Відкрити головне меню
Очищення стічних вод.JPG

Згущення (рос. сгущение, англ. thickening, нім. Eindickung f) – процес підвищення концентрації речовини в просторі, наприклад, твердого компонента у пульпі внаслідок осадження твердих частинок у гравітаційному, відцентровому або комбінованому полі з одночасним видаленням (зливом) шару проясненої води.

Зміст

Загальний описРедагувати

У гірничій справі згущення - процес виділення частини рідкої фази з пульп (суспензій) під дією сил тяжіння, відцентрових сил, магнітного поля з метою отримання згущеного продукту (осаду) і якомога чистішої рідкої фази (зливу). На збагачувальних фабриках З. - операція підготовки шламів з метою надання їм необхідної густини перед подальшою обробкою (збагаченням, зневодненням), а також отримання обігової води. З. застосовують для зневоднення продуктів при збагаченні корисних копалин, в гідрометалургійному, хімічному та ін. виробництвах.

Для реалізації З. застосовують відстійники-гідрокласифікатори, радіальні та циліндричні згущувачі, гідроциклони, пластинчаті згущувачі. У результаті З. отримують прояснену воду і згущений продукт. Утворення агрегатів часто здійснюється на основі застосування коагулянтів і флокулянтів. Коагулянти (вапно, галун, хлорид кальцію та ін.) нейтралізують електричні заряди тонких частинок, флокулянти адсорбуються на частинках і сприяють утворенню механічних зв'язків між ними і, як наслідок, - агрегатів (флокул). Застосування флокулянтів ефективніше, бо воно інтенсифікує процес осадження в 4-6 разів. У чорній і кольоровій металургії, а також вугільній промисловості крупність матеріалу, який згущується 0,05-5 мм. Вміст твердого компонента в зливі в кольоровій металургії становить 0,07 г/л, при З. апатитових концентратів 2,7-5 г/л, залізних концентратів 0,01-0,7 г/л.

Фактори, що впливають на процес згущенняРедагувати

На ефективність процесу згущення впливають мінеральний і гранулометричний склади твердої фази, густина і форма частинок, вміст твердого у вихідній суспензії і згущеному продукті, в'язкість, рН і температура суспензії, а також конструктивні особливості використовуваних згущувальних апаратів.

Густина твердої фази суспензії істотно впливає на швидкість осадження частинок. Чим вище густина твердої фази, тим з більшою швидкістю будуть осідати частки. На практиці частинки осаджуються у вигляді агрегатів-флокул, густина яких нижче, ніж густина твердої фази, через наявність внутрішньої вологи.

Зі зменшенням в'язкості суспензії швидкість осадження частинок зростає. Існують різні способи зниження в'язкості суспензії, один з яких – нагрівання. В'язкість води найбільш різко знижується при нагріванні до 20-30 ° С. Так, при температурах 0 і 30 ° С в'язкість становить відповідно 0,018 і 0,008 Па•с. Крім того, з підвищенням температури суспензії посилюється ефективність дії реагентів. Однак, так як на згущення подають значні обсяги суспензії, нагрівання їх економічно не виправдане.

Густина суспензії при її згущенні двояко впливає: при згущенні більш щільних суспензій підвищується продуктивність згущувача по твердому, але через більш обмежених умов зменшується швидкість осадження частинок і тверда фаза виноситься в злив.

Для кожного згущеного продукту існує своя оптимальна густина живлення вихідної суспензії, при якій згущувач працює найбільш ефективно. Оптимальні умови роботи згущувача підбирають експериментальним шляхом.

Свіжу воду або злив подають в згущувач і з метою зруйнувати піну на поверхні дзеркала згущувача, так як найчастіше згущення піддаються флотаційні концентрати.

Вміст твердого в згущеному продукті при роботі згущувачів коливається від 40 до 70%. Щоб підвищити вміст твердого в згущеному продукті, необхідно зменшити масу відкачуваного згущеного продукту, що призведе до зниження продуктивності згущувача по твердому і може сприяти винесенню твердої фази в злив. У той же час із зменшенням густини згущеного продукту збільшується продуктивність по твердому, але при цьому не виконується основна функція згущення – не видаляється вода зі зневоднюваного продукту.

Ефективність процесу згущення в значній мірі визначається розміром частинок: чим вони більші, тим вище швидкість їх осадження. Суспензії складаються з частинок різної крупності. Осадження крупних частинок в суспензії сповільнюють більш дрібні, що опускаються з меншою швидкістю. В результаті взаємодії крупних і дрібних частинок спостерігається зближення швидкостей осадження частинок різної крупності в згущувальних апаратах. В реальних умовах крупність осаджуваних частинок регулюють за допомогою ефектів коагуляції і флокуляції.

Див. такожРедагувати

ЛітератураРедагувати

  • Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2004—2013.
  • Білецький В. С., Олійник Т. А., Смирнов В. О., Скляр Л. В. Техніка та технологія збагачення корисних копалин. Частина ІІІ. Заключні процеси. — Кривий Ріг: Криворізький національний університет, 2019. — 220 с.