Wpływ ultradźwięków na strącanie i flotację pianową

Ścieki przemysłowe są często silnie zakwaszone wskutek nadmiernego stosowania kwasu siarkowego. Zakwaszone ścieki zawierające metale ciężkie są zwykle oczyszczane przez strącanie chemiczne po koagulacji i flokulacji. Kondycjonowanie ultradźwiękowe przed flotacją znacznie poprawiło flokulację wodorotlenku cynku powstającego podczas strącania. Ponadto sonikacja wspomagała również mechaniczne usuwanie wodorotlenku cynku z powierzchni cząstek gipsu.

Flotacja pianowa i kondycjonowanie ultradźwiękowe

Drobne cząstki stwarzają szczególne problemy podczas flotacji. Uzysk często spada, gdy wielkość cząstek jest mniejsza od pewnej wartości krytycznej. Wczesne prace Gaudina i współpracowników (1931) wykazały, że uzysk minerałów siarczkowych miedzi, cynku i ołowiu jest najwyższy i wynosi > 95% w zakresie wielkości cząstek 10–100 µm, natomiast poniżej 10 µm spada do zakresu 70–85%. Trahar i Warren (1976) zestawili zaobserwowane zakresy wielkości cząstek zapewniające najwyższy uzysk dla wielu minerałów powszechnie poddawanych flotacji w normalnych warunkach eksperymentalnych. W wielu przypadkach zakresy te rozszerzono przez zmianę warunków oraz przemyślane modyfikowanie parametrów chemicznych i fizycznych.
Sonikacja jest skuteczną metodą obróbki wstępnej służącej usuwaniu metali ciężkich, takich jak żelazo, cynk i miedź, z kwaśnych wód kopalnianych oraz innych ścieków zawierających metale.

Strącanie ultradźwiękowe

Ultradźwięki dużej mocy są szeroko stosowane do usuwania zanieczyszczeń z minerałów. Badania wykazały, że sonikacja wspomaga usuwanie cynku z osadów wodorotlenków, a także rozdzielanie osadów wodorotlenku cynku i gipsu metodą flotacji z wykorzystaniem rozpuszczonego powietrza. Badania z zastosowaniem karboksymetylocelulozy (CMC) jako depresora minerałów tlenku wapnia we flotacji dowiodły, że sonikacja poprawia mechaniczne usuwanie wodorotlenku cynku z powierzchni cząstek gipsu.

Porównanie usuwania miedzi z badanego roztworu w funkcji czasu dla połączenia ultradźwiękowej obróbki wstępnej i komory Denver, samej komory Denver oraz jednoczesnego zastosowania ultradźwięków i komory flotacyjnej Denver. (Ishak & Rowson 2009)

Wpływ ultradźwięków na flotację

Ishak i Rowson (2009) wykazali, że ultradźwiękowa obróbka wstępna połączona z systemem flotacyjnym poprawia usuwanie metali ciężkich (tj. żelaza, cynku i miedzi) z kwaśnych wód kopalnianych. W badaniu zastosowano komorę flotacyjną Denver. Stwierdzono, że sonikacja we wczesnej fazie obróbki ultradźwiękowej, czyli w ciągu pierwszych 2 minut flotacji, jest najskuteczniejsza i daje najlepsze wyniki w zakresie poprawy flotacji. Przy łącznym zastosowaniu ultradźwięków dużej mocy i komory flotacyjnej Denver uzyskano różnicę w usuwaniu sięgającą 3% w porównaniu z samą komorą Denver. Odpowiednie pH umożliwiające strącanie metalu oraz optymalna dawka odpowiedniego środka pianotwórczego to kolejne istotne czynniki wpływające na powodzenie procesu flotacji wspomaganej ultradźwiękami.

Porównanie usuwania żelaza (Fe) z badanego roztworu w funkcji czasu dla połączenia ultradźwiękowej obróbki wstępnej i komory Denver, samej komory Denver oraz jednoczesnego zastosowania ultradźwięków i komory flotacyjnej Denver. (Ishak & Rowson 2009)

Porównanie usuwania cynku (Zn) z badanego roztworu w funkcji czasu dla połączenia ultradźwiękowej obróbki wstępnej i komory Denver, samej komory Denver oraz jednoczesnego zastosowania ultradźwięków i komory flotacyjnej Denver. (Ishak & Rowson 2009)

Sonikatory o wysokiej wydajności

Hielscher Ultrasonics to partner z wieloletnim doświadczeniem w dziedzinie wysokowydajnej obróbki ultradźwiękowej. Oferując pełną gamę urządzeń, od kompaktowych sonikatorów laboratoryjnych, przez stołowe procesory ultradźwiękowe, aż po w pełni przemysłowe systemy ultradźwiękowe, Hielscher zapewnia sprzęt ultradźwiękowy najlepiej dostosowany do danego zastosowania. W procesach takich jak flotacja pianowa, oczyszczanie powierzchni cząstek i dyspergowanie wysokowydajne sonikatory Hielscher są niezawodnymi urządzeniami, które pracują niezawodnie 24/7 pod dużym obciążeniem i w wymagających warunkach. Przemysłowe procesory ultradźwiękowe Hielscher Ultrasonics mogą zapewniać bardzo wysokie amplitudy. Amplitudy sięgające 200µm można z łatwością stosować podczas ciągłej pracy 24/7. Precyzyjna kontrola parametrów procesu ultradźwiękowego, łatwe ustawianie i regulacja parametrów za pomocą ekranu dotykowego lub zdalnego sterowania przez przeglądarkę, automatyczne zapisywanie danych na wbudowanej karcie SD oraz podłączane czujniki temperatury i ciśnienia zapewniają łatwość obsługi, wysoką jakość rezultatów i stałą jakość produktu.
Nasi klienci są zadowoleni z wyjątkowej wytrzymałości i niezawodności systemów Hielscher Ultrasonic. Instalacja w zastosowaniach wymagających pracy pod dużym obciążeniem, w wymagających warunkach oraz podczas pracy 24/7 zapewnia wydajną i ekonomiczną obróbkę. Intensyfikacja procesu za pomocą ultradźwięków skraca czas obróbki i pozwala uzyskać lepsze wyniki, tj. wyższą jakość, większe uzyski i innowacyjne produkty.

Poniższa tabela przedstawia orientacyjną wydajność przetwarzania naszych sonikatorów: