RU2448052C1 - Способ сгущения сапонитовой суспензии - Google Patents
Способ сгущения сапонитовой суспензии Download PDFInfo
- Publication number
- RU2448052C1 RU2448052C1 RU2010146180/05A RU2010146180A RU2448052C1 RU 2448052 C1 RU2448052 C1 RU 2448052C1 RU 2010146180/05 A RU2010146180/05 A RU 2010146180/05A RU 2010146180 A RU2010146180 A RU 2010146180A RU 2448052 C1 RU2448052 C1 RU 2448052C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- saponite
- suspension
- thickening
- carbon dioxide
- particles
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
- C02F1/5245—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents using basic salts, e.g. of aluminium and iron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F2001/007—Processes including a sedimentation step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/10—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from quarries or from mining activities
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в горно-рудной промышленности при процессах обогащения алмазоносных кимберлитовых пород для получения оборотной воды, свободной от суспензии глинистых материалов, преимущественно сапонита. В сапонитовую суспензию вводят под давлением до 2 кгс/см2 углекислый газ в количестве до 300 г на 1 кг сухого осадка, затем обрабатывают коагулянтом, преимущественно сернокислым алюминием. Повышаются скорость сгущения сапонитовой суспензии и производительность обогатительной фабрики. 1 з.п. ф-лы
Description
Изобретение относится к способам, используемым в области горно-рудной промышленности при процессах обогащения алмазоносных кимберлитовых пород для получения оборотной воды, свободной от суспензии глинистых материалов, преимущественно сапонита, путем сгущения суспензии.
Особенностью кимберлитовых трубок алмазоносного месторождения имени М.В.Ломоносова в Архангельской области РФ является преобладание в них сапонита, отличающегося высокой степенью физико-химической активности, который в водной среде самостоятельно диспергируется и стабилизируется, образуя тонкодисперсную, гелеобразную и неконсолидирующуюся суспензию с низкой плотностью образующегося осадка. Сгущение сапонитовой суспензии предопределяет получение оборотной воды, т.е. воды, повторно подаваемой для обогащения алмазоносной породы.
Известен способ сгущения сапонитовой суспензии путем ее замораживания и последующего оттаивания, приводящего к разрушению диффузного слоя минеральных частиц, их агрегации и возникновению ближних коагуляционных связей с образованием осадка и с его последующей дегидратацией и консолидацией (Автореферат дисс. на соискание уч. ст. канд. геолого-минерал. наук "Условия накопления сапонитосодержащих осадков и технология их сгущения в хвостохранилище месторождения алмазов им. М.В.Ломоносова" Карпенко Ф.С., Учреждение РАН Ин-т геоэкологии им. Б.М.Сергеева РАН, М., 2009 г.).
Способ носит временный, обратимый характер, требует значительного землеотвода и больших материальных затрат на обустройство и организацию работ.
Известен способ коагуляции, применяемый для очистки жидкости от взвешенных частиц путем их сгущения с помощью коагулянтов. При этом коагуляция имеет своей целью дестабилизировать дисперсную систему и способствовать соединению и слипанию частиц под действием молекулярных сил сцепления, чтобы получить в конечном итоге выпадающий из суспензии осадок. Дестабилизация коллоидов осуществляется посредством добавления коагулянтов, например солей алюминия и железа. В результате гидролиза солей в растворе образуются многозарядные ионы металлов, которые уменьшают силы отталкивания между коллоидными частицами. После нейтрализации сил отталкивания любое легкое перемешивание раствора приводит к сталкиванию частиц, и силы притяжения заставляют частицы слипаться друг с другом, что приводит к образованию крупных агломератов, удаляемых отстаиванием или фильтрацией (М.Хаммер "Технология обработки природных и сточных вод", Стройиздат, 1979, с.18-20).
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является способ сгущения суспензии методом отстаивания, при котором происходит отделение частиц водной суспензии под действием силы тяжести. Скорость оседания частиц зависит от их размера, плотности и от вязкости среды (БСЭ, 2-е изд., т.31, с.438 - прототип).
Основным недостатком известного способа является длительность процесса отстаивания суспензий таких мелких частиц, как частицы сапонита, что может привести к отрицательным последствиям при разработке алмазоносных месторождений.
