Установка для ущільнення та зневоднення червоного шламу

Реферат: UA 98794 U UA 98794 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до кольорової металургії, зокрема до систем водовідведення підприємств і може бути використана для ущільнення зневоднення, та дослідження електрокінетичних властивостей червоного шламу Червоний шлам - це суміш, яка утворюється в ході процесу виготовлення алюмінію, що має високий вміст оксиду заліза та алюмінію. Червоний шлам перед утилізацією в більшості випадків спеціально підготовлюють. Основними методами підготовки є механічне зневоднення, змішування, термічна обробка і шматування. Механічні методи зневоднення дозволяють знизити вологість шламів до 15-25 %. Подальше зменшення вологості досягається або шляхом термічного зневоднення (сушіння), або хімічним (добавкою негашеного вапна). Використання шламу у різних галузях промисловості можливе при його вологості 10-25 %. Але всі відомі методи зневоднення не використовуються у зв'язку з високою вартістю та значними капіталовкладеннями в цей процес. Тому шлам складується на величезних шламових полях поблизу глиноземних заводів. Найбільш близьким за сукупністю ознак до установки, що заявляється є пристрій для дослідження електрокінетичних властивостей завислих часток (Патент України № 68265, МПК (2012.01) G01N 27/00, G01N 27/26. - заявл. 12.07.2011; опубл. 26.03.12,). Він включає термостат, джерело живлення, електроди. У термостаті поміщений циліндр з прозорого діелектрика з мірною шкалою, по вертикальній осі якого встановлені верхній і нижній графітові електроди. При накладенні різниці потенціалів на електроди у досліджуваному зразку стічних вод відбувається інтенсивне розшарування фаз. Цей пристрій застосовується для дослідження електрокінетичних властивостей дрібнодисперсних завислих часток, що входять до складу виробничих і комунальних стічних вод. Недоліком відомого пристрою є форма електроду у вигляді стержню, що призводить до неоднорідності електричного поля, та його матеріал, який кородує під дією постійного електричного струму. Також відсутня можливість зміни відстані між електродами. Малий діаметр циліндру обумовлює ефект виникнення пристінкових процесів. Використання рідинного термостату є малоефективним, бо може зупиняти виникаючі процеси та не дає змоги слідкувати за зміною температури у досліджуваній суспензії. В основу корисної моделі поставлена задача розробки установки для ущільнення та зневоднення червоного шламу, в якій за рахунок нових конструктивних елементів забезпечується можливість проведення зневоднення в промислових умовах, підвищення ступеню зневоднення, зменшення енергетичних витрат процесу зневоднення та спрощення управління процесом. Для вирішення поставленої задачі в установці для ущільнення та зневоднення червоного шламу, що містить ємність з розміщеними в ній по осі електродами та джерело живлення, згідно з корисною моделлю електроди виконані плоскими з нержавіючої сталі, один з яких є дірчатим та розташований на дні ємності, а другий - на поверхні рідини з можливістю переміщування по вертикальній осі, ємність має зливний патрубок для видалення осаду та сифонну трубку для декантації проясненої рідини. Запропонована установка має циліндр 1, в якому розміщені співвісно верхній електрод 2 і нижній дірчатий електрод 3, що виконані із нержавіючої сталі і встановлені по вертикальній осі циліндру 1. Електроди сполучені з джерелом постійного струму 4, вольтметром змінного струму 5, латером 6, вольтметром змінного струму 7, блоком живлення 8, вольтметром постійного струму 9, міліамперметром 10. Осад видаляється зливним патрубком 11, а прояснену рідину декантують через сифонну трубку 12. Пристрій працює таким чином. Досліджуваний шлам завантажують у циліндр 1. У циліндрі на поверхню рідини встановлюють верхній електрод 2, закріплений на поплавці, та нижній дірчатий електрод 3, які підключають до джерела живлення 4, вольтметру змінного струму 5, латеру 6, вольтметру змінного струму 7, блоку живлення 8, вольтметру постійного струму 9, міліамперметру 10. При накладенні різниці потенціалів на верхній 2 та нижній 3 електроди в досліджуваному розчині червоного шламу відбувається інтенсивне розшарування фаз. За мірною шкалою нанесеною на стінки циліндру через кожні 10 хвилин фіксується межа розшарування суспензії під дією електричного поля, та сила електричного струму. Після закінчення процесу зневоднення прояснена рідина зливається через сифонну трубку 12, а осад видаляється через зливний патрубок 11. Тривалість ущільнення даного виду червоного шламу встановлена технологічним експериментом (для шламів ЗАЛК - 90хв.) та є основою для регламентації. Перевагою установки є можливість ущільнення та зневоднення червоного шламу у короткий термін. Установка не потребує значних капіталовкладень, може бути розміщена у циклі виготовлення алюмінію. З'являється можливість транспортування червоного шламу після 1 UA 98794 U процесу зневоднення. Далі його можна використовувати у різних галузях промисловості. Припинення складування червоного шламу на шламових полях позитивно вплине на навколишнє середовище та збереже його від екологічних катастроф. 5 10 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Установка для ущільнення та зневоднення червоного шламу, що містить ємність з розміщеними в ній по осі електродами та джерело живлення, яка відрізняється тим, що електроди виконані плоскими з нержавіючої сталі, один з яких є дірчатим та розташований на дні ємності, а другий на поверхні рідини з можливістю переміщування по вертикальній осі, ємність має зливний патрубок для видалення осаду та сифонну трубку для декантації проясненої рідини. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2