способ фильтрования пульпы красных шламов

Формула изобретения

СПОСОБ ФИЛЬТРОВАНИЯ ПУЛЬПЫ КРАСНЫХ ШЛАМОВ путем разделения ее с помощью пористых перегородок с образованием осадка и раствора, отличающийся тем, что разделение осуществляют при рН 5 - 9.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к фильтрованию полидисперсных систем, в частности пульпы красных шламов глиноземного производства, и может найти применение в цветной металлургии и других отраслях промышленности.

Известен способ фильтрования пульпы красных шламов на дисковых вакуум-фильтрах [1] Производительность фильтрования в этом случае составляет 135-140 кг/м²ч.

Недостатком известного способа является низкая производительность фильтрования, что ограничивает объемы подготовки бокситовых шламов для эффективного их использования при реализации новых методов комплексной переработки отходов глиноземного производства.

Цель изобретения повышение производительности фильтрования.

Цель достигается тем, что процесс разделения дисперсной системы с помощью пористых перегородок с образованием осадка осуществляют при значениях рН в интервале от 5 до 9.

На чертеже показано влияние величины водородного показателя рН на удельную производительность процесса фильтрования пульпы красных шламов, где 1 с добавлением H₂SO₄, температура пульпы 85-90^оМ, 2 с добавлением H₂SO₄, температура пульпы 65-70^оС; 3 с добавлением низкомолекулярных жирных кислот, температура пульпы 25-30^оС.

Способ осуществляют следующим образом. Исходная пульпа красных шламов после добавления в нее тех или иных реагентов, изменяющих величину рН дисперсной системы, подается на пористую фильтровальную перегородку. После разделения фаз и подсушки влажный кек удаляется с перегородки. Фильтрат собирается в емкость

Повышение удельной производительности фильтрования наблюдается при величинах рН от 5 до 9. Изменение водородного показателя среды при осуществлении процесса в указанных пределах приводит к значительному улучшению фильтрационных свойств суспензии (размер или форма частиц, степень их агрегации и т. п. ) и структурно-механических свойств осадка. По-видимому, при рН > 8 производительность фильтрования снижается вследствие недостаточно полного нарушения агрегативной устойчивости пульпы. При рН < 5 уменьшение производительности фильтрования обусловлено увеличением вязкости сплошной фазы (снижением текучести) фильтруемой дисперсной системы.

Таким образом, вышеперечисленные особенности осуществления процесса фильтрования пульпы красных шламов позволяют значительно интенсифицировать разделительную операцию и снизить эксплуатационные расходы.

П р и м е р. На фильтровальной воронке, оснащенной тканью капрон артикула 56027 или лавсан 56038, производили разделение пульпы красных шламов под разрежением. Значение величины вакуума изменялось от 0,510⁵ до 0,710⁵ Па, температура пульпы от 25 до 90^оС. В качестве реагентов для изменения рН среды использовали серную кислоту и низкомолекулярные жирные кислоты (НЖК).

Результаты экспериментальных исследований представлены в табл.1-3 на чертеже.

Как видно из результатов экспериментов, во всех случаях достигается наибольшая удельная производительность фильтрования при добавлении тех или иных реагентов, изменяющих рН среды до величин от 5 до 9. В первой серии опытов производительность фильтрования увеличивалась в 1,2-3,0 и более раз, во второй в 1,2-2,9 и более раз, в третьей серии опытов в 1,3-1,7 и более раз. Поддержание рН в интервале оптимальных для осуществления гидромеханического процесса значений способствует созданию благоприятной для разделения структуры пульпы и интенсифицирует эффект синерезиса. Увеличение производительности фильтрования обусловлено также увеличением размера каналов, по которым движется фильтрат, и уменьшением сопротивления слоя кека.

Достаточно высокая технико-экономическая эффективность предлагаемого способа обусловлена двумя факторами.

Дополнительные расходы, связанные с добавлением тех или иных реагентов (в основном, минеральных кислот) при фильтровании данной пульпы оправданы в технологии комплексной переработки красных шламов, предусматривающей гидрометаллургические переделы.