Химическая формула молекулы сапонита NaMg3[AlSi3O10](OH)2·4H2O, в виде примесей в нее входит Fe, а также Cr, Ni, Сu, Li, в качестве изоморфной примеси в состав входит Ca.
Особенностью сапонита, отрицательно влияющей на способность молекул частиц его водной суспензии к присоединению коагулянта или молекулы другой частицы, является большое содержание в составе сапонитовых глин магния (5-8%), а также кальция (3-5%), благодаря чему сапонитовые глины обладают большой гигроскопичностью. Атомы магния и кальция, входящие в состав молекулы сапонита, имеют ненасыщенные связи, присоединяющие к молекуле сапонита молекулы воды, в связи с чем молекула сапонита становится нейтральной, т.е. неспособной соединяться с молекулой коагулянта или молекулой другой частицы сапонита и выпадать в осадок достаточно быстро.
Большое количество магния и кальция повышает структурную вязкость сапонитовой суспензии, препятствуя коагуляции ее частиц, что не позволяет достигнуть значительной скорости сгущения сапонитовой суспензии, а следовательно, и большой скорости образования оборотной воды, что требует вовлечения в технологический процесс дополнительного количества свежей воды.
Кроме того, низкая скорость сгущения сапонитовой суспензии может привести к переполнению хранилищ сапонитовой пульпы, загрязнению близлежащих естественных водоемов и приостановке работ по добыче алмазов.
Технической задачей изобретения является создание нового способа, при котором повышается скорость сгущения сапонитовой суспензии.
Техническая задача решается при реализации способа сгущения сапонитовой суспензии путем оседания ее частиц для последующего отделения образующегося осадка, в котором, согласно изобретению, в суспензию под давлением до 2 кгс/см2 вводят углекислый газ в количестве до 300 г на 1 кг сухого осадка.
В таком способе после введения в сапонитовую суспензию углекислого газа возможна обработка ее коагулянтом, преимущественно сернокислым алюминием.
При практическом использовании способа количество углекислого газа следует применять с учетом величины давления подаваемого газа и концентрации суспензии.
Введение в сапонитовую суспензию под давлением до 2 кгс/см2 углекислого газа в количестве до 300 г на 1 кг сухого осадка разрушает структуру молекул в сгущаемой суспензии, выделяя в раствор карбонаты магния и кальция и образуя вакансии на освободившиеся места атомов магния и кальция в молекуле сапонита, замещаемые ионами водорода или металлов с ненасыщенными молекулярными связями, к которым присоединяются молекулы других частиц сапонита, образуя осаждающиеся с высокой скоростью агломераты. Это позволяет сгущать сапонитовую суспензию на больших площадях хранилищ сапонитовой пульпы с высокой производительностью, полностью удовлетворяя потребность обогатительной фабрики в оборотной воде.
Возможная обработка сапонитовой суспензии коагулянтом, преимущественно сернокислым алюминием, после введения в суспензию углекислого газа может значительно увеличить скорость сгущения сапонитовой суспензии, а следовательно, еще больше увеличить производительность обогатительной фабрики.
Образцы раствора сапонитовой глины Архангельского алмазоносного месторождения были исследованы в лаборатории кафедры водоснабжения Санкт-Петербургского Государственного Архитектурно-Строительного Университета для оценки возможности седиментации и фильтрации.
Пример 1.
Представлен образец в объеме 1 литра. Раствор имеет красно-коричневый цвет с концентрацией сапонитовой суспензии 180 г/л. Возможность осаждения проверялась по общепринятой методике в мерных цилиндрах с применением коагулянта (сернокислый алюминий и ВПК-420). В течение 3-х часов осаждение практически не происходило.
Пример 2.
Представлены два образца раствора с концентрацией сапонитовой суспензии 460 г/л объемом по 900 мл. Один из образцов был обработан пропусканием через него под давлением 1,5 кгс/см2 углекислого газа в количестве 250 г на 1 кг сухого осадка. Сгущение сапонитовой суспензии осуществлялось в 2-х пористых стаканах производства ООО "Калан" (изделие ЭФВП-Ст - 100×110-200). В каждый из стаканов было влито по 870 мл раствора, В результате через 1 сутки из стакана с раствором, необработанным углекислым газом, выделено 50 мл воды, а из стакана с раствором, обработанным углекислым газом, выделено 175 мл воды.
