RU2831246C1 - Применение гипсовой воды для осветления глинистой суспензии - Google Patents
Применение гипсовой воды для осветления глинистой суспензии Download PDFInfo
- Publication number
- RU2831246C1 RU2831246C1 RU2024115083A RU2024115083A RU2831246C1 RU 2831246 C1 RU2831246 C1 RU 2831246C1 RU 2024115083 A RU2024115083 A RU 2024115083A RU 2024115083 A RU2024115083 A RU 2024115083A RU 2831246 C1 RU2831246 C1 RU 2831246C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transparent
- colorless
- suspension
- water
- clay
- Prior art date
Links
- 239000000725 suspension Substances 0.000 title claims abstract description 70
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 43
- 239000004927 clay Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 26
- 238000005352 clarification Methods 0.000 title abstract description 12
- PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 9
- ZOMBKNNSYQHRCA-UHFFFAOYSA-J calcium sulfate hemihydrate Chemical compound O.[Ca+2].[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O ZOMBKNNSYQHRCA-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims abstract description 6
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000009738 saturating Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 59
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 abstract description 31
- 239000013049 sediment Substances 0.000 abstract description 28
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 6
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 229910000275 saponite Inorganic materials 0.000 description 26
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 16
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 10
- 244000309464 bull Species 0.000 description 9
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 9
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 8
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 8
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 8
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 4
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 4
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 4
- 235000012215 calcium aluminium silicate Nutrition 0.000 description 3
- 239000000404 calcium aluminium silicate Substances 0.000 description 3
- WNCYAPRTYDMSFP-UHFFFAOYSA-N calcium aluminosilicate Chemical compound [Al+3].[Al+3].[Ca+2].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O WNCYAPRTYDMSFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229940078583 calcium aluminosilicate Drugs 0.000 description 3
- -1 fluoride ions Chemical class 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- RCJVRSBWZCNNQT-UHFFFAOYSA-N dichloridooxygen Chemical compound ClOCl RCJVRSBWZCNNQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002593 electrical impedance tomography Methods 0.000 description 2
- 150000004673 fluoride salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000004451 qualitative analysis Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 2
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052936 alkali metal sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N calcium silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- YYRMJZQKEFZXMX-UHFFFAOYSA-N calcium;phosphoric acid Chemical compound [Ca+2].OP(O)(O)=O.OP(O)(O)=O YYRMJZQKEFZXMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 210000002249 digestive system Anatomy 0.000 description 1
- 208000010643 digestive system disease Diseases 0.000 description 1
- 150000004683 dihydrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000003113 dilution method Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 125000000744 organoheteryl group Chemical group 0.000 description 1
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-M pentadecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000011176 pooling Methods 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 1
- 208000017520 skin disease Diseases 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 description 1
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002426 superphosphate Substances 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 238000003325 tomography Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение касается осветления глинистых суспензий и может быть использовано для отделения взвешенных веществ глинистых суспензий, которые часто являются плохо отстаивающимися, что затрудняет их дальнейшее использование, а сброс таких сточных вод в водоемы ухудшает условия жизни гидробионтов. Для достижения качественного осветления глинистых суспензий предложено использовать гипсовую воду, получаемую путем насыщения дистиллированной воды полугидратом сульфата кальция или дигидратом сульфата кальция – фосфогипсом. Обеспечивается интенсифицикация процесса осветления глинистой суспензии, получение прозрачной бесцветной надосадочной жидкости, которая может быть повторно использована или безопасно сброшена в водоем, получение более однородного осадка. 13 табл., 15 пр.
Description
Изобретение касается осветления глинистых суспензий и может быть использовано для отделения взвешенных веществ глинистых суспензий, которые часто являются плохо отстаивающимися, что затрудняет их дальнейшее использование, а сброс таких сточных вод в водоемы ухудшает условия жизни гидробионтов. Поэтому для достижения качественного осветления глинистых суспензий предложено использовать различные добавки - реагенты различной природы [1], [2], [3], [4].
Известен способ сгущения сапонитовой суспензии [5] путем последовательной обработки взвеси диоксидом углерода под давлением до 2 кгс/см2 и раствором коагулянта - сульфата алюминия. Расход СО2 составляет 300 г/кг сухого сапонитового осадка. Недостатками способа является высокий расход реагентов и повышение минерализации воды.
Известен способ сгущения сапонитовой пульпы с использованием акустических волн [6]. Для осаждения частиц размером более 5 мкм суспензию предварительно обрабатывают в отстойнике акустическими волнами. Затем суспензия поступает в сгуститель, где совместно реагентным и акустическим воздействием осаждают мелкодисперсные частицы. Далее осадки высушивают, и они могут быть утилизированы или использованы повторно. Недостатком способа является неэффективность способа акустической коагуляции для очистки воды от мелкодисперсных взвешенных частиц.
Известен способ уплотнения осадков в хвостохранилищах [7], который позволяет отделить сапонит от воды. Извлечение сапонита производится из его водной суспензии путем замораживания осадка в зимний период и раздельное оттаивание водной фазы и сгущенного осадка в летний период. Основным недостатком способа является зависимость сгущения от погодно-климатических условий в регионе добычи, т.е. температуры окружающей среды, распределения в течение года осадков. Данный метод обладает огромным временем цикла очистки, и при несоответствии погодных условий (аномально теплой зимы) [8] возможно возникновение условий, при которых процесс произвести невозможно. Также существенным недостатком является длительность цикла очистки воды от минерала и необходимость отведения большой площади на реализацию данного способа уплотнения осадка.
Известен способ осаждения сапонитовой пульпы с применением кальцийалюмосиликатного реагента [9]. Пульпу с классом крупности 71 мкм и содержанием взвешенных веществ 90 г/л разбавляют водой в соотношении 1:5, интенсивно перемешивают 5-7 мин и затем полученную смесь осаждают 120 мин за счет ввода кальцийалюмосиликатного реагента (состав, %: СаО - 63-66; SiO2 - 21-24; Al2O3 - 4-8 и Fe2O3 - 2-4) в количестве от 2 до 5 г на 400-500 мл разбавленной пульпы. Недостатком способа является низкая скорость коагуляции суспензии, особенно при высокой концентрации взвешенных частиц (более 40 г/л) - не происходит коагуляции и слой чистой воды не образуется. Эти факторы приводят к неполной отдаче суспензией осветленной воды в промышленных временных рамках проведения процесса коагуляции и неуплотнению сгущённой части, а также перерасходу технически чистой воды для процесса разбавления пульпы.
Известен способ осветления пульпы путем ее сгущения, основанный на применении флокулянтов, в качестве которых используют различные как низко- так и высокомолекулярные соединения.
Известен высокомолекулярный флокулянт для осветления пульпы, представляющий собой сополимер акриламида с натриевой или алюминиевой солью акриловой кислоты [10]. Недостатком указанного способа являются трудности, связанные с приготовлением раствора флокулянта и с его ограниченной растворимостью.
Для уменьшения продолжительности осаждения пульпы предложен способ, в котором в качестве флокулянта используется кубовый остаток от производства акриловой кислоты [11]. Недостатком этого способа является малая плотность сгущенного осадка.
Для повышения скорости и степени очистки сточных вод, образующихся в горнодобывающей промышленности, предлагается использовать катионный флокулянт 3-(2-оксиэтил)-оксамидинийпентадеканоат [12]. Недостатками этого способа являются затруднения при обработке концентрированных пульп и малая доступность реагента.
Для осветления глинистых суспензий предложен способ, согласно которому суспензию обрабатывают полиакриламидом и хлоридом натрия [13]. При реализации способа в смеситель вводится хлористый натрий и после перемешивания в течение 1-2 мин добавляют полиакриламид. Полученную смесь перед отстаиванием перемешивают в течение 3-4 мин. Недостатком этого способа является сложность процесса.
Известен способ осветления жидких сред плавиковошпатового производства путем их обработки коагулянтом - отходом производства фторсолей, который содержит соли натрия, в том числе 1-30 г/л фторида натрия [14]. При реализации способа вводится коагулянт (отход производства фторсолей) с расходом 5-500 мл/л. Осветление ведут при рН 7-11 и 10-30 °С. Недостатком этого способа является наличие в коагулянте токсичных фторид-ионов. ПДК на фторид-ионы составляет 1 мг/м3 [15].
Известен способ осаждения сапонитовой суспензии с применением оксихлоридного коагулянта [16], с помощью которого можно очищать разбавленные растворы классификатора с плотностью 1250-1350 кг/м3 в сгустителях с мешалкой, куда вводится коагулянт. Очищенная вода отделяется от сгущенной суспензии и используется повторно в обогащении, уплотненная суспензия поступает в хвостохранилище. Недостатком способа является необходимость подщелачивания пульпы для гидролиза оксихлоридного коагулянта и малый объем получаемой осветленной воды.
Известен способ осветления сапонитовой суспензии с помощью полугидрата сульфата кальция [17]. Недостатком способа является то, что осадитель используется не в полной мере. Значительная часть его остается в кристаллической форме в осадке.
Известен способ осветления сапонитовой суспензии с помощью фосфогипса [18]. Недостатком способа является то, что в условиях осаждения фосфогипс используется не в полной мере. Значительная часть в кристаллической форме остается в осадке. Данный способ принят за прототип.
Задачей изобретения является подбор нового реагента для осветления глинистой суспензии с целью его полного использования и получения более однородного осадка глинистых веществ для дальнейшего использования и снижения вредных выбросов в водоемы.
Это достигается тем, что предложено применение гипсовой воды для осветления глинистой суспензии, а именно в глинистую суспензию вводится гипсовая вода и после перемешивания глинистая суспензия отстаивается или центрифугируется, отделяется осветленный слой, а осадок после отстаивания при необходимости дополнительно уплотняется под действием центробежной нагрузки.
К известному количеству глинистой суспензии добавляют заданный объем осадителя. После перемешивания производят отстаивание в течение заданного времени, отделение осветленного слоя, а осадок при необходимости дополнительно может быть уплотнен с помощью центрифугирования. В качестве осадителя применяют гипсовую воду.
Гипсовую воду готовят путем насыщения сульфатом кальция дистиллированной воды с помощью полугидрата или дигидрата сульфата кальция (фосфогипса). Для этого к 1 л дистиллированной воды добавляют 5-6 г полугидрата сульфата кальция или фосфогипса, смесь перемешивают на магнитной мешалке в течение 60 мин. Насыщенный раствор сульфата кальция (гипсовую воду) отделяют от не растворившейся части, например с помощью вакуум фильтрования.
Гипсовая вода является насыщенным водным раствором сульфата кальция. Образование гипсовой воды важный процесс, происходящий в природных условиях [19]. В ряде работ [20], [21], [22], [23] приведены результаты изучения разных аспектов ее образования.
Гипсовая вода может быть использована в медицине при заболеваниях пищеварительной системы и кожных заболеваниях, при томографии [24], [25]. Применение гипсовой воды в сельском хозяйстве помогает улучшить структуру почвы и воздухопроницаемость корней растений. Она способствует удержанию влаги в почве, что особенно важно в периоды засухи или суровых погодных условий [26]. В аналитической химии гипсовая вода используется в качественном анализе для обнаружения катионов бария и стронция. [27], азота [28].
Пример 1. В мерный цилиндр вносят 21 мл сапонитовой глинистой суспензии и добавляют до 25 мл осадитель - гипсовую воду, приготовленную на основе фосфогипса. В качестве глинистой суспензии используют сапонитовую суспензию. Концентрация сапонитовой глинистой суспензии 3,3 г/л. Смесь перемешивают и отстаивают. В ходе отстаивания происходит седиментация частиц суспензии, появляется четкая граница между верхним слоем (супернатантом) и нижним слоем уплотняющейся суспензии. Через заданные промежутки измеряют объем нижнего слоя осадка и оценивают характер надосадочной жидкости (супернатанта). Измерения проводили через 19,3; 27,8; 39,2; 46,5; 75,3 мин после начала отстаивания. Результаты измерения приведены в таблице 1.
Таблица 1.
| Продолжительность отстаивания, мин | Объем, мл | Характер надосадочной жидкости | |
| слоя осадка | надосадочной жидкости (супернатанта) | ||
| 0 | 25 | 0 | - |
| 19,3 | 23,1 | 1,9 | прозрачная, бесцветная |
| 27,8 | 14,0 | 11,0 | прозрачная, бесцветная |
| 39,2 | 10,0 | 15,0 | прозрачная, бесцветная |
| 46,5 | 9,0 | 16,0 | прозрачная, бесцветная |
| 75,3 | 7,2 | 17,8 | прозрачная, бесцветная |
Пример 2. Способ осветления глинистой суспензии в условиях примера 1, отличающийся тем, что объем сапонитовой суспензии 16 мл, а концентрация 4,3 г/л. Результаты измерения приведены в таблице 2.
Таблица 2.
| Продолжительность отстаивания, мин | Объем, мл | Характер надосадочной жидкости | |
| слоя осадка | надосадочной жидкости (супернатанта) | ||
| 0 | 25 | 0 | - |
| 19,3 | 23,1 | 1,9 | прозрачная, бесцветная |
| 27,8 | 11,2 | 13,8 | прозрачная, бесцветная |
| 39,2 | 9,0 | 16,0 | прозрачная, бесцветная |
| 46,5 | 8,2 | 16,8 | прозрачная, бесцветная |
| 75,3 | 6,6 | 18,4 | прозрачная, бесцветная |
Пример 3. Способ осветления глинистой суспензии в условиях примера 1, отличающийся тем, что объем сапонитовой суспензии 11 мл, а концентрация 6,22 г/л. Результаты измерения приведены в таблице 3.
