Спосіб освітлення суспензії

1. Спосіб освітлення суспензії шляхом обробки неіоногенним флокулянтом з послідуючим відстоюванням та відділенням осаду, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що в якості неіоногенного флокулянта використовують суміш неіоногенних хімічно комплементарних полімерів - поліакриламіду з полівініловим спиртом. 2. Спосіб по п. 1, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що неіоногенні полімери беруть в співвідношенні, мас.%:ПВС:ПАА(2,6-50,0): : (50,0-97,4). 3. Спосіб по п. 1, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що двокомпонентний флокулянт вводять в кількості 5 • Ю"4 - 1 • 10"2 кг -м" (1,7 -ЗЗх хЮ"5 мас.% по відношенню до твердої фази). Винахід відноситься до способів відокремлення завислих частинок від рідини з використанням флокулянтів, може використовуватися для осадження завислих частинок, зокрема, глинистих частинок Із природних, стічних та зворотних вод в технологіях водоочистки, а також в процесах збагачення руд в гірничо-металургійній промисловості. Відомі способи інтенсифікації осадження завислих частинок з допомогою водороз чинних неіоногенних полімерів [1, 2]. Недоліками таких способів для більшості неіоногенних полімерів (поліефірів, поліспиртів, полісахаридів) в порівнянні з іоногенними флокулянтами є низькі показники флокулюючої здатності полімерної добавки: значна тривалість початкової стадії повільного осадження суспензії, низька швидкість швидкої стадії флокуляції, невисокі густина осаду, що утворився, І ступінь освітлення суспензії. С > I го 17242 Найбільш близьким до запропонованого по технічній суті та досягнутому результату є спосіб осадження завислих частинок з використанням високомолекулярного поліакріламіду як неіоногенного флокулян- 5 та [3,4]. Реалізація цього способу дозволяє досягать найбільш високих серед неіоногенних полімерів швидкості і ступеня освітлення суспензій, проте І в цьому випадку досить значними зберігаються тривалість 10 початковоТ стадії осадження суспензії І пухкість осаду, що утворився. В основу винаходу поставлено завдання підвищення флокулюючої здатності неіоногенної полімерної добавки при 15 освітленні суспензії: скорочення початковоТ стадії повільного осадження суспензії, підвищення швидкості швидкої стадії флокуляції, збільшення густини осаду, що утворився, без збільшення питомих витрат флоку- 20 лянта. Поставлене завдання вирішується тим, що в суспензію, що освітлюється, в якості неіоногенного флокулянта вводиться суміш неіоногенних хімічно комплементарних 25 полімерів - поліакриламіду (ПАА) з полівініловим спиртом (ПВС). Згідно винаходу, неіоногенні полімери беруть в співвідношенні, мас.%: ПВС : ПАА - (2,6-50,0): (50,097,4) 1 в кількості 5-Ю"4 - 1-Ю"2 кг-м" 3 ЗО суспензії (1,7+33*10"5 мас.% по відошенню до твердої фази). Винахід ілюструється прикладами конкретного виконання і найбільш важливими характеристиками процесу флокуляції, 35 представленими в таблиці. Ефективність застосування відомих І запропонованого способів освітлення суспензій зрівнюють на суспензії каоліну з концентрацією 30 кг#м~3 І розміром частинок, Rcep - 6,5 мкм. В 5 40 циліндрів об'ємом 50 см засипають наважку каоліну, заливають до відмітки розчином флокулянта відповідної концентрації, закривають циліндри і інтенсивно струшують на протязі 10-12 с. Потім циліндри відкривають 45 І проводять виміри висоти освітленого стовпа в часі через кожні 10-15 с по чіткій межі розділення фаз. В 6 циліндрі визначають характеристики осадження суспензії без флокулянта. 50 Відомими способами в суспензію як флокулянт вводять лінійний ПАА (Му_"=1,2-W^P - 1.69-104 ланок) або ПВС (М =8-104, Р - 1,82*10°), або відомі ІоногеннІ флокулянти Sanfloc N 520 Р І Praestall. Дпя 55 реалізації запропонованого способу в суспензію добавляють двокомпонентний флокулянт - сум.1ш хімічно комплементарних ПВС та ПАА. Його одержують зливанням водних розчинів полімерів рівної концентрації (1 кг'м"3) в необхідному співвідношенні на протязі 30 хвилин. Необхідну концентрацію двокомпонентного флокулянта в суспензії створюють шляхом розведення концентрованого розчину безпосередньо перед використанням. Неіоногенний двокомпонентний флокулянт являє собою Інтерполімерний комплекс (ІПК), що