Флотацийн арга ба үйл явц. Даралтын флотаци. Флотаци гэдэг нь...

Бохир ус цэвэрлэх асуудал олон арван жилийн турш хамааралтай байсаар ирсэн. Асуудал нь арга, тоног төхөөрөмжийн хуучирсан, түүнчлэн ахуйн химийн бодис, үйлдвэрлэлд шинэ химийн бодисууд гарч ирснээр тэдгээрийг бохир уснаас зайлуулах цоо шинэ арга барилыг шаарддаг. Бүх нийтийн бохир ус цэвэрлэх аргуудын нэг бол флотаци юм. Бохирдуулагчийн шинж чанараас хамааран зөвхөн урвалжийг солих, үйл явцын нөхцлийг засах шаардлагатай.

Бохир ус цэвэрлэх

Энэ аргыг эслэг, нефтийн бүтээгдэхүүн, тос, өөх тос, түүнчлэн усанд муу уусдаг бусад бодисыг агуулсан байхад амжилттай ашигладаг. Өмнө нь бохир усыг тусгай бодис ашиглан суспенз, эмульс болгон шилжүүлдэг.

Хөвүүлэн баяжуулах үйл явц нь хийн бөмбөлөг хэсгүүдэд наалдаж, шингэний гадаргуу дээр хөвөх чадварт суурилдаг.

Аргын ерөнхий зарчим

Флотацийн хамгийн энгийн үйлдэл бол уусдаггүй тоосонцорыг (жишээлбэл, эрдэс, тос эсвэл бусад) агаарын бөмбөлөгт бэхлэх явдал юм. Цэвэршүүлэх ажлын амжилт нь бөөмс ба бөмбөлгүүдийн хоорондох холбоо үүсэх хурд, энэ холболтын бат бөх байдал, энэ цогцолбор оршин тогтнох хугацаа зэргээс хамаарна. Энэ нь эргээд бөөмсийн шинж чанар, усаар норгох хандлага, тэдгээрийн урвалжтай харьцах шинж чанараар тодорхойлогддог. Тиймээс флотаци нь олон хүчин зүйлээс хамаардаг процесс юм.

Энгийн үйлдлийг дараахь механизмуудын аль нэгээр хийж болно.

• бөмбөлөгүүд нь түдгэлзүүлсэн хэсгүүдэд нэн даруй үүсдэг;
• түдгэлзүүлсэн тоосонцор нь хийн бөмбөлөгтэй мөргөлдөх үед хавсардаг;
• бөөмийн гадаргуу дээр жижиг бөмбөлөг үүсч, мөргөлдөх үед нөгөөтэй нийлж, хэмжээ нь нэмэгддэг.

Флотацийн явцад үүссэн цогцолбор нь хийн бөмбөлгийг өргөх хүч нь бөөмийн жингээс их байх нөхцөлд л бараг хөдөлгөөнгүй орчинд хөвж чаддаг. Энэ нь цэвэршүүлсэн усны гадаргуу дээр хөөсний давхарга үүсэхэд хүргэнэ.

Түүнчлэн, холбоо барих цэг дэх бөмбөлөг ба бөөмсийн гадаргуугийн талбай нь тодорхой харьцаатай байх ёстой. Наалдамхай хүч нь хэсгүүдийн квадрат хэмжээтэй пропорциональ хэмжээгээр нэмэгддэг, учир нь тэдгээрийн холболтын периметр нь хамгийн том нүүрний хэмжээгээр хязгаарлагддаг. Мөн тусгаарлах хүч нь бохирдуулагч бөөмийн массаас шууд хамаардаг (жишээлбэл, түүний шоо дахь шугаман хэмжээсүүд). Ийнхүү бөөмийн тодорхой хэмжээнд хүрэхэд салгах хүч нь наалдах хүчнээс давж гардаг. Энэ нь бохир усыг флотацийн аргаар амжилттай цэвэрлэхийн тулд түдгэлзүүлсэн бодис ба бөмбөлөг хоорондын хамаарлын шинж чанар төдийгүй тэдгээрийн хэмжээ чухал гэсэн үг юм.