Представленные примеры позволяют сделать вывод, что обработанный углекислым газом раствор сапонитовой суспензии приобретает свойство более быстрого сгущения.
Таким образом, введение углекислого газа в сапонитовую суспензию под давлением до 2 кгс/см2 в количестве до 300 г на 1 кг сухого осадка увеличивает скорость ее сгущения при отстаивании, определяя преимущество заявляемого способа над прототипом.
Claims (2)
1. Способ сгущения сапонитовой суспензии путем оседания ее частиц для последующего отделения образующегося осадка, отличающийся тем, что в суспензию под давлением до 2 кгс/см2 вводят углекислый газ в количестве до 300 г на 1 кг сухого осадка.
2. Способ сгущения сапонитовой суспензии по п.1, отличающийся тем, что после введения углекислого газа сапонитовую суспензию обрабатывают коагулянтом, преимущественно сернокислым алюминием.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010146180/05A RU2448052C1 (ru) | 2010-11-08 | 2010-11-08 | Способ сгущения сапонитовой суспензии |
DE112011103697T DE112011103697T5 (de) | 2010-11-08 | 2011-11-02 | Verfahren zur Verdickung einer saponithaltigen Suspension |
PCT/RU2011/000848 WO2012064225A1 (ru) | 2010-11-08 | 2011-11-02 | Способ сгущения сапонитовой суспензии |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010146180/05A RU2448052C1 (ru) | 2010-11-08 | 2010-11-08 | Способ сгущения сапонитовой суспензии |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2448052C1 true RU2448052C1 (ru) | 2012-04-20 |
Family
ID=46032593
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010146180/05A RU2448052C1 (ru) | 2010-11-08 | 2010-11-08 | Способ сгущения сапонитовой суспензии |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE112011103697T5 (ru) |
RU (1) | RU2448052C1 (ru) |
WO (1) | WO2012064225A1 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2543893C2 (ru) * | 2012-10-16 | 2015-03-10 | Государственное Научное Учреждение Научно-исследовательский институт ветеринарии Восточной Сибири Россельхозакадемии | Ускоренный способ очистки водных цеолитовых растворов от взвешенных частиц |
RU2560772C1 (ru) * | 2014-01-24 | 2015-08-20 | Сергей Алексеевич Бахарев | Способ безреагентной очистки сапонитсодержащей воды и уплотнения осадка |
RU2665767C2 (ru) * | 2016-12-27 | 2018-09-04 | Александр Вадимович Утин | Способ измельчения алмазоносной сапонитосодержащей руды для её последующего обогащения |
RU2669272C1 (ru) * | 2018-01-15 | 2018-10-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Способ сгущения сапонитовой суспензии |
RU2675871C1 (ru) * | 2017-10-17 | 2018-12-25 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Способ осаждения сапонитовой пульпы с применением кальцийалюмосиликатного реагента |
RU2814353C1 (ru) * | 2023-11-14 | 2024-02-28 | Акционерное Общество "Эльбрусметалл" | Способ очистки оборотной воды флотации с уменьшением содержания в ней ионов кремния и кальция |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0322722A2 (de) * | 1987-12-24 | 1989-07-05 | WEBA Westerbarkey GmbH & Co. KG. | Verfahren und Vorrichtung zum Aushalsen von Blechrohren |
RU2009137978A (ru) * | 2009-10-14 | 2010-05-10 | Виктор Иванович Осипов (RU) | Способ уплотнения (сгущения) сапонитсодержащих осадков в хвостохранилищах |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4433653A1 (de) * | 1994-09-21 | 1996-03-28 | Hoechst Schering Agrevo Gmbh | Thixotrope wäßrige Pflanzenschutzmittel-Suspensionen |
-
2010
- 2010-11-08 RU RU2010146180/05A patent/RU2448052C1/ru not_active IP Right Cessation
-
2011
- 2011-11-02 DE DE112011103697T patent/DE112011103697T5/de not_active Withdrawn
- 2011-11-02 WO PCT/RU2011/000848 patent/WO2012064225A1/ru active Application Filing
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0322722A2 (de) * | 1987-12-24 | 1989-07-05 | WEBA Westerbarkey GmbH & Co. KG. | Verfahren und Vorrichtung zum Aushalsen von Blechrohren |
