способствует образованию менее рыхлой структуры осадка 20 и получению меньшей влажности готового продукта. Кроме того, известный способ не позволяет получить готовый продукт низкой влажности.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ электроосмотического вакуумфильтрования суспензий в присутствии интенсифицирующей химической добавки — вторичных алкилсульфатов нат30 рия. Этн вещества являются типичными гидрофобизаторами, и их применение при обезвоживании титаномагнетитового концентрата позволяет увеличить скорость фильтрования в начале процесса и дополнительно снизить влажность готового продуктаГ23.

Однако при электроосмотическом вакуум-фильтровании сульфидных концентратов, обладающих значительной гидрофобностью, применение вторич- 40 ных алкилсульфатов натрия неэффективно, что связано с рыхлой струк" турой образующегося осадка, препятствующего получению низкой влажности готового продукта. Наличие же 45 сильно развитой капиллярной системы требует для удаления влаги повышенных энергозатрат.

Цель изобретения — снижение удельных энергозатрат и уменьшение влажности готового продукта при фильтровании сульфидных концентратов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу электроосмотического вакуум-фильтрования 55 в присутствии добавки, в качестве добавки вводят растворимые соли сероводородной кислоты в количестве, .обеспечивающем появление свободных ионов серы в жидкой фазе суспензии до 10 мг/л.

Это обусловлено тем, что дальнейшее увеличение расхода добавки приводит к повышению электропроводности жидкой фазы и снижению эффективности электроосмотического вакуум-фильтрования.

При введении в суспензию сульфидного концентрата растворимых солей сероводородной кислоты происходит адсорбция ионов серы участками по-, верхности сульфидного минерала, имеющими положительный заряд. Это приводит к увеличению по абсолютной величине в целом отрицательного электрокинетического потенциала час" тиц минерала и к уменьшению их гидрофобности за счет увеличения электростатического отталкивания. При электроосмотическом вакуум-фильтровании уменьшение гидрофобности обеспечивает низкую влажность готового продукта за счет образования менее рыхлой структуры осадка, а увеличение электрокинетического потенциала и уменьшение размеров капилляров в осадке позволяет снизить энергозатраты.

Пример 1. Предлагаемый способ осуществляют на вакуум-фильтровальной установке с площадью фильтра 4,5 х 10 2 м 2. Под слоем капроновой фильтроткани располагают перфорированный катод, в воронку заливают 1125 мл суспензии свинцового концентрата - содержание твердого

50 мас.Ъ, качество концентрата 47%, крупность: 78% кл, — 74 мкм, 39% кл.44 мкм, 15| кл. — 20 мкм, обрабатывают сернистым натрием (расход добавки 0-1,2 кг/т }, включают вакуум

0,6 х 10 Па и фильтруют до получения 340 мл фильтрата. На сформировавшийся в результате этого осадок

{влажностью 21% } накладывают анод и включают постоянное электрическое поле напряжением 50 В. Процесс электроосмотического вакуум-фильтрования ведут до конца, т.е. до момента, когда прекращается выделение фильтрата-католита. Определяют показатели обезвоживания— влажность готового продукта и удельные энергозатраты. Методом объемного химического анализа определяют концентрацию свободных ионов серы в в жидкой фазе суспензии после обработки ее сернистым натрием. Результаты эксперимента приведены в табл. 1.

1060202

Таблица 1

Удельные энергозатраты, кВт ч/т

Расход сернистого натрия, кг/т

Концентрация ионов серы в жидкой фазе суспензии, мг/л

Влажность готового продукта, Ъ

41,3 I

38,0

14,9

13,7

0,05

13,6

19,8

0,15

0,3

18,6

13,0

23,1

13,5

0,45

46,7

14,0

400

1,2

Таблица 2

Расход сернистого бария, кг/т

Концентрация ионов серы в жидкой фазе суспензии, мг/л

Влажность готового продукта, Ъ

Удельные энергозатраты, кВт ч/т

14,2

9,3

10,0

0 05

8,8

8,8

8,5

0,1

10,8

9,2

0,2

16,7

11,4

120

0,4

Наилучшие показатели обезвоживания получены при расходе сернистого натрия 0,3 кг/т, обеспечивающем появление свободных ионов серы в жидкой фазе суспензии до 10 мг/л °

Пример 2. 1250 r суспензии ,цинкового концентрата — содержание твердого 80 мас.%, качество кон-.

Наилучшие показатели обезвоживания получены при расходе сернистого бария 0,1 кг/т, обеспечивающем появление свободных ионов серы в жидкой фазе суспензии 10 мг/л.

Как следует из табл. 1 и 2 наилучших результатов достигают при расходе добавки достаточном для появления свободных ионов серы в жидкой фазе суспензии до 10 мг/л. центрата 54%, крупность: 92Ъ кл.74 мкм, 45% кл. — 44 мкм, 5% кл.—

20 мкм, обрабатывают сернистым барием (расход добавки 0 — 0,4 кг/т ), заливают в воронку, включают вакуум 0,6 х 10 Па и одновременно

З0 |электрическое поле напряжением 75 В.

Процесс обезвоживания ведут до конца. Результаты приведены в табл.2.

В условиях аналогичных примерам

1 и 2 осуществляют электроосмотическое вакуум-фильтрование свинцового и цинкового концентратов по спо60 собу-прототипу, применяя в качестве добавки вторичные алкилсульфаты натрия при оптимальном расходе

0,8 г/т. В табл. 3 приведены показатели обезвоживания по способупрототипу и предлагаемому способу.

1060202

Таблица 3

Влажность готового продукта, Ъ

Обезвоживаемый концентрат

Способ обезвоживания удельные энергозатраты, кВт ч/т

15,5

Прототип

Предлагаемый

26,3

=винцовый

13,0

18,6

То же

9,8

12,6

Прототип

Предлагаемый

Цинковый

То же

8,8

8,5

Составитель A. Волков

Редаткор А. Химчук Техред Ж.Кастелевич Корректор A. Ильин

Заказ 9903/4 Тираж 688 Подписное

ВНИИПИ Государственого комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Как видно из табл. 3, использо-. вание предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие .преимущества: снижение удельных энергозатрат при электроосмотическом вакуум-фильтро вании сульфидных концентратов на

7,7 кВт ч/т для свинцового концентрата (с 26,3 до 18;6 кВт ч/т), на

3,8 кВт ч/т для, цинкового концентрата (c 12,6 до 8,4 кВт н/т ) и снижение влажности готового продукта на 2,54 (c 15,5 до 13,0%) и на

1,3% (c 9,8 до 8,5% ) для свинцового и цинкового концентрата соответственно.