Таблица 3.
| Продолжительность отстаивания, мин | Объем, мл | Характер надосадочной жидкости | |
| слоя осадка | надосадочной жидкости (супернатанта) | ||
| 0 | 25 | 0 | - |
| 19,3 | 21,4 | 3,6 | прозрачная, бесцветная |
| 27,8 | 12,8 | 12,2 | прозрачная, бесцветная |
| 39,2 | 9,6 | 14,4 | прозрачная, бесцветная |
| 46,5 | 9,0 | 16,0 | прозрачная, бесцветная |
| 75,3 | 7,4 | 17,6 | прозрачная, бесцветная |
Пример 4. Способ осветления глинистой суспензии в условиях примера 1, отличающийся тем, что объем сапонитовой суспензии 1 мл, а концентрация 68,4 г/л. Результаты измерения приведены в таблице 4.
Таблица 4.
| Продолжительность отстаивания, мин | Объем, мл | Характер надосадочной жидкости | |
| слоя осадка | надосадочной жидкости (супернатанта) | ||
| 0 | 25 | 0 | - |
| 19,3 | 6,6 | 18,4 | прозрачная, бесцветная |
| 27,8 | 5,8 | 19,2 | прозрачная, бесцветная |
| 39,2 | 5,2 | 19,8 | прозрачная, бесцветная |
| 46,5 | 4,6 | 20,4 | прозрачная, бесцветная |
| 75,3 | 4,2 | 20,8 | прозрачная, бесцветная |
Пример 5. Способ осветления глинистой суспензии в условиях примера 1, отличающийся тем, что объем сапонитовой суспензии 6 мл, а концентрация 11,4 г/л. Результаты измерения приведены в таблице 5.
Таблица 5.
| Продолжительность отстаивания, мин | Объем, мл | Характер надосадочной жидкости | |
| слоя осадка | надосадочной жидкости (супернатанта) | ||
| 0 | 25 | 0 | - |
| 19,3 | 24,0 | 1,0 | прозрачная, бесцветная |
| 27,8 | 14,8 | 10,2 | прозрачная, бесцветная |
| 39,2 | 11,2 | 13,8 | прозрачная, бесцветная |
| 46,5 | 10,2 | 14,8 | прозрачная, бесцветная |
| 75,3 | 8,0 | 17,0 | прозрачная, бесцветная |
Пример 6. Способ осветления глинистой суспензии в условиях примера 1, отличающийся тем, что объем сапонитовой суспензии 1 мл, а концентрация 68,4 г/л, вместо гипсовой воды использовали дистиллированную воду. Результаты измерения приведены в таблице 6. Результаты свидетельствуют о том, что осветления суспензии не произошло.
Таблица 6.
| Продолжительность отстаивания, мин | Объем, мл | Характер надосадочной жидкости | |
| суспензии | надосадочной жидкости (супернатанта) | ||
| 0,0 | 25 | 0 | - |
| 19,3 | 25 | 0 | - |
| 27,8 | 25 | 0 | - |
| 39,2 | 25 | 0 | - |
| 46,5 | 25 | 0 | - |
| 75,3 | 25 | 0 | - |
Пример 7. Способ осветления глинистой суспензии в условиях примера 1, отличающийся тем, что вместо сапонитовой была использована бентонитовая суспензия, объем бентонитовой суспензии 5 мл, а концентрация 6,11 г/л. Измерения проводили через 1,3; 1,8; 2,1; 3,0; 3,3; 4,2; 6,4; 21,5 мин после начала отстаивания. Результаты измерения приведены в таблице 7.
Таблица 7.
| Продолжительность отстаивания, мин | Объем, мл | Характер надосадочной жидкости | |
| слоя осадка | надосадочной жидкости (супернатанта) | ||
| 0,0 | 25 | 0 | - |
| 1,3 | 24,0 | 1,0 | прозрачная, бесцветная |
| 1,8 | 21,0 | 4,0 | прозрачная, бесцветная |
| 2,1 | 17,0 | 8,0 | прозрачная, бесцветная |
| 3,0 | 7,5 | 17,5 | прозрачная, бесцветная |
| 3,3 | 7,0 | 18,0 | прозрачная, бесцветная |
| 4,2 | 5,6 | 19,4 | прозрачная, бесцветная |
| 6,4 | 4,6 | 20,4 | прозрачная, бесцветная |
| 21,5 | 3,0 | 22,0 | прозрачная, бесцветная |
Пример 8. Способ осветления глинистой суспензии в условиях примера 7, отличающийся тем, что объем бентонитовой суспензии 10 мл, а концентрация 8,22 г/л. Результаты измерения приведены в таблице 8.