RU2009137978A (ru) * | 2009-10-14 | 2010-05-10 | Виктор Иванович Осипов (RU) | Способ уплотнения (сгущения) сапонитсодержащих осадков в хвостохранилищах |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КАРПЕНКО Ф.С. Условия накопления сапонитсодержащих осадков и технология их сгущения в хвостохранилище месторождения алмазов им. М.В.Ломоносова. Автореферат диссертации. - М., 2009. * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2543893C2 (ru) * | 2012-10-16 | 2015-03-10 | Государственное Научное Учреждение Научно-исследовательский институт ветеринарии Восточной Сибири Россельхозакадемии | Ускоренный способ очистки водных цеолитовых растворов от взвешенных частиц |
RU2560772C1 (ru) * | 2014-01-24 | 2015-08-20 | Сергей Алексеевич Бахарев | Способ безреагентной очистки сапонитсодержащей воды и уплотнения осадка |
RU2665767C2 (ru) * | 2016-12-27 | 2018-09-04 | Александр Вадимович Утин | Способ измельчения алмазоносной сапонитосодержащей руды для её последующего обогащения |
RU2675871C1 (ru) * | 2017-10-17 | 2018-12-25 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Способ осаждения сапонитовой пульпы с применением кальцийалюмосиликатного реагента |
RU2669272C1 (ru) * | 2018-01-15 | 2018-10-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Способ сгущения сапонитовой суспензии |
RU2814353C1 (ru) * | 2023-11-14 | 2024-02-28 | Акционерное Общество "Эльбрусметалл" | Способ очистки оборотной воды флотации с уменьшением содержания в ней ионов кремния и кальция |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE112011103697T5 (de) | 2013-08-08 |
WO2012064225A1 (ru) | 2012-05-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2448052C1 (ru) | Способ сгущения сапонитовой суспензии | |
Wang et al. | Current state of fine mineral tailings treatment: A critical review on theory and practice | |
US3350302A (en) | Clarification of surface waters | |
CN107265600B (zh) | 提高的用于使稠细粒尾矿脱水的技术 | |
Yang et al. | Treatment of paper mill wastewater using a composite inorganic coagulant prepared from steel mill waste pickling liquor | |
US9067247B2 (en) | Treatment of tailings with deionized silicate solutions | |
US20210292198A1 (en) | Treatment of tailings streams with one or more dosages of lime, and associated systems and methods | |
Sun et al. | Improving settleability and dewaterability of Friedel's salt for chloride removal from saline wastewater | |
CA2921835A1 (en) | Treatment of thick fine tailings including chemical immobilization, polymer flocculation and dewatering | |
JP2020533163A (ja) | 水処理工程 | |
CA2822091A1 (en) | Processes for flocculating tailings streams of the oil prospection | |
Basaran et al. | Determination of flocculation characteristics of natural stone powder suspensions in the presence of different polymers | |
CN107522386A (zh) | 一种复合絮凝剂、其制备方法及应用 | |
US20160059282A1 (en) | Treatment of tailings streams | |
Eljamal et al. | Product rich in phosphorus produced from phosphorus-contaminated water | |
Guo et al. | Recovering double-metal hydroxides precipitate from desalination process of saline wastewater as conditioner for excess sludge dewatering | |
RU2669272C1 (ru) | Способ сгущения сапонитовой суспензии | |
WO2011146991A1 (en) | Improved gravity sedimentation process and apparatus | |
Zhang et al. | Harvesting Chlorella vulgaris via rapid sedimentation induced by combined coagulants and tapered shear | |
RU2675871C1 (ru) | Способ осаждения сапонитовой пульпы с применением кальцийалюмосиликатного реагента | |
RU2780569C1 (ru) | Способ очистки оборотной воды горнодобывающей промышленности от сапонитсодержащего материала и песка | |
Harris et al. | The effect of clay type and dispersion conditions on electroosmotic consolidation behaviour of model kaolinite and Na-exchanged smectite pulps | |
CA1121555A (en) | Destabilization of sludge with hydrolyzed starch flocculants | |
Liu et al. | Application of PAC and flocculants for improving settling of solid particles in oilfield wastewater with high salinity and Ca2+ | |
Gungoren et al. | Investigation of flocculation properties and floc structure of coal processing plant tailings in the presence of monovalent and divalent ions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121109 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20151120 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161109 |