Ultraljudets effekter på utfällning och skumflotation

Industriellt avloppsvatten är ofta kraftigt försurat på grund av överdriven användning av svavelsyra. Försurat avloppsvatten som innehåller tungmetaller behandlas vanligen genom kemisk utfällning efter koagulering och flockning. Ultraljudskonditionering före flotationen resulterade i en avsevärt förbättrad flockning av den zinkhydroxid som bildades under utfällningen. Dessutom främjade ultraljudsbehandlingen även det mekaniska avlägsnandet av zinkhydroxiden från gipspartiklarnas ytor.

Skumflotation och ultraljudskonditionering

Fina partiklar medför särskilda problem vid flotation. Utbytet minskar ofta under en viss kritisk partikelstorlek. Tidiga arbeten av Gaudin och medarbetare (1931) visade att utbytet av sulfidmineral av koppar, zink och bly är som högst, > 95% i partikelstorleksintervallet 10–100 µm, men under 10 µm sjunker utbytet till intervallet 70–85%. Trahar och Warren (1976) har sammanfattat de observerade storleksintervallen för maximalt utbyte för många vanligt förekommande mineral som separeras genom flotation under normala försöksbetingelser. Storleksintervallen har i många fall utökats genom ändrade betingelser och välavvägda justeringar av kemiska och fysikaliska parametrar.
Ultraljudsbehandling är en framgångsrik förbehandling för att avlägsna tungmetaller såsom järn, zink och koppar från surt gruvvatten och andra metallhaltiga avloppsvatten.

Utfällning med ultraljud

Effektultraljud används i stor utsträckning för att avlägsna föroreningar från mineral. Studier har visat att ultraljudsbehandling främjar avlägsnandet av zink från hydroxidfällningar samt separationen av zinkhydroxid- och gipsfällningar genom flotation med löst luft. Forskning där karboximetylcellulosa (CMC) används som depressionsmedel för kalciumoxidmineral vid flotation har visