Účinky ultrazvuku na zrážanie a penovú flotáciu

Priemyselné odpadové vody sú často silne okyslené v dôsledku nadmerného používania kyseliny sírovej. Okyslené odpadové vody obsahujúce ťažké kovy sa bežne upravujú chemickým zrážaním po koagulácii a flokulácii. Ultrazvuková úprava pred flotáciou viedla k výraznému zlepšeniu flokulácie hydroxidu zinočnatého vytvoreného počas zrážania. Sonikácia navyše podporila aj mechanické odstraňovanie hydroxidu zinočnatého z povrchov častíc sadrovca.

Penová flotácia a ultrazvuková úprava

Jemné častice predstavujú pri flotácii osobitný problém. Pri veľkostiach častíc pod určitou kritickou hranicou výťažnosť často klesá. Raná práca Gaudina a jeho spolupracovníkov (1931) ukázala, že výťažnosť sulfidických minerálov medi, zinku a olova je maximálna, > 95% v rozsahu veľkosti častíc 10–100 µm, ale pod 10 µm klesá na 70–85%. Trahar a Warren (1976) zhrnuli pozorované rozsahy veľkosti častíc s maximálnou výťažnosťou pre mnohé bežne flotované minerály za normálnych experimentálnych podmienok. V mnohých prípadoch sa tieto rozsahy veľkosti rozšírili zmenou podmienok a uváženou úpravou chemických a fyzikálnych parametrov.
Sonikácia je úspešnou metódou predúpravy pri odstraňovaní ťažkých kovov, ako sú železo, zinok a meď, z kyslých banských vôd a iných odpadových vôd obsahujúcich kovy.

Ultrazvukové zrážanie

Výkonový ultrazvuk sa široko používa na odstraňovanie nečistôt z minerálov. Štúdie ukázali, že sonikácia podporuje odstraňovanie zinku z hydroxidových zrazenín, ako aj separáciu zrazenín hydroxidu zinočnatého a sadrovca flotáciou rozpusteným vzduchom. Výskum s použitím karboxymetylcelulózy (CMC) ako depresora minerálov oxidu vápenatého pri flotácii preukázal, že sonikácia zlepšuje mechanické odstraňovanie hydroxidu zinočnatého z povrchu častíc sadrovca.

Porovnanie odstraňovania medi z roztoku v závislosti od času pri kombinácii ultrazvukovej predúpravy a flotačnej cely Denver, pri použití samotnej cely Denver a pri súčasnom použití ultrazvuku a flotačnej cely Denver. (Ishak & Rowson 2009)

Účinky ultrazvuku na flotáciu

Ishak a Rowson (2009) ukázali, že ultrazvuková predúprava v spojení s flotačným systémom zlepšuje odstraňovanie ťažkých kovov (konkrétne železa, zinku a medi) z kyslých banských vôd. V štúdii sa použila flotačná cela Denver. Zistili, že sonikácia v počiatočnej fáze ultrazvukovej úpravy, teda počas prvých 2 minút flotácie, je najúčinnejšia a poskytuje najlepšie výsledky z hľadiska zlepšenia flotácie. Pri kombinovanej úprave výkonovým ultrazvukom a flotačnou celou Denver sa v porovnaní so samotnou celou Denver dosiahol rozdiel v odstránení až 3%. Správne pH na vyzrážanie kovu a optimálne dávkovanie vhodného penidla sú ďalšími významnými faktormi, ktoré prispievajú k úspechu ultrazvukom podporeného flotačného procesu.

Porovnanie odstraňovania železa (Fe) z roztoku v závislosti od času pri kombinácii ultrazvukovej predúpravy a flotačnej cely Denver, pri použití samotnej cely Denver a pri súčasnom použití ultrazvuku a flotačnej cely Denver. (Ishak & Rowson 2009)

Porovnanie odstraňovania zinku (Zn) z roztoku v závislosti od času pri kombinácii ultrazvukovej predúpravy a flotačnej cely Denver, pri použití samotnej cely Denver a pri súčasnom použití ultrazvuku a flotačnej cely Denver. (Ishak & Rowson 2009)

Vysokovýkonné ultrazvukové prístroje

Hielscher Ultrasonics je váš partner s dlhoročnými skúsenosťami v oblasti vysokovýkonného ultrazvukového spracovania. Hielscher pokrýva celý sortiment od kompaktných laboratórnych ultrazvukových prístrojov cez stolové ultrazvukové procesory až po plne priemyselné ultrazvukové systémy a ponúka vám najvhodnejšie ultrazvukové zariadenia pre vašu aplikáciu. Pri procesoch, ako sú penová flotácia, čistenie povrchov častíc a dispergovanie, sú vysokovýkonné ultrazvukové prístroje Hielscher spoľahlivými zariadeniami, ktoré spoľahlivo pracujú 24/7 pri vysokom zaťažení a v náročných prostrediach. Priemyselné ultrazvukové procesory Hielscher Ultrasonics dokážu dosahovať veľmi vysoké amplitúdy. Pri amplitúdach až do 200µm možno bez problémov pracovať v nepretržitej prevádzke 24/7. Presné riadenie parametrov ultrazvukového procesu, jednoduché nastavenie a úprava parametrov prostredníctvom dotykovej obrazovky alebo diaľkového ovládania cez prehliadač, automatické zaznamenávanie údajov na vstavanú SD kartu a pripojiteľné snímače teploty a tlaku zabezpečujú jednoduchú obsluhu, vysokokvalitné výstupy a stálu kvalitu produktu.
Naši zákazníci sú spokojní s vynikajúcou robustnosťou a spoľahlivosťou systémov Hielscher Ultrasonic. Inštalácia v oblastiach použitia s vysokým zaťažením, v náročných prostrediach a pri prevádzke 24/7 zabezpečuje efektívne a hospodárne spracovanie. Intenzifikácia procesov ultrazvukom skracuje čas spracovania a prináša lepšie výsledky, t. j. vyššiu kvalitu, vyššie výťažky a inovatívne produkty.

Nasledujúca tabuľka poskytuje predstavu o približnej kapacite spracovania našich ultrazvukových prístrojov: