Исследование влияния коагулянтов и флокулянтов на сгущаемость рудной пульпы. Определение постоянных в основном уравнении фильтрации

Министерство  образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В.Плеханова (технический университет)

Кафедра обогащения полезных ископаемых

Вспомогательные процессы

Лабораторные работы

                                       САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 

                                                  2003

            УДК 622.793(075.83)

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ: Лабораторные работы/ Санкт-Петербургский государственный горный институт; Составитель . СПб,2003.  23 с.

Лабораторные работы знакомят студентов с основными положениями теории и практики некоторых вспомогательных процессов, применяемых при обезвоживании продуктов обогащения и очистке сточных вод. Главное внимание уделено методике проведения исследования рассматриваемых процессов и обработки полученных результатов.

Лабораторные работы предназначены для студентов специальности 090.300«Обогащение полезных ископаемых».

Таб. 4.        Ил.2 .       Библиогр.: 2  назв.

Научный редактор:

                                                Ó         Санкт-Петербургский горный институт им. Г.В.Плеханова, 2003г.

ВВЕДЕНИЕ   

Одной из основных тенденций подготовки современного высококвалифицированного специалиста является всемерное развитие творческого начала и инициативы студентов. Решение этой задачи возможно прежде всего путем привлечения студентов к исследовательской работе как в рамках учебного процесса, так и во внеучебное время.

С целью более глубокого усвоения студентами изучаемого материала и приобретения навыков исследования по курсу «Вспомогательные процессы» помимо лекций в учебном плане предусмотрены лабораторные работы, которые выполняются каждым студентом индивидуально. Каждая лабораторная работа содержит элементы исследования изучаемого процесса и обработки полученных данных.

Перед началом работы в лаборатории следует детально ознакомиться с правилами техники безопасности и распорядком занятий.

Каждая лабораторная работа выполняется поэтапно: собеседование, проведение эксперимента, составление отчета по работе и защита отчета.

При собеседовании выясняется цель работы и возможность ее осмысленного проведения. После этого студент получает задание на проведение работы и выполняет ее. Затем он должен показать преподавателю полученные результаты, убрать свое рабочее место и сдать его лаборанту.

Отчет по работе должен содержать краткие сведения о теории процесса, описание методики исследования, задание, результаты расчетов, предшествующих проведению работы , экспериментальные данные в виде таблиц и графиков, выводы по работе.

Работа считается законченной при успешной защите отчета, после чего студент допускается к выполнению следующей работы.

Кроме того, предусматривается выполнение расчетного задания по определению производительности осадительной центрифуги. Расчетное задание выполняется параллельно с прохождением лекционного курса и лабораторных работ. К концу семестра оно должно быть представлено преподавателю в оформленном виде        ( титульный лист, оглавление, собственно расчеты, список литературы ).

Работа 1.ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОАГУЛЯНТОВ И

ФЛОКУЛЯНТОВ НА СГУЩАЕМОСТЬ РУДНОЙ ПУЛЬПЫ

Общие сведения.

Сгущение является одним из наиболее распространенных процессов обезвоживания, применяемых на обогатительных фабриках. Различают два вида сгущения: гравитационное сгущение, которое осуществляется под действием гравитационных сил, и центробежное – под действием центробежных сил.

При гравитационном сгущении пульпа помещается в емкость (сгустители различной конструкции), и из нее под действием силы тяжести на дно емкости оседают твердые частицы, а над ними образуется осветленный слой жидкости. Таким образом, при сгущении получают два продукта: сгущенный, содержание твердой фазы в котором значительно выше, чем в исходной пульпе, и слив, обычно условно чистый, или с небольшим содержанием твердого. Содержание твердого в сгущенном продукте при работе сгустителей колеблется от 40 до 70 %, что определяется в первую очередь крупностью и плотностью частиц в исходной пульпе. Чем крупнее и плотнее частица, тем быстрее происходит сгущение, тем меньше влаги в сгущенном продукте.

В реальных условиях крупность осаждаемых агрегатов регулируют с помощью эффектов коагуляции и флокуляции. Задача обоих процессов одинакова – создать из частиц агрегаты, скорость осаждения которых выше, чем у отдельных частиц. Механизм же агрегатирования частиц в том или другом случае различен.

Коагуляция  - процесс слипания частиц в агрегаты под действием сил межмолекулярного взаимодействия (силы Ван-дер-Ваальса). Для того, чтобы частицы могли удерживаться в агрегатах этими силами, они должны сблизиться на очень малое расстояние. Однако, сближению частиц на такое расстояние препятствуют ионно-электростатические силы отталкивания, которые возникают из-за того, что все твердые частицы в пульпе приобретают одинаковый поверхностный электрический заряд (как правило, отрицательный).                                Уменьшить поверхностный заряд твердых частиц можно добавлением в пульпу какого-либо электролита. Так, например, присутствие в пульпе соли многовалентного металла приводит к тому, что отрицательно заряженные частицы сорбируют на своей поверхности катион металла, что снижает их отрицательный заряд. Поэтому частицы могут сблизиться и образовать агрегаты.