Металлургическая гидроаппаратура: Конспект лекций (Выщелачивание в гидрометаллургии. Аппараты и схемы для разделения суспензий), страница 17

Так как С постоянна для данного слоя, f(C) и f'(C)  имеют пос­тоянное значение и поэтому U должно быть также постоянной. Постоянство может быть использовано для определения твердого на верхней границе осаждающейся пульпы.  Пусть Со и Но - соответственно ис­ходные концентрации и высота столба пульпы в опыте по осаждению. Тогда общий вес твердого в этом столбе пульпы будет СоНоS. Когда любой слой с определенной концентрацией твердого достигнет поверхности раздела вода-пульпа, все количество твердого в столбе, вероятно, уже пройдет через него, так как слой распространяется вверх от нижней части столба. Если концентрация этого слоя С2 и если этот слой дос­тигнет поверхности раздела за время t2, то количество твердого, про­ходящего через этот слой C2St2(V2+U2), должно быть равно общему весу твердого в столбе пульпы, т.е.

CoHoS = C2St2(V2+U2)

Если Н2 представляет собой высоту сгущающейся  пульпы в момент t2

и если, как было показано, скорость распространения вверх любого данного слоя - величина постоянная, то

U2 =

Подставляя значение  U2  в уравнение, получим после упрощения:

V2 равно  в точке на кривой H=f(t), отвечающей моменту, когда слой С2 доходит до поверхности пульпы. Тогда тангенс угла нак­лона касательной и кривой в точке (Н2, t2) — V2.

Из этого следует, что эта касательная пересекает ось Н в точке Н1 с координатою Н2 + V2t2. Заменяя в уравнении Н2 + V2t2  на H1, получим: С2H1 = СоНо. Отсюда следует, что Н1 -это высота, которую имела бы пульпа, если бы концентрация твердого  в ней была равной концентрации в слое у поверхности раздела. Для любого произвольно выбранного значения С2 может быть вычисление соответствующее ее зна­чение Н1. Затем может быть найдено значение как тангенса угла накло­на касательной к кривой осаждения, проведенной через точку H1. Таким образом, по данным одного опыта можно построить зависимость V  от С.

Простое геометрическое построение, показанное на рис. ......    , позво­ляет непосредственно получить значение удельной поверхности сгущения.

В момент t2 частицы в слое, существующем на поверхности пульпы, осаждаются с линейной скоростью (H­1-H2):t2.  Если частица этого слоя приобретают такую скорость, вода проходит ми­мо частиц, с объемной скоростью S(Н1-Н2):t2.  B сгустителе частицы в любой зоне не могут осаждаться через все количество воды, так как часть этой воды выгружается вместе со сгущенным осадком. Количество воды, через которое они осаждаются, равно количеству воды, которое бу­дет вытесняться при  увеличении концентрации твердого до конечной. Соответствующее количество воды в условиях опыта будет  S(H1-H­n), где Н1 высота пульпы, которая имела бы место, если бы концентрация твердого в пульпе была бы равна концентрации слоя, а Нn -высота пульпы при концентрации твердого в ней, равной концентрации в сгущенном шламе сгустителя. Тогда время, которое требуется для вытеснения S(H1-H­n)  воды через слой с концентрацией С2, будет равно:

Из подобия треугольников следует, что

следовательно t' = tn .

Общее количество твердого в данном опыте равно СоHoS, а время, требующееся для прохождения этого количества твердого через слой с концентрацией С2 в сгустителе непрерывного действия, равно tn. Следо­вательно, количество твердого, которое может быть получено через кон­центрационный слой за единицу времени, равно СоHotu, Удельная пло­щадь слоя есть площадь, требуемая для осаждения через концентрационный слой 1 т твердого в сутки.

Удельная площадь

Для того, чтобы получить удельную площадь определенного сгустителя в квадратных метрах на тонну в сутки, надо в уравнении выразить  t, Н и С соответственно в сутках, метрах и тоннах на кубический метр. Однако обычно удобнее строить кривую осаждения и выполнять графичес­кие построения в более удобных единицах, используя соответствующие преобразования.

Схемы промывки сгущенного продукта декантацией

Промывка сгущенного продукта (шлама, концентрата и т.д.) в системе сгустителей-промывателей методом противоточной декантации осуществляется по типичной схеме, представленной на рис........