Ultrazvučni učinci na taloženje i flotaciju pjenom
Industrijske otpadne vode često su jako zakiseljene zbog prekomjerne upotrebe sumporne kiseline. Zakiseljene otpadne vode koje sadrže teške metale obično se obrađuju kemijskim taloženjem nakon koagulacije i flokulacije. Ultrazvučno kondicioniranje prije flotacije dovelo je do znatno poboljšane flokulacije cink-hidroksida nastalog tokom taloženja. Osim toga, sonikacija je također potaknula mehaničko uklanjanje cink-hidroksida s površina čestica gipsa.
Flotacija pjenom i ultrazvučno kondicioniranje
Fine čestice predstavljaju posebne probleme u flotaciji. Iskorištenje često opada ispod određene kritične veličine čestica. Rani rad Gaudina i saradnika (1931) pokazao je da je iskorištenje sulfidnih minerala bakra, cinka i olova maksimalno, > 95% u rasponu veličine čestica od 10-100 µm, ali da ispod 10 µm iskorištenje opada na raspon od 70-85%. Trahar i Warren (1976) saželi su uočene raspone veličina maksimalnog iskorištenja za mnoge uobičajeno flotirane minerale u normalnim eksperimentalnim uvjetima. Ti su rasponi veličina u mnogim slučajevima prošireni promjenom uvjeta i promišljenim upravljanjem kemijskim i fizičkim parametrima.
Sonikacija je uspješna prethodna obrada za uklanjanje teških metala kao što su željezo, cink i bakar iz kiselih rudničkih drenaža i drugih metalnih efluenata.
Ultrazvučno taloženje
Snažni ultrazvuk se široko koristi za uklanjanje nečistoća iz minerala. Studije su pokazale da ultrazvučna obrada (sonikacija) potiče uklanjanje cinka iz hidroksidnih taloga, kao i odvajanje taloga cink-hidroksida i gipsa flotacijom otopljenim zrakom. Istraživanja su, uz upotrebu karboksimetil-celuloze (CMC) kao depresora za minerale kalcij-oksida u flotaciji, dokazala da ultrazvučna obrada (sonikacija) poboljšava mehaničko uklanjanje cink-hidroksida s površine čestica gipsa.
Usporedba uklanjanja bakra tokom vremena u njihovoj otopini između kombinacije ultrazvučne prethodne obrade i Denverove ćelije, same Denverove ćelije i istovremene primjene ultrazvuka i Denverove flotacijske ćelije. (Ishak & Rowson 2009)
UIP4000hdT – ultrazvučni uređaj velike snage od 4 kW
Ultrazvučni učinci na flotaciju
Ishak i Rowson (2009) pokazali su da ultrazvučna prethodna obrada poboljšava uklanjanje teških metala (naime željeza, cinka i bakra) iz kiselih rudničkih drenaža kada se kombinira s flotacijskim sistemom. U studiji je korištena Denverova flotacijska ćelija. Utvrdili su da je ultrazvučna obrada (sonikacija) u ranoj fazi ultrazvučnog tretmana, a to su prve 2 minute vremena flotacije, najučinkovitija i daje najbolje rezultate za poboljšanu flotaciju. Kombinovanim tretmanom snažnog ultrazvuka i Denverove flotacijske ćelije postignuta je razlika u uklanjanju do 3% u usporedbi sa samom Denverovom ćelijom. Odgovarajući pH za taloženje metala i optimalno doziranje prikladnog pjenila ostali su važni činioci uspjeha ultrazvučno potpomognutog procesa flotacije.
Usporedba uklanjanja željeza (Fe) tokom vremena u njihovoj otopini između kombinacije ultrazvučne prethodne obrade i Denverove ćelije, same Denverove ćelije i istovremene primjene ultrazvuka i Denverove flotacijske ćelije. (Ishak & Rowson 2009)
Usporedba uklanjanja cinka (Zn) tokom vremena u njihovoj otopini između kombinacije ultrazvučne prethodne obrade i Denverove ćelije, same Denverove ćelije i istovremene primjene ultrazvuka i Denverove flotacijske ćelije. (Ishak & Rowson 2009)
Visokoučinkoviti ultrazvučni uređaji
Hielscher Ultrasonics je vaš dugogodišnji iskusni partner kada je riječ o visokoučinkovitoj ultrazvučnoj obradi. Hielscher vam nudi najprikladniju ultrazvučnu opremu za vašu primjenu, koja pokriva cijeli raspon od kompaktnih laboratorijskih ultrazvučnih uređaja i ultrazvučnih stolnih procesora do potpuno industrijskih ultrazvučnih sistema. Za procese kao što su flotacija pjenom, čišćenje površina čestica i dispergiranje, visokoučinkoviti ultrazvučni uređaji kompanije Hielscher pouzdani su uređaji koji pouzdano rade 24/7 pod velikim opterećenjima i u zahtjevnim okruženjima. Industrijski ultrazvučni procesori kompanije Hielscher Ultrasonics mogu pružiti vrlo visoke amplitude. Amplitude do 200µm mogu se lako koristiti u neprekidnom radu 24/7. Precizna kontrola nad parametrima ultrazvučnog procesa, jednostavno podešavanje i prilagodba parametara putem zaslona osjetljivog na dodir ili daljinskog upravljanja preko preglednika, automatsko bilježenje podataka na ugrađenu SD karticu te priključni senzori temperature i pritiska osiguravaju jednostavnost korištenja, visokokvalitetne rezultate i dosljednu kvalitetu proizvoda.
Naši kupci su zadovoljni izvanrednom robusnošću i pouzdanošću sistema kompanije Hielscher Ultrasonic's. Ugradnja u područjima teških uvjeta primjene, zahtjevnih okruženja i rada 24/7 osigurava učinkovitu i ekonomičnu obradu. Intenzifikacija ultrazvučnog procesa skraćuje vrijeme obrade i postiže bolje rezultate, tj. višu kvalitetu, veće prinose i inovativne proizvode.
Tabela u nastavku daje vam okvirnu informaciju o približnom kapacitetu obrade naših ultrazvučnih uređaja:
| Volumen šarže | Protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 0,1 to 20L | 0,2 to 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 to 100L | 2 to 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 to 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | veći | klaster uređaja UIP16000 |
Ultrazvučni homogenizatori velike snage od laboratorijskog do pilot i industrijskog mjerila.
Literatura/reference
- Ahmad, I., Hartge, EU., Werther, J. et al. (2016): Ultrasonic processing of bauxite ore to estimate its washing potential. Journal of Mineral Science 52, 2016. 201–206.
- Ishak, Wan M.F.; Rowson, N.A. (2009): The Effect of Ultrasound Pre-Treatment on Froth Flotation Performance. International Journal of Chemical, Molecular, Nuclear, Materials and Metallurgical Engineering Vol.3, No.6, 2009.