침전 및 포말 부유선별에 대한 초음파의 영향

산업 폐수는 황산의 과도한 사용으로 인해 심하게 산성화되는 경우가 많습니다. 중금속을 함유한 산성화된 폐수는 일반적으로 응결 및 응집 후 화학적 침전으로 처리합니다. 부유선별 전 초음파 컨디셔닝은 침전 과정에서 형성된 수산화아연의 응집을 크게 개선했습니다. 또한 초음파 처리는 석고 입자 표면에서 수산화아연을 기계적으로 제거하는 데도 도움이 되었습니다.

포말 부유선별과 초음파 컨디셔닝

미세 입자는 부유선별에서 특유의 문제를 일으킵니다. 입자 크기가 특정 임계값보다 작아지면 회수율이 떨어지는 경우가 많습니다. Gaudin과 동료들의 초기 연구(1931)에 따르면 구리, 아연 및 납의 황화 광물 회수율은 입자 크기가 10–100 µm인 범위에서 > 95%로 최대였으나, 10 µm 미만에서는 70–85% 범위로 떨어졌습니다. Trahar와 Warren(1976)은 일반적인 실험 조건에서 통상적으로 부유선별하는 여러 광물의 최대 회수율이 관찰된 입자 크기 범위를 정리했습니다. 많은 경우 조건을 변경하고 화학적 및 물리적 매개변수를 적절히 조절하여 이 입자 크기 범위를 확장했습니다.
초음파 처리는 산성 광산 배수 및 기타 금속 함유 폐수에서 철, 아연, 구리 등의 중금속을 제거하는 데 효과적인 전처리입니다.

초음파 침전

고출력 초음파는 광물에서 불순물을 제거하는 데 널리 사용됩니다. 연구에 따르면 초음파 처리는 수산화물 침전물에서 아연을 제거하는 것뿐만 아니라 용존공기부상법으로 수산화아연과 석고 침전물을 분리하는 것도 촉진합니다. 부유선별에서 산화칼슘 광물의 억제제로 카르복시메틸셀룰로오스(CMC)를 사용한 연구에서는 초음파 처리가 석고 입자 표면에서 수산화아연을 기계적으로 제거하는 효과를 개선한다는 사실이 입증되었습니다.

초음파 전처리와 Denver 셀의 조합, Denver 셀 단독 사용, 초음파와 Denver 부유선별 셀의 동시 적용에 따른 용액 내 구리 제거의 시간별 비교. (Ishak & Rowson 2009)

부유선별에 대한 초음파의 영향

Ishak과 Rowson(2009)은 초음파 전처리를 부유선별 시스템과 결합하면 산성 광산 배수에서 중금속(즉, 철, 아연, 구리)의 제거가 향상된다는 사실을 보여주었습니다. 이 연구에서는 Denver 부유선별 셀을 사용했습니다. 연구진은 초음파 처리의 초기 단계인 부유선별 시간의 첫 2분 동안 초음파를 적용하는 것이 가장 효과적이며, 부유선별 향상에 가장 좋은 결과를 제공한다는 사실을 확인했습니다. 고출력 초음파와 Denver 부유선별 셀을 결합하여 처리했을 때 Denver 셀만 사용한 경우와 비교하여 제거율에서 최대 3%의 차이를 달성했습니다. 금속이 침전되는 데 적합한 pH와 적절한 기포제의 최적 투여량도 초음파로 향상된 부유선별 공정의 성공에 기여하는 주요 요인입니다.

초음파 전처리와 Denver 셀의 조합, Denver 셀 단독 사용, 초음파와 Denver 부유선별 셀의 동시 적용에 따른 용액 내 철(Fe) 제거의 시간별 비교. (Ishak & Rowson 2009)

초음파 전처리와 Denver 셀의 조합, Denver 셀 단독 사용, 초음파와 Denver 부유선별 셀의 동시 적용에 따른 용액 내 아연(Zn) 제거의 시간별 비교. (Ishak & Rowson 2009)

고성능 초음파 처리기

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