Ultrazvočni učinki na obarjanje in penasto flotacijo
Industrijske odpadne vode so zaradi prekomerne uporabe žveplove kisline pogosto močno zakisane. Zakisane odpadne vode, ki vsebujejo težke kovine, se običajno obdelujejo s kemičnim obarjanjem po koagulaciji in flokulaciji. Ultrazvočno kondicioniranje pred flotacijo je bistveno izboljšalo flokulacijo cinkovega hidroksida, nastalega med obarjanjem. Poleg tega je sonikacija spodbudila tudi mehansko odstranjevanje cinkovega hidroksida s površin delcev sadre.
Penasta flotacija in ultrazvočno kondicioniranje
Drobni delci povzročajo posebne težave pri flotaciji. Izkoristki pogosto upadejo pri velikostih delcev pod določeno kritično mejo. Zgodnje raziskave Gaudina in sodelavcev (1931) so pokazale, da so izkoristki sulfidnih mineralov bakra, cinka in svinca največji, > 95%, v območju velikosti delcev 10–100 µm, pri velikostih pod 10 µm pa upadejo na območje 70–85%. Trahar in Warren (1976) sta povzela opažena območja velikosti delcev z največjim izkoristkom za številne minerale, ki se običajno ločujejo s flotacijo, v običajnih eksperimentalnih pogojih. Območja velikosti so bila v številnih primerih razširjena s spreminjanjem pogojev in premišljenim prilagajanjem kemičnih in fizikalnih parametrov.
Sonikacija je uspešna predobdelava za odstranjevanje težkih kovin, kot so železo, cink in baker, iz kislih rudniških odcednih voda in drugih odpadnih voda, ki vsebujejo kovine.
Ultrazvočno obarjanje
Visokozmogljivi ultrazvok se pogosto uporablja za odstranjevanje nečistoč iz mineralov. Študije so pokazale, da sonikacija spodbuja odstranjevanje cinka iz hidroksidnih oborin ter ločevanje oborin cinkovega hidroksida in sadre s flotacijo z raztopljenim zrakom. Raziskave, v katerih so pri flotaciji kot depresor za minerale kalcijevega oksida uporabljali karboksimetilcelulozo (CMC), so dokazale, da sonikacija izboljša mehansko odstranjevanje cinkovega hidroksida s površine delcev sadre.
Primerjava odstranjevanja bakra iz njihove raztopine v odvisnosti od časa pri kombinaciji ultrazvočne predobdelave in celice Denver, pri uporabi samo celice Denver ter pri sočasni uporabi ultrazvoka in flotacijske celice Denver. (Ishak & Rowson 2009)
UIP4000hdT – visokozmogljivi ultrazvočni procesor z močjo 4 kW
Ultrazvočni učinki na flotacijo
Ishak in Rowson (2009) sta pokazala, da ultrazvočna predobdelava v povezavi s flotacijskim sistemom izboljša odstranjevanje težkih kovin (in sicer železa, cinka in bakra) iz kislih rudniških odcednih voda. V študiji je bila uporabljena flotacijska celica Denver. Ugotovila sta, da je sonikacija v zgodnji fazi ultrazvočne obdelave, torej v prvih 2 minutah flotacije, najučinkovitejša in daje najboljše rezultate za izboljšano flotacijo. S kombinirano obdelavo z visokozmogljivim ultrazvokom in flotacijsko celico Denver je bila v primerjavi z uporabo samo celice Denver dosežena razlika v odstranjevanju do 3%. Ustrezen pH za obarjanje kovine in optimalno odmerjanje primernega penilca sta še dva pomembna dejavnika, ki prispevata k uspešnosti ultrazvočno izboljšanega flotacijskega procesa.
Primerjava odstranjevanja železa (Fe) iz njihove raztopine v odvisnosti od časa pri kombinaciji ultrazvočne predobdelave in celice Denver, pri uporabi samo celice Denver ter pri sočasni uporabi ultrazvoka in flotacijske celice Denver. (Ishak & Rowson 2009)
Primerjava odstranjevanja cinka (Zn) iz njihove raztopine v odvisnosti od časa pri kombinaciji ultrazvočne predobdelave in celice Denver, pri uporabi samo celice Denver ter pri sočasni uporabi ultrazvoka in flotacijske celice Denver. (Ishak & Rowson 2009)
Visokozmogljivi ultrazvočni procesorji
Hielscher Ultrasonics je vaš partner z dolgoletnimi izkušnjami na področju visokozmogljive ultrazvočne obdelave. Hielscher vam s celotnim naborom naprav, od kompaktnih laboratorijskih ultrazvočnih procesorjev prek namiznih ultrazvočnih procesorjev do povsem industrijskih ultrazvočnih sistemov, ponuja najprimernejšo ultrazvočno opremo za vašo uporabo. Za procese, kot so penasta flotacija, čiščenje površin delcev in dispergiranje, so visokozmogljivi ultrazvočni procesorji Hielscher zanesljive naprave, ki zanesljivo delujejo 24/7 pri velikih obremenitvah in v zahtevnih okoljih. Industrijski ultrazvočni procesorji Hielscher Ultrasonics lahko zagotavljajo zelo visoke amplitude. Amplitude do 200µm je mogoče brez težav uporabljati pri neprekinjenem delovanju 24/7. Natančen nadzor parametrov ultrazvočnega procesa, preprosto nastavljanje in prilagajanje parametrov prek zaslona na dotik ali daljinskega upravljanja prek brskalnika, samodejno zapisovanje podatkov na vgrajeno kartico SD ter priključljivi senzorji temperature in tlaka zagotavljajo prijaznost do uporabnika, visokokakovostne rezultate obdelave in stalno kakovost izdelkov.
Naše stranke so zadovoljne z izjemno robustnostjo in zanesljivostjo sistemov Hielscher Ultrasonic. Namestitev za zahtevne naloge, v zahtevnih okoljih in za delovanje 24/7 zagotavlja učinkovito in ekonomično obdelavo. Ultrazvočno intenziviranje procesov skrajša čas obdelave in dosega boljše rezultate, tj. višjo kakovost, večje izkoristke in inovativne izdelke.
Spodnja tabela prikazuje približno zmogljivost obdelave naših ultrazvočnih procesorjev:
| Prostornina šarže | Pretok | Priporočene naprave |
|---|---|---|
| 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. | večji | sklop naprav UIP16000 |
Visokozmogljivi ultrazvočni homogenizatorji od laboratorijskega do pilotnega in industrijskega merila.
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.