Общие представления о дисперсных системах и их устойчивости

Для выяснения технологических свойств барзасских сапромикситов следует установить возможную степень их обогащения мокрым способом. Они характеризуются высокой зольностью (до 45 %) и содержат значительное количество гуминовых соединений (до 35 %), водорастворимая часть которых при мокром обогащении переходит в сточные воды, окрашивая их. Такие водно-глинистые суспензии плохо отстаиваются и ухудшают экологическую обстановку при сбросе в гидроотвалы.

Для проведения лабораторных испытаний были выбраны образцы выветрелых сапромикситов (плитчатый уголь "рогожка"), со следующими показателями:

Влажность, % по массе 8,0

Зольность, % по массе .23,5

Высшая теплота

сгорания, ккал/кг 4200

Выход летучих веществ,

% по массе 31,2

Содержание элемента,

% по массе:

углерода .82,0

водорода .8,3

кислорода 5,6

По внешнему виду сапромикситовый уголь "рогожка" обычно представляет собой тонкие плитки, легко расслаивающиеся на отдельные листовые слои. Каждый слой состоит из тесно прилегающих друг к другу лентовидных тел, имеющих различную ширину в разных образцах угля. В пределах одного куска эти лен-ты имеют примерно одинаковую ширину. При выветривании лентовидные тела обосабливаются значительно резче и могут механически откалываться. В связи с этим определенный интерес представляло исследование возможности мокрого обогащения барзасского сапромиксита в гидросайзере.

Схема лабораторной установки с гидросайзером приведена на рис. 1.

Было установлено, что при загрузке в гидросайзер барзасского сапромиксита "рогожка" крупностью I - 2 мм с зольностью 23,5 % по массе выход концентрата в гидросайзере составлял 78 % с зольностью 9,4 % по массе. Образовавшиеся водно-глинистые суспензии имели крупность до 20 мкм, характеризовались высокой мутностью, очень медленно отстаивались, что затрудняло их использование в оборотных циклах технологических процессов без предварительной обработки флокулянтами.

Известно, что при осаждении тонкодисперсных глинистых частиц главной проблемой является низкая скорость седиментации, обусловленная малым размером частиц глины.

В работе [1] показано, что в случае присутствия в глинистых суспензиях окрашенных водорастворимых солей гуминовых кислот катионный флокулянт взаимодействует не только с глинистой частицей, но и со слабым полианионом водорастворимых солей гуминовых кислот. При использовании высокомолекулярных модифицированных катионных полиакриламидов

(ПАА) с низким зарядом это взаимодействие не играет существенной роли, оптимальная флокуляционная концентрация относительно высокая, флокулы большие и скорость седиментации выше, чем для короткоцепочечного, но высокозаряженного полидиаллилдиметиламмонийх-лорида, который был более эффективен в удалении водорастворимых солей гуминовых кислот в точке оптимальной флокуляции.

Следует отметить, что модифицирование ПАА органическими веществами широко используется при флокуляции различных суспензий, поскольку позволяет получать флокулянты с увеличенными средневязкостными молекулярными массами, как правило, с измененными физико-химическими характеристиками и строением молекул. Такие флокулянты проявляют обычно повышенную флокулирующую активность [2].

Бинарные композиции получали путем взаимодействия частично гидролизованного ПАА(молекулярная масса 8-105 а.е.м.) с тэтраэтиленгликолем (ТЭГ) и полиэтиленгликолем-115 (ПЭГ-115) в водной среде при атмосферном давлении и постоянной температуре 40 "С при периодическом перемешивании в течение часа. Для ПЭГ-115 и ТЭГ характерным является идентичность структурных групп, но различная длина цепей. Для разбавленных растворов полимеров важно было оценить, насколько изменилась удельная кинематическая вязкость при переходе от моно- к бинарной композиции.

По времени истечения растворов полимеров в капиллярном вискозиметре рассчитывали их кинематическую вязкость. Определив кинематическую вязкость, графически определяли характеристическую вязкость и, далее, средневязкостную молекулярную массу по уравнению Марка-Ку-на-Хаувинка:

Другие статьи по экологии

Проблема истощения природных ресурсов в условиях масштабного антропогенного воздействия на окружающую среду
Социально-экономическое развитие человечества во второй половине ХХ века сопровождалось и продолжает сопровождаться в начале 3-го тысячелетия истощением природных ресурсов, деградацией и заг ...

Растительные ресурсы
Растительность - это совокупность растительных сообществ на данной территории, в регионе или на Земле в целом. Естественная растительность сложилась независимо от человека. Растительность с ...

Проектирование водоочистной станции
Во все времена поселения людей и размещение промышленных объектов реализовались в непосредственной близости от пресных водоемов, используемых для питьевых, гигиенических, сельскохозяйственны ...