Протиточне промивання шламу в системі згущувачів, Фактори, що впливають на згущення червоного шламу -
Згущувачі, що застосовуються для промивання червоного шламу, за своїм технологічним призначенням називаються іноді промивальниками.
Промивання ведеться за протиточним методом, яка показана на малюнку 4. Згущений шлам зі згущувача подається шламовим насосом в перший промивач, куди з другого промивача одночасно подається промивна вода, що змішується зі шламом і розбавляє міцний розчин захоплений шламом. У першому промивачі відбувається розглянутий вище процес згущення розведеного шламу і відділення його від освітленої рідини. Остання, що є промивною водою остаточної концентрації (так звана перша промивна вода), відправляється за призначенням (наприклад, на розведення автоклавної пульпи), а ущільнений шлам з першого промивача перекачується в другий. У цей самий промивач надходить менш міцна промивна вода з третього промивача. У другому промивачі відбувається той самий процес, що й у першому; цей процес повторюється до останнього промивача, куди подається чиста вода для остаточного відмивання шламу. Остаточно відмитий шлам віддаляється у відвал.
Протиточне промивання шламу зводиться, таким чином, до послідовної обробки згущеного шламу все більш і більш слабкими рідинами (промивними водами та водою), причому щоразу цієї операції передує відділення шламу від головної маси розчину (тобто згущення шламу). При цьому відбувається послідовне, що все зростає при переході від одного промивача до іншого, розведення розчину, що захоплюється згущеним шламом. Звідси стає зрозумілим, чому потрібно прагнути отримувати в згущувачі і в промивачах максимально ущільнену шламову пульпу, тобто пульпу з більшим ставленням Т:Ж; у цьому випадку в згущеному шламі будеутримуватися менше розчину і останній буде легше відмиватись.
Зазвичай шламова пульпа і розчин, що служить для промивання, перш ніж вступити в завантажувальний циліндр промивача, направляються або в змішувальний жолоб, або в бак-репульпатор, де відбувається їх попереднє зміщення. Якщо такий репульпатор встановлюється внизу, т шлам, що згущує, випускається в нього безпосередньо, без допомоги діафрагмового насоса, а розведена суміш подається в наступний промивач відцентровим насосом.
Чинники, що впливають на згущення червоного шламу
1) Тоніна помелу, хімічний склад бокситу. Відстоювання (згущення) – це процес осадження частинок під дією сили тяжіння. Частинки розмірами до 100 мкм підпорядковуються законом Стокса і швидкість їх осадження може визначатися за формулою (1)
де w - швидкість осадження, м/с;
Р - щільність твердої та рідкої фази, кг/м3;
м - в'язкість середовища, кг/м2.
З формули видно, що осадження в основному залежить від в'язкості рідкої фази (тобто від температури та концентрації) та від кристалічної структури червоного шламу (великості частинок).
Як правило, швидкість осадження зростає з підвищенням вмісту оксидів заліза і знижується зі збільшенням вмісту гідроалюмосилікату натрію (ГАСН) у шламі, тому боксити з високим крем'яним моделем, як правило, утворюють після вилуговування шлами з лушіми седиментаційними властивостями. Гібситові та гіпсит-бемітові боксити дають тонші і гірше відкристалізовані шлами (особливо частинки ГАСН). Тонкі частинки шламу практично не осідають без їхньої попередньої агрегації (флокуляції з утворенням пластівців). Для цього використовуються коагулянти та флокулянти.
2) Температура. Для зменшення в'язкості середовища процес згущення проводять при максимальнійтемпературі. Для зниження втрат тепла у довкілля процес ведуть у теплоізольованій апаратурі. Температура згущення приймається 95-100 °С.
3) Зміст твердого у пульпі живлення. Як формула Стокса визначає вільне осадження частинок, а фактично частки при осадженні проходять кілька зон, які умовно можна розділити на:
- Зона освітленого розчину;
- Зона вільного осадження;
- зона обмеженого осадження;
- Зона згущення шламу.
При проходженні цих зон відбувається зіткнення частинок, через що втрачається швидкість осадження частинок. Тому фактична швидкість осадження частинок визначається за формулою (2)
де 0,5 - коефіцієнт стисненого шару.
4) Вплив домішок. Присутність у бокситах піриту, сидериту, деяких органічних сполук та коалініту (глина), що має пластинчасту структуру, погіршують процес згущення. При їх підвищеному вмісті шлами зависають і практично не обстоюються.
5) Швидкість зливу. Продуктивність згущувачів характеризується швидкість зливу, під якою приймають: обсяг освітленого розчину, що отримується з одного метра кв. площі осадження:
де G - швидкість зливу, м/год;
Q - об'єм освітленого розчину, м3;
F – площа осадження, м2;
Т – час роботи, година.
Промивна система - протиточна та обладнана апаратами d 20м. Нитки промивання 3-х кратні. Нитка промивки живиться шламом одного згущувача d 40м або двома згущувачами d 20м.