|
Flotatsiya
Oqova suvdan erimaydigan va o‘zi mustaqil cho‘kadigan ara- lashmalarni ajratib olish uchun flotatsiya usuldan foydalaniladi. Ba’zan erigan moddalar, masalan sirt faol moddalar (SFM) ni ajratib olishda ham bu jarayon qo‘l1ani1adi. Bu jarayon ko’p’ikli guyultfrish deb ataladi. Neftni qayta ishlash, sun’iy tola, selluloza- qog‘oz ishlab chiqarish, teri oshlash, mashinasozlik, oziq-ovqat, kimyo sanoati oqova suvlarini tozalashda flotatsiya qo‘1 keladi. Biokimyoviy tozalashdan so‘ng faol loyqani ajratib olishda ham bu usuldan foydalaniladi.
Jarayonning uzluksizligi, qo‘llanish sohasining kengligi, kapital va ekspluatatsion sarflarning katta emasligi, qurilmaning soddaligi, tindirish jarayoniga nisbatan jarayonning tezligi yuqoriligi, namligi yuqori bo‘1magan (90-95%) cho‘kma olishning imkoni borligi, tozalash samaradorligining yuqoriligi (95—98 ), ajratib olingan moddalarni rekuperatsiya qilish imkonining borligi flotatsiyaning afzalliklari hisoblanadi. Flotasiyada oqova suvlarni aeratsiya qilish hisobiga SFM va oson oksidlanuvchi
moddalarning, bakteriys va mikroorganiznalarning konsentratsi- yasini kamaytirish mumkin. Bularning h. r.imasi oqova suvlarni tozalashning keyingi bosqichlarini muvaffaciyatli amalga oshirishga asos bo‘1adi.
Flotatsiyaning elementar akti suvda yuqoriga ko‘tarilayotgan ha o pufakchasi bilan qattiq gidrofob zarrachalarini ajratib turgan suv qatlamchaning buzilib, pufakchaning zarracha bilan yopishib birikishi bilan tushuntiriladi. «Pufakcha-zarracha» kompleksi suv yuzasiga ko‘tari1ib, yig‘iladi va boshlang‘ich oqova suvdagiga nisbatan yuqoriroq konsentratsiyali zarrachalarning ko‘pik1i qatlami vujudga keladi.
Flotatsion zarracha-pufakcha kompleksining hosil bo‘lishi, jarayonning tezligi va bog‘1arning mustahkamligiga, komleksning mavjudlik davomiyligi esa zarrachalar tabiatiga, shuningdek, reagentlarning zarrachalar yuzasi bilan ta’sir1ashishi tabiatiga va zarrachalarning suvda namlanish qobiliyatiga bog‘liq.
Zarrachalarning o‘zaro yopishishi 8 burchak ko‘rsatkichi bilan tavsiflanuvchi zarrachalarning ho‘llanishiga bog‘liq. Ho‘llanish burchagi qancha katta bo‘1sa, zarrachalarning yopishishi va zarracha yuzasida pufakchani tutib qolish mustahkamligi shuncha ko‘p bo‘1adi.
Zarracha pufakcha kompleksining hosil bo‘1ish energiyasi quyidagi ifodaga teng:
A = n(1 — cos 8) ,
bu yerda, a — suvning havo bilan chegarasidagi sirt tarangligi. Suvda yaxshi ho‘llanuvchan zarracha uchun 8 —+ 0, cos 8 —r 1,
mos ravishda yopishish mustahkamligi minimal, ho‘11anmaydigan zarrachalar uchun esa maksimaldir.
Flotatsiya bilan ajratish samaradorligi havo pufakchalarining soni va o‘1chamiga bog‘Iiq. Ba’zi adabiyotlarda zarrachalarning op- timal o‘1chami 15—30 mkm ga teng deb ko‘rsati1gan. Bunda suvning pufakchalar bilan to‘yinish darajasi yuqori bo‘1ishini hisobga olish zarur. Havoning solishtirma sarfi aralashmalar konsentratsiyasining oshishi bilan pasayadi, chunki to‘qnashish va yopishish darajasi
oshadi. Flotatsiya jarayonida pufakcha o‘1chamlari barqarorligi katta ahamiyatga ega. Shu maqsadda suvga turli ko‘pik hosil qiluvchilar qo‘shiladi. Ularga qayin moyi, krezol, fenol, natriy alkilsulfat va boshqalar kiradi. Bu moddalardan ayrimlari yig‘uvc1ıi va ko‘pik hosil qiluvchi xossalarga ega.
Zarrachaning og‘ir1igi ularning pufakchaga yopishish kuchidan va pufakchalarni yuqoriga ko‘tarish kuchidan oshib ketmasligi kerak. Yaxshi flotatsiyalanuvchi zarrachalarning o‘lchami material zich- ligiga bog‘liq va 0,2-1,5 mm ga teng bo‘ladi.
Flotatsiyani flokulatsiya jarayoni bilan birga olib borish mumkin. Koagulatsiyadan so‘ng ıviqlarni flotatsiyalashda yangi hosil bo‘lgan iviqlarga gaz pufakchalarining yopishishi bir necha soat oldin hosil bo‘lgan iviqlarga nisbatan kattaroq ekanligini inobatga olish kerak. Zarracha-pufakcha kompleksining hosil bo‘lishi ehtimolligi quyidagi formuladan aniqlanadi:
I
o = $n4/ 3n(R + r)3 — n4/ 3uR 3 / V = C (1 + r / R)3
bu yerda, n — V suyuqlik hajmidagi R radiusli pufakchalar soni; r — zarracha radiusi; c = n4/3nR'/V — gaz fazasining hajmiy konsentratsiyasi.
Flotasiya muhiti suvdan, havo pufakchalari na qattiq zarracha- lardan iboratdir. Muhitning zichligi quyidagiga teng:
bu yerda p„ p„ p — suyuqlik, zarracha va gazning zichligi; C„ ‘g
— suvdagi zarracha va gazning hajmiy konsentratsiyasi.
Zarracha u, va pufakcha ud larning harakat teZligi quyidagi for-
mula orqali ifodalanadi:
u, = —2/ 9gr2 / pm p, (1 — c, )(p / p — 1) + cd ;
up — 1/ 9gR2 / ¡up, $(1 + c Z )(p / p, — 1) — cg ,
bu yerda: g — erkin tushish tezlanishi (og‘ir1ik kuchlari); pq — flotatsiya muhitining dinamik qovushqoqligi.
Flotatsiyada zarrachalarning ajralish jarayoni tezligi quyidagicha
yoziladi:
dc /dı = —Kc„
bu yerda: K — gidrodinamik va konstruktiv parametrlarga bog‘1iq bo‘lgan flotatsiya tezligi koeffitsiyenti.
Ajralishning eng yaxshi sharoiti qattiq va gaz holatidagi fazalar orasidagi nisbat 6', /G,=0,0 1—0,1 ga teng bo‘1gan sharoitdir. Bu nisbat quyidagi formula orqali aniqlanadi:
bu yerda, Gå va G, — havo va qattiq moddalarning mos ravishdagi massasi, g; b — berilgan harorat va atmosfera bosimidagi suvdagi havoning eruvchanligi, sm 3/1; f — to‘yinish darajasi (odatda f— 0,5—0,8); P — suvning havo bilan to‘yingandagi absolut bosimi; Q, — havo bilan to'yingan suvning miqdori, m3/s; Q — oqova suv sarfi, m3/s;
Oqova suvlarga eritmadan havoni ajratib olib, havoni mexanik disperglab, havoni g‘ovakli materiallar orqali o‘tkazib, elektroflo-
tatsiyalab va kimyoviy flotatsiyalab flotatsion ishlov beriladi.
Eritmadan havoni ajratish bilan flotatsiyalash. Bu usul tarkibida juda kichik zarracha iflosliklari mavjud bo‘1gan oqova suvlarni tozalashda qo‘1lani1adi. Usulning mohiyati oqova suvda to‘yingan havo eritmasini hosil qilishdadir. Bosim kamayganda eritmadan iflosliklami flotatsiya qiluvchi pufakchalar ajraladi. Su da havoning to‘yingan eritmasini hosil qilish usuliga qarab -vakuumli, bosimli va erliftli flotatsiyaga bo‘1inadi.
Vakuumli dotatsiyada oqova suvni aeratsion kamerada atmosfera bosimida havo bilan to‘yintiri1adi, so‘ngra flotatsion kameraga yo‘na1tiri1adi. Bu yerda vakuum nasosda 29,9—39,9 kPa (225—300 mm sim.ust) bosimda ushlab turiladi. Kamerada ajralayotgan mayda pufakchalar bir qism iflosliklarni chiqarib yuboradi. Flotatsiya jarayoni 20 daqiqa davom etadi.
Usulning afzalliklari: gaz pufakchalarining hosil bo‘1ishi va uning zarrachalar bilan yopishishi tinch muhitda boradi; jarayonni olib borish uchun energiya sarf-xarajatlari kam.
Kamchiliklari: oqova suvning gaz pufakchalari bilan to‘yinish darajasi kam, shuning uchun yuqori konsentratsiyali muallaq zarra- chalarga qo‘11ab bo‘lmaydi (250-300 mg/1 dan yuqori bo‘1magan); germetik yopiq flotatorni jihozlash va ularga xaskashli mexanizm o‘rnatish zarur.
Do'stlaringiz bilan baham: |