Усыг бөмбөлөгөөр ханах арга замууд

Бохир ус дахь хийн бөмбөлөг харагдах байдлыг хангах олон арга техник байдаг. Флотацид ашигладаг үндсэн аргууд нь:

• Даралт ихсэх тусам ус дахь агаарын уусах чадварыг нэмэгдүүлэхэд суурилсан шахалтын (эсвэл даралт) арга.
• Шингэнийг агаартай эрчимтэй холиход суурилсан механик арга.
• Бохир ус нь сүвэрхэг материалаар дамждаг бөгөөд энэ нь тэдгээрийг тараахад хүргэдэг.
• Усны электролизийн үйл явц дээр суурилсан цахилгаан арга бөгөөд хийн бөмбөлөгүүд гарч ирдэг.
• Бохир усны бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй тодорхой урвалжуудын химийн урвалын явцад бөмбөлөг үүсгэдэг химийн арга.
• Вакуум арга нь даралтын бууралтаар тодорхойлогддог.

Даралтын флотаци

Энэ нь бага агууламжтай нарийн болон коллоид суспензийг гаргаж авахад хамгийн үр дүнтэй байдаг. Цэвэршүүлсэн ус нь тусгай реактор - ханалтанд 7 МПа хүртэл даралттай агаараар ханасан байна. Үүнээс ус гарсны дараа даралт хэвийн хэмжээнд (агаар мандал) огцом буурч, агаарын бөмбөлөг ялгарах эрчимтэй үйл явцыг өдөөдөг.

Ус цэвэршүүлэх үр ашгийг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэхийн тулд флотаци нь коагуляци, флокуляцитай хослуулдаг. Эдгээр хоёр техник нь уусаагүй хэсгүүдийн хэмжээг нэмэгдүүлэхэд хувь нэмэр оруулдаг. Коагулянтууд нь органик бус нэгдлүүд, ихэвчлэн төмрийн эсвэл хөнгөн цагааны давс, зарим органик бодисууд юм. Флокулянт нь усан орчин дахь молекулууд нь бохирдуулагч тоосонцорыг татах чадвартай цэнэглэгдсэн сүлжээ үүсгэдэг тусгай полимерууд бөгөөд энэ нь флокулент агрегатууд үүсэхэд хүргэдэг.

Үйлдвэр, технологийн схемүүд

Даралтын флотаци хийх суурилуулалтыг зөвхөн дотор нь төдийгүй гадна талд нь байрлуулж болно. Тиймээс, усны хэрэглээ 20 м 3 / ц-ээс ихгүй бол эхнийх нь бага хэмжээгээр хэрэглэхэд тохиромжтой, хоёр дахь нь илүү өндөр бүтээмжтэй байдаг. Барилга байгууламжийг хослуулан байрлуулах ажлыг ихэвчлэн том объектууд, жишээлбэл, ханасан ба флотацийн эсүүд гадаа, насосууд нь дотор талд байх үед зохион байгуулдаг.

Хэрэв нэгжүүд нь агаарын температур сөрөг утгыг бууруулж болзошгүй нөхцөлд байрладаг бол хөөстэй халаалтын системийг хангах шаардлагатай. Сонгодог шахалтын флотацийн үйлдвэр нь дараахь тоног төхөөрөмжөөс бүрдэнэ.

• Шингэн нийлүүлэх насос.
• Ус цэвэрлэх системд агаар (эсвэл аливаа хий) нийлүүлэх компрессор.
• Агаарыг бохир усанд уусгах ханасан (өөр нэр нь даралтын сав) юм.
• Хэрэв процесс нь түдгэлзүүлсэн тоосонцорыг бүдүүн болгох үе шатыг заасан бол хөвүүлэн баяжуулах камер.
• Урвалжийн төхөөрөмж, түүний дотор урвалжийг цэвэршүүлэх шингэнтэй тунгаар холих төхөөрөмж.
• Цэвэрлэх процессын хяналтын систем.