стабілізований систему водневих зв'язків І має змінний склад в залежності від вибраного співвідношення компонентів. При значному надлишку ПАА (ПВС : ПАА =2,6 : 97,4) ІПК має той же склад, що і склад суміші І характеризується коефіцієнтом седиментації Бсіпк - 0,97 Св (ScnAA - 1,06 Св, ScfiBC - 8,3 Св). При надлишковому вмісту Іншого полімера (ПВС : ПАА - 90 : 10) склад ІПК також дорівнює складу суміші: SctnK *• =2,14 Св, ScnAA - 4,22 Св, Scrmc - 2,50 Св. При рівному масовому співвідношенні полімерів (ПВС : ПАА = 50 : 50) Індивідуальні полімерні компоненти не виявляються, а в розчині знаходяться 2 типи ІПК, які проявляються двома піками на седиментограмі з Sd - 1,39 Св та Sc2 - 1,41 Св (ScriAA - 1,75 Св та Бспвс = 3,84 Св). Характеристики процесу флокуляції суспензії каоліна за відомими і запропонованим способами освітлення суспензії наведені в таблиці. Приклади 1-4 в таблиці, які реалізують один з відомих способів, свідчать про дуже низьку, але достатньо стабільну в широкій області концентрацій флокулюючу здатність індивідуального ПВС. При освітленні суспензії Іншим відомим способом (приклади 5-8) ПАА значно перевищує ПВС по всіх параметрах лише в області С 5:5 • 10"3 кг *м*3, а в області більш низьких концентрацій тривалість стадії повільного осадження суспензії і мути їсть рідини над осадом у ПАА виявляється вищою. Сукупність суттєвих ознак запропонованого способу освітлення суспензій - використання двокомпонентного флокулянта в співвідношенні ПВС : ПАА »(2,6-50) : (5097,4)-дозволяє різко покращити всі перераховані параметри процесу флокуляції у всій вивченій області концентрацій за виключенням параметра D (приклади 9-16), По ступеню освітлення суспензій суміш ПВС-ПАА перевершує індивідуальний ПАА тільки при найбільш низькій концентрації флокулянта (приклади 5, 9 та 13). Що до решти області концентрацій ступінь освітлення суспензії в присутності суміші залишається достатньо високою, але незначно "відстає" від значень даного параметру для Індивідуального ПАА. 17242 Як видно з таблиці, при низьких концентраціях флокулянта (С < 5*10"3 кг-м"3) запропонований спосіб освітлення суспензій по всіх основних параметрах флокуляції є більш ефективним І в порівнянні з рядом Інших відомих і широко поширених способів освітлення (приклади 21-26). Найкращі показники процесу флокуляції по запропонованому способу досягаються при невеликому відносному вмісту ПВС в полімерній суміші (ПВС : ПАА - 2,60 : 97,4) І концентрації С = 5-Ю"3 кг*м' 3 (приклад 11 в таблиці). При цих умовах стадія повільного осадження суспензії повністю зникає. Швидкість ШВИДКОЇ стадії флокуляції збільшується в 3,8 рази (в порівнянні з ПАА), а густина осаду, що утворився, підвищується в 2,2 рази. 10 Спосіб С-103 Флокулянт Параметри флокуляції -3 прикладів кг*м 1 2 3 4 0,5 1,0 5,0 Л Запропоно- ПВС + ПАА 2,6:97,4 ваний ПВС + ПАА 50,0 :50,0 Запропоно- ПВС + ПАА ваний 90,0: 10,0 Відомий Відомий Санфлок (Sanflok) Praestall V, CM D 10,0 1.0 1,6 2,1 2,4 1,0 1.7 2,2 2,5 12 11 11 11 43 41 39 38 0,27 0,28 0,26 0,24 5 0,5 3,2 : .4 41 1,0 5,0 3,8 5,0 4,0 5,2 33 22 7 8 ПАА То, С 6 Відомий ПВС VBIAH. 7 Відомий V-104 м-с"1 10,0 12,1 12,7 5 23 18 0,90 0,20 0,03 0,02 9 10 11 12 0,5 1,0 4,7 7,0 4,9 7,4 5,0 10,0 18,8 36,3 19,8 38,1 3 0 0 22 18 12 11 0,40 0,24 0,16 0,14 0,5 5,3 6,1 5,6 6,4 11,4 12,0 17,1 27 20 14 12 0,52 0,36 0,22 0,19 25 17 5 43 37 25 2 21 0,58 0,44 0,22 0,15 20 5 0 40 25 13 1,26 1,25 0,49 23 9 0 41 29* 10 1,30 0,84 0,26 13 14 15 16 17 18 19 20 1.0 5,0 . 10,0 16,3 0,5 1,0 5,0 3,6 3.8 10,0 21 22 23 0,5 24 25 26 0,5 1,0 5,0 1,0 5,0 3,8 4,4 5,4 4,0 4,6 5,7 1,7 3,1 1.8 3,2 13,0 13,7 1,7 2,8 1,7 2,9 26,0 27,3 0 8 5 3 0 35 V - абсолютна швидкість швидкої стадії флокуляції, \Л»ідн. - відносна швидкість швидкої стадії флокуляції, г о - тривалість початкової стадії повільного осадження суспензії, v - об'єм осаду, що утворився через одну хвилину після початку флокуляції, D - мутнїсть рідини над осадом, визначена через 20 хвилин після початку процесу при Я - 540 нм. 17242 Упорядник Замовлення 4223 Техред М.Моргентал Коректор О. Обручар Тираж Підписне Державне патентне відомство України. 254655, ГСП, КиТв-53. Львівська пл.. 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101