Таблица 8.
| Продолжительность отстаивания, мин | Объем, мл | Характер надосадочной жидкости | |
| слоя осадка | надосадочной жидкости (супернатанта) | ||
| 0,0 | 25 | 0 | - |
| 1,3 | 21,0 | 4,0 | прозрачная, бесцветная |
| 1,8 | 19,0 | 6,0 | прозрачная, бесцветная |
| 2,1 | 15,0 | 10,0 | прозрачная, бесцветная |
| 3,0 | 9,5 | 14,5 | прозрачная, бесцветная |
| 3,3 | 8,8 | 16,2 | прозрачная, бесцветная |
| 4,2 | 7,5 | 17,5 | прозрачная, бесцветная |
| 6,4 | 6,0 | 19,0 | прозрачная, бесцветная |
| 21,5 | 4,0 | 21,0 | прозрачная, бесцветная |
Пример 9. Способ осветления глинистой суспензии в условиях примера 7, отличающийся тем, что объем бентонитовой суспензии 15 мл, а концентрация 12,8 г/л. Результаты измерения приведены в таблице 9.
Таблица 9.
| Продолжительность отстаивания, мин | Объем, мл | Характер надосадочной жидкости | |
| слоя осадка | надосадочной жидкости (супернатанта) | ||
| 0 | 25 | 0 | - |
| 1,3 | 20,5 | 4,5 | прозрачная, бесцветная |
| 1,8 | 17,0 | 8,0 | прозрачная, бесцветная |
| 2,1 | 14,0 | 11,0 | прозрачная, бесцветная |
| 3,0 | 8,0 | 17,0 | прозрачная, бесцветная |
| 3,3 | 7,0 | 18,0 | прозрачная, бесцветная |
| 4,2 | 6,0 | 19,0 | прозрачная, бесцветная |
| 6,4 | 5,0 | 20,0 | прозрачная, бесцветная |
| 21,5 | 3,2 | 21,8 | прозрачная, бесцветная |
Пример 10. Способ осветления глинистой суспензии в условиях примера 7, отличающийся тем, что объем бентонитовой суспензии 5,5 мл, а концентрация 24,7 г/л. Результаты измерения приведены в таблице 10.
Таблица 10.
| Продолжительность отстаивания, мин | Объем, мл | Характер надосадочной жидкости | |
| слоя осадка | надосадочной жидкости (супернатанта) | ||
| 0 | 25 | 0 | - |
| 1,3 | 20,0 | 4,0 | прозрачная, бесцветная |
| 1,8 | 16,0 | 9,0 | прозрачная, бесцветная |
| 2,1 | 13,0 | 12,0 | прозрачная, бесцветная |
| 3,0 | 8,0 | 17,0 | прозрачная, бесцветная |
| 3,3 | 7,2 | 17,8 | прозрачная, бесцветная |
| 4,2 | 6,0 | 19,0 | прозрачная, бесцветная |
| 6,4 | 4,8 | 20,2 | прозрачная, бесцветная |
| 21,5 | 3,2 | 21,8 | прозрачная, бесцветная |
Пример 11. Способ осветления глинистой суспензии в условиях примера 7, отличающийся тем, что объем бентонитовой суспензии 1 мл, а концентрация 241 г/л. Результаты измерения приведены в таблице 11.
Таблица 11.
| Продолжительность отстаивания, мин | Объем, мл | Характер надосадочной жидкости | |
| слоя осадка | надосадочной жидкости (супернатанта) | ||
| 0 | 25 | 0 | - |
| 1,3 | 21,0 | 4,0 | прозрачная, бесцветная |
| 1,8 | 16,0 | 9,0 | прозрачная, бесцветная |
| 2,1 | 12,0 | 13,0 | прозрачная, бесцветная |
| 3,0 | 6,7 | 18,3 | прозрачная, бесцветная |
| 3,3 | 6,0 | 19,0 | прозрачная, бесцветная |
| 4,2 | 5,2 | 19,8 | прозрачная, бесцветная |
| 6,4 | 4,4 | 20,6 | прозрачная, бесцветная |
| 21,5 | 2,8 | 22,2 | прозрачная, бесцветная |
Пример 12. Способ осветления глинистой суспензии в условиях примера 1, отличающийся тем, что в качестве осадителя использовали гипсовую воду, приготовленную на основе полугидрата сульфата кальция, объем сапонитовой суспензии 1 мл, а концентрация 69 г/л. Измерения проводили через 5,8; 8,4; 10,2; 19,4; 25,7; 55,8; 67,6; 87,8 мин после начала отстаивания. Результаты измерения приведены в таблице 12.
Таблица 12.
| Продолжительность отстаивания, мин | Объем, мл | Характер надосадочной жидкости | |
| слоя осадка | надосадочной жидкости (супернатанта) | ||
| 0 | 25 | 0 | - |
| 5,8 | 19,0 | 6,0 | прозрачная, бесцветная |
| 8,4 | 15,0 | 10,0 | прозрачная, бесцветная |
| 10,2 | 12,2 | 12,8 | прозрачная, бесцветная |
| 19,4 | 9,7 | 15,3 | прозрачная, бесцветная |
| 25,7 | 8,2 | 16,8 | прозрачная, бесцветная |
| 55,8 | 6,0 | 19,0 | прозрачная, бесцветная |
| 67,6 | 5,8 | 19,2 | прозрачная, бесцветная |
| 87,8 | 5,4 | 19,6 | прозрачная, бесцветная |
Пример 13. Способ осветления глинистой суспензии в условиях примера 12, отличающийся тем, что, объем сапонитовой суспензии 2 мл. Результаты измерения приведены в таблице 13.
Таблица 13.
| Продолжительность отстаивания, мин | Объем, мл | Характер надосадочной жидкости | |
| слоя осадка | надосадочной жидкости (супернатанта) | ||
| 0 | 25 | 0 | - |
| 5,8 | 24,6 | 0,4 | прозрачная, бесцветная |
| 8,4 | 24,4 | 0,6 | прозрачная, бесцветная |
| 10,2 | 24,2 | 0,8 | прозрачная, бесцветная |
| 19,4 | 23,8 | 1,2 | прозрачная, бесцветная |
| 25,7 | 22,0 | 3,0 | прозрачная, бесцветная |
| 55,8 | 13,0 | 12,0 | прозрачная, бесцветная |
| 67,6 | 11,4 | 13,6 | прозрачная, бесцветная |
| 87,8 | 10,2 | 14,8 | прозрачная, бесцветная |
Пример 14. В мерный цилиндр вместимостью 50 мл вносят 10 мл бентонитовой суспензии концентрацией 24,1 % и затем разбавляют до 50 мл гипсовой водой. После тщательного перемешивания разбавленную суспензию центрифугируют в течение 5 мин при скорости 5000 об/мин. После центрифугирования фугат декантируют. Объем фугата 42,4 мл. Фугат представлял собой бесцветную и прозрачную жидкость.
Пример 15. Способ осветления бентонитовой суспензии в условиях примера 14, отличающийся тем, что вместо гипсовой воды использовали дистиллированную воду. В результате получили: объем фугата 42,8 мл. Фугат представлял собой мутную жидкость.
Таким образом, предлагаемое техническое решение не требует использования синтетических полимерных флокулянтов, позволяет значительно интенсифицировать процесс осветления глинистой суспензии с применением гипсовой воды, и получить прозрачную бесцветную надосадочную жидкость, которая может быть повторно использована или безопасно сброшена в водоем, а отделяемый осадок не содержит крупных видимых включений осадителя. Использование фосфогипса для получения гипсовой воды расширяет возможности практического применения фосфогипса - производственного отхода.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
| [1] | Гандурина Л.В. Очистка сточных вод с применением синтетических флокулянтов. Монография. - М.: «ДАР/ВОДГЕО», 2007. - 198 с. |
| [2] | Можейко Ф.Ф., Поткина Т.Н., Шевчук В.В., Стефанович С.Ч. Интенсификация процессов обезвоживания глинисто-солевых дис-персий, модифицированных высокомолекулярными защитными реагентами-депрессорами // Труды БГТУ. Химия и технология неорганических материалов и веществ. - 2015. - № 3. - С. 35-40. |
| [3] | Коршунов А.А. Исследование седиментации тонкодисперсных отходов обогащения кимберлитовых руд месторождения алмазов им. М.В. Ломоносова // Вестник ВолгГАСУ. Сер.: Стр-во и архит. - 2009. - Вып. 16 (35). - С. 177-182. |
| [4] | Запольский А.К., Баран А.А. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды: Свойства. Получение. Применение. - Л.: Химия, 1987. - 203 с. |
| [5] | Пат. 2448052 РФ. Способ сгущения сапонитовой суспензии / А.В. Утин // Бюл. - 2012. - № 11. |
| [6] | Пат. 2618007 РФ. Способ сгущения пульпы с использованием акустических волн / С.А. Бахарев // Бюл. - 2017. - № 13. |
| [7] | Пат. 2475454 РФ. Способ уплотнения осадков в хвостохранилищах / В.И. Осипов, Ф.С. Карпенко // Бюл. - 2013. - № 5. |
| [8] | Пат. 2743229 РФ. Способ осаждения сапонитовой пульпы с применением сульфатов щелочных металлов и двухкальциевого силиката / А.И. Алексеев, О.С. Зубкова, А.С. Полянский // Бюл. - 2021. - № 5. |