Даралт ихсэх замаар бохир усыг флотацийн аргаар цэвэрлэх технологийн схемүүд нь дараахь байж болно.

1. Цэвэршүүлэх шингэний бүрэн эзэлхүүн нь ханасан хоолойгоор дамжих үед шууд урсгал.
2. Тодруулсан шингэний ердөө 20-50% нь ханалтаар дамжин өнгөрөх үед дахин эргэлт.
3. Хэсэгчилсэн шууд урсгалтай, цэвэршүүлээгүй усны 30-70 орчим хувь нь ханасан ус руу орж, үлдсэн хэсэг нь флотацийн үүрэнд шууд ордог.

Эдгээр схемүүдийн аль нэгийг сонгохдоо цэвэршүүлсэн бохир усны физик-химийн шинж чанар, цэвэршүүлэх зэрэгт тавигдах шаардлага, орон нутгийн нөхцөл байдал, эдийн засгийн үзүүлэлтүүдийг харгалзан үзнэ.

Электрофлотаци

20-р зууны хоёрдугаар хагаст ашиглагдаж эхэлсэн. Дараа нь электролизийн хий нь флотацийн эрчмийг нэмэгдүүлэхэд инертийн хий эсвэл агаараас хамаагүй илүү үр дүнтэй болохыг тогтоожээ. Энэ нь усанд уусдаггүй нефтийн бүтээгдэхүүн, тосолгооны тос, бохир усанд тогтвортой эмульс үүсгэдэг хүнд ба өнгөт металлын муу уусдаг нэгдлүүдийг тусгаарлах боломжтой болгодог. Гэхдээ электролизийн хийнээс гадна зарим хольцыг арилгахад цэнэглэгдсэн хэсгүүд эсрэг цэнэгтэй электродууд руу шилждэг зохиомлоор бий болсон цахилгаан орон нөлөөлдөг.

Электрофлотацийн мэдэгдэхүйц сул тал бол бага бүтээмж, электродын өндөр өртөг, элэгдэл, бохирдол, түүнчлэн дэлбэрэлтийн эрсдэл юм.

Хөөсний фракцын арга

Энэ нь уусмалаар дээш гарч буй хийн бөмбөлөг дээр ууссан гадаргуугийн идэвхтэй бодисыг шингээхтэй холбоотой юм. Энэ тохиолдолд шингэсэн бодисоор баяжуулсан хөөс эрчимтэй үүсдэг.

Энэ төрлийн флотацийн хэрэглээний чухал талбар бол угаалгын газарт ашигладаг угаалгын нунтагаас усыг цэвэршүүлэх явдал юм. Мөн биохимийн боловсруулалтын явцад үүссэн идэвхижүүлсэн лагийг ялгахад тохиромжтой.

Хүдэр баяжуулах

Флотацийн процессыг бүх төрлийн хүдрийн анхан шатны боловсруулалтанд амжилттай ашигладаг бөгөөд энэ нь метал эсвэл түүний нэгдлүүдийн өндөр агууламжтай үнэ цэнэтэй фракцыг ялгах боломжийг олгодог. Энэ нь тусгаарлагдсан ашигт малтмалын гадаргуугийн шинж чанарын ялгаан дээр суурилдаг.

Хүдрийн флотаци нь гурван үе шаттай процесс юм.

• хатуу үе шат нь буталсан ашигт малтмал;
• шингэн үе шат нь целлюлоз;
• хийн фаз нь целлюлозоор дамжин өнгөрөх агаарын бөмбөлгүүдээс үүсдэг.

Флотаци нь шингэн фазын гадаргуу дээр үүссэн бүтээгдэхүүний хэлбэрээс хамааран хөөс, хальс, тос байж болно.