Učinci ultrazvuka na taloženje i pjenastu flotaciju
Industrijske otpadne vode često su izrazito zakiseljene zbog prekomjerne uporabe sumporne kiseline. Zakiseljene otpadne vode koje sadržavaju teške metale obično se obrađuju kemijskim taloženjem nakon koagulacije i flokulacije. Ultrazvučno kondicioniranje prije flotacije rezultiralo je znatno poboljšanom flokulacijom cinkova hidroksida nastalog tijekom taloženja. Nadalje, sonikacija je također pospješila mehaničko uklanjanje cinkova hidroksida s površina čestica gipsa.
Pjenasta flotacija i ultrazvučno kondicioniranje
Sitne čestice predstavljaju posebne probleme pri flotaciji. Iskorištenja često padaju pri veličinama čestica manjima od određene kritične veličine. Rani rad Gaudina i suradnika (1931) pokazao je da su iskorištenja sulfidnih minerala bakra, cinka i olova najveća, > 95% u rasponu veličine čestica od 10–100 µm, ali pri veličinama manjima od 10 µm iskorištenja padaju na raspon od 70–85%. Trahar i Warren (1976) saželi su opažene raspone veličina za najveće iskorištenje mnogih minerala koji se uobičajeno odvajaju flotacijom u normalnim eksperimentalnim uvjetima. Rasponi veličina u mnogim su slučajevima prošireni promjenom uvjeta i promišljenim podešavanjem kemijskih i fizikalnih parametara.
Sonikacija je uspješna predobrada za uklanjanje teških metala poput željeza, cinka i bakra iz kiselih rudničkih voda i drugih otpadnih voda koje sadržavaju metale.
Ultrazvučno taloženje
Ultrazvuk velike snage široko se primjenjuje za uklanjanje nečistoća iz minerala. Istraživanja su pokazala da sonikacija pospješuje uklanjanje cinka iz hidroksidnih taloga, kao i odvajanje taloga cinkova hidroksida i gipsa flotacijom otopljenim zrakom. U istraživanjima u kojima je karboksimetilceluloza (CMC) upotrijebljena kao depresor za minerale kalcijeva oksida pri flotaciji dokazano je da sonikacija poboljšava mehaničko uklanjanje cinkova hidroksida s površine čestica gipsa.
Usporedba uklanjanja bakra iz ispitivane otopine u ovisnosti o vremenu pri kombinaciji ultrazvučne predobrade i Denverove ćelije, uporabi samo Denverove ćelije te istodobnoj primjeni ultrazvuka i Denverove flotacijske ćelije. (Ishak & Rowson 2009)
UIP4000hdT – ultrazvučni uređaj velike snage od 4 kW
Učinci ultrazvuka na flotaciju
Ishak i Rowson (2009) pokazali su da ultrazvučna predobrada poboljšava uklanjanje teških metala (točnije, željeza, cinka i bakra) iz kiselih rudničkih voda kada se kombinira s flotacijskim sustavom. U istraživanju je upotrijebljena Denverova flotacijska ćelija. Utvrdili su da je sonikacija u ranoj fazi ultrazvučne obrade, odnosno tijekom prve 2 minute flotacije, najučinkovitija i daje najbolje rezultate za poboljšanu flotaciju. Kombiniranom obradom ultrazvukom velike snage i Denverovom flotacijskom ćelijom postignuta je razlika u uklanjanju do 3% u usporedbi s uporabom samo Denverove ćelije. Odgovarajući pH za taloženje metala i optimalna doza prikladnog pjenila drugi su važni čimbenici koji pridonose uspješnosti ultrazvučno poboljšanog flotacijskog procesa.
Usporedba uklanjanja željeza (Fe) iz ispitivane otopine u ovisnosti o vremenu pri kombinaciji ultrazvučne predobrade i Denverove ćelije, uporabi samo Denverove ćelije te istodobnoj primjeni ultrazvuka i Denverove flotacijske ćelije. (Ishak & Rowson 2009)
Usporedba uklanjanja cinka (Zn) iz ispitivane otopine u ovisnosti o vremenu pri kombinaciji ultrazvučne predobrade i Denverove ćelije, uporabi samo Denverove ćelije te istodobnoj primjeni ultrazvuka i Denverove flotacijske ćelije. (Ishak & Rowson 2009)
Ultrazvučni uređaji visokih performansi
Hielscher Ultrasonics vaš je partner s dugogodišnjim iskustvom u ultrazvučnoj obradi visokih performansi. Obuhvaćajući cijeli raspon od kompaktnih laboratorijskih ultrazvučnih uređaja preko stolnih ultrazvučnih procesora do potpuno industrijskih ultrazvučnih sustava, Hielscher vam nudi najprikladniju ultrazvučnu opremu za vašu primjenu. Za procese poput pjenaste flotacije, čišćenja površina čestica i dispergiranja, ultrazvučni uređaji visokih performansi tvrtke Hielscher pouzdani su uređaji koji pouzdano rade 24/7 pod velikim opterećenjima i u zahtjevnim okruženjima. Industrijski ultrazvučni procesori tvrtke Hielscher Ultrasonics mogu postići vrlo visoke amplitude. Amplitude do 200µm mogu se lako održavati u neprekidnom radu 24/7. Precizna kontrola parametara ultrazvučnog procesa, jednostavno postavljanje i podešavanje parametara putem dodirnog zaslona ili daljinskog upravljanja putem preglednika, automatsko bilježenje podataka na ugrađenu SD karticu te priključni senzori temperature i tlaka osiguravaju jednostavnu uporabu, visokokvalitetne rezultate obrade i ujednačenu kvalitetu proizvoda.
Naši su kupci zadovoljni iznimnom robusnošću i pouzdanošću sustava Hielscher Ultrasonic. Ugradnja u područjima primjene s velikim opterećenjima, zahtjevnim okruženjima i radom 24/7 osigurava učinkovitu i ekonomičnu obradu. Ultrazvučno intenziviranje procesa skraćuje vrijeme obrade i postiže bolje rezultate, odnosno višu kvalitetu, veće prinose i inovativne proizvode.
Tablica u nastavku daje okvirni prikaz približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja:
| Volumen šarže | Protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 0,1 do 20L | 0,2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | veći | skup uređaja UIP16000 |
Ultrazvučni homogenizatori velike snage od laboratorijskog do pilotnog 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.