| [9] | Пат. 2675871 РФ. Способ осаждения сапонитовой пульпы с применением кальцийалюмосиликатного реагента / А.И. Алексеев, В.Н. Бричкин, О.С. Зубкова, О.О. Конончук // Бюл. - 2018. - № 36. |
| [10] | Pat. 3957904 USA. Cl. С02В 1/20. Polymeric flocculant composition / Shinichi Isaoka, Tutomu Shintani, Mamoru Suzuki, Wataru Tohma. - Publ.: May 9 1974. |
| [11] | А.С. 905207 СССР. Способ сгущения рудных пульп / В.С. Попова, О.К. Бейсенбаев, И.К. Сатаев, К.С. Ахмедов // Бюл. - 1982. - № 6. |
| [12] | А.С. 1747393 СССР. Способ очистки сточных вод от взвешенных веществ / С.С. Тимофеева, Б.Л. Тальгамер, Б.Ф. Кухарев, В.К. Станкевич, Г.Р. Клименко // Бюл. - 1992. - № 26. |
| [13] | А.С. 923960 СССР. Способ осветления глинистых суспензий / Н.В. Феоктистова, Ю.Н. Редянов, Э.А. Малоян, Г.В. Федорова // Бюл. - 1982. - № 16. |
| [14] | А.С. 865836 СССР. Способ осветления растворов плавиковошпатового производства / Н.В. Жулин, В.П. Назаров, А.А Марченко, Л.С. Безбородов, В.И. Норкина. - Опубл.: 23.09.1981. |
| [15] | Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей. Изд. 7-е, пер. и доп. В трех томах. Том. III. Неорганические и элементоорганические соединения. - М.: Химия, 1977. - 608 с. |
| [16] | Пат. 2669272 РФ. Способ сгущения сапонитовой суспензии / А.И. Алексеев, О.О. Ко-нончук, О.С. Зубкова. В.Н. Бричкин // Бюл. - 2018. - № 28. |
| [17] | Пат. 2810425 РФ. Способ осветления сапонитовой глинистой суспензии / И.Н. Иванов, В.Ю. Самофалов, А.М. Тюрин, В.В. Коленченко, Ю.Г. Хабаров, В.А. Вешняков, А.А. Фролов, М.А. Фролова // Бюл. - 2023. - № 36. |
| [18] | Пат. 2808870 РФ. Реагент для осветления сапонитовой суспензии / Ю.Г. Хабаров, В.А. Вешняков, Н.А. Вяткин, А.М. Айзенштадт // Бюл. - 2023. - № 34. |
| [19] | Raines M.A., Dewers T.A. Mixed transport/reaction control of gypsum dissolution kinetics in aqueous solutions and initiation of gypsum karst // Chemical geology. - 1997. - Vol. 140, N 1-2. - P. 29-48. |
| [20] | Лебедев А.Л. Кинетика растворения гипса в воде // Геохимия. - 2015. - № 9. - С. 828-828. |
| [21] | Kuechler R., Noack K., Zorn T. Investigation of gypsum dissolution under saturated and unsaturated water conditions // Ecological Modelling. - 2004. - Vol. 176, N 1-2. - P. 1-14. |
| [22] | Mbogoro M.M., Snowden M.E., Edwards M.A., Peruffo M., Unwin P.R. Intrinsic kinetics of gypsum and calcium sulfate anhydrite dissolution: surface selective studies under hydrodynamic control and the effect of additives // The Journal of Physical Chemistry C. - 2011. - Vol. 115, N 20. - P. 10147-10154. |
| [23] | Marshall W.L., Slusher R. Thermodynamics of calcium sulfate dihydrate in aqueous sodium chloride solutions, 0-110 1, 2 // The Journal of Physical Chemistry. - 1966. - Vol. 70, N 12. - P. 4015-4027. |
| [24] | Tian X., Liu X., Zhang T., Zhang W., Zhang L., Shi X., Xu C. Effective Electrical Impedance Tomography Based on Enhanced Encoder-Decoder Using Atrous Spatial Pyramid Pooling Module // IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics. - 2023. - Vol. 27, Iss. 7. - P. 3282-3291. |
| [25] | Zhang W., Zhang T., Liu X., Yang B., Dai M., Shi X., Xu C. Target adaptive differential iterative reconstruction (TADI): A robust algorithm for realtime electrical impedance tomography // IEEE Access. - 2021. - Vol. 9. - P. 141999-142011. |
| [26] | Handreck K. A. Gypsum and superphosphate as sources of sulfur for plants in containers // Scientia horticulturae. - 1986. - Vol. 30, N 1-2. - P. 19-35. |
| [27] | Лобачев А.Л., Лобачева И.В., Ревинская Е.В., Шумская Н.Ю. Качественный анализ: практикум. - Самара: Изд-во Самарского университета, 2018. - 88 с. |
| [28] | Xu F., Wu J., Ru L., Chang H. Characteristics of soil nitrogen and nitrogen cycling microbial communities in different alfalfa planting years // Archives of Agronomy and Soil Science. - 2023. - P. 1-15. |
Claims (1)
- Применение гипсовой воды, получаемой путем насыщения дистиллированной воды полугидратом сульфата кальция или дигидратом сульфата кальция – фосфогипсом, для осветления глинистой суспензии.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2831246C1 true RU2831246C1 (ru) | 2024-12-03 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4457781A (en) * | 1981-12-14 | 1984-07-03 | United States Gypsum Company | Method for solidifying waste slime suspensions |
| RU2105727C1 (ru) * | 1993-12-28 | 1998-02-27 | Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектный институт галургии" | Способ осветления солевых растворов, образующихся при переработке сильвинитовой руды |
| WO2009121123A1 (en) * | 2008-04-01 | 2009-10-08 | Ultimate Nominees Pty Ltd | Non-toxic liquids for water treatment |
| RU2743229C1 (ru) * | 2020-05-13 | 2021-02-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» | Способ осаждения сапонитовой пульпы с применением сульфатов щелочных металлов и двухкальциевого силиката |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4457781A (en) * | 1981-12-14 | 1984-07-03 | United States Gypsum Company | Method for solidifying waste slime suspensions |
| RU2105727C1 (ru) * | 1993-12-28 | 1998-02-27 | Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектный институт галургии" | Способ осветления солевых растворов, образующихся при переработке сильвинитовой руды |
| WO2009121123A1 (en) * | 2008-04-01 | 2009-10-08 | Ultimate Nominees Pty Ltd | Non-toxic liquids for water treatment |
| RU2743229C1 (ru) * | 2020-05-13 | 2021-02-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» | Способ осаждения сапонитовой пульпы с применением сульфатов щелочных металлов и двухкальциевого силиката |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RO109446B1 (ro) | Metoda de purificare a apelor de canalizare | |
| RU2332361C1 (ru) | Композиция для обезвреживания сточных вод с осадком и способ обезвреживания сточных вод с осадком очистных сооружений | |
| EP2857361A1 (en) | Phosphorus recovery material, method for producing phosphorus recovery material, and phosphorus recovery method | |
| TWI635900B (zh) | 以淨水污泥為原物料作為砷及氟吸附劑的方法 | |
| US3772191A (en) | Method of digesting and further processing fresh sewage sludge or sopropel | |
| RU2831246C1 (ru) | Применение гипсовой воды для осветления глинистой суспензии | |
| RU2593877C2 (ru) | Способ очистки сточной жидкости от фосфатов и сульфатов | |
| WO2012064225A1 (ru) | Способ сгущения сапонитовой суспензии | |
| JPH0712477B2 (ja) | 水中のリン除去方法 | |
| RU2628437C1 (ru) | Способ утилизации жидкой фракции навозных стоков свиноводческих хозяйств | |
| JP2000246013A (ja) | 凝集沈降剤及び凝集処理方法 | |
| Hossaini et al. | Application of enhanced softening process in slaughterhouse wastewater treatment | |
| Ayoub et al. | Coagulation of alkalinized municipal wastewater using seawater bittern | |
| RU2810425C1 (ru) | Способ осветления сапонитовой глинистой суспензии | |
| RU2654969C1 (ru) | Способ удаления фосфора из сточной жидкости | |
| RU2675871C1 (ru) | Способ осаждения сапонитовой пульпы с применением кальцийалюмосиликатного реагента | |
| RU2559489C1 (ru) | Способ очистки сточных вод от сульфат-ионов | |
| RU2528999C1 (ru) | Способ очистки природных или сточных вод от фтора и/или фосфатов | |
| Keefer et al. | The Vacuum Filtration of Elutriated Sludge | |
| RU2645573C1 (ru) | Способ подготовки продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов и ферм для сельскохозяйственного использования | |
| RU2440304C1 (ru) | Способ очистки сточных вод от соединений фосфора | |
| RU2780569C1 (ru) | Способ очистки оборотной воды горнодобывающей промышленности от сапонитсодержащего материала и песка | |
| RU2800757C1 (ru) | Способ осветления сапонитовой глинистой суспензии | |
| RU2808870C1 (ru) | Реагент для осветления глинистой суспензии | |
| US4035293A (en) | Process for treating an acidic waste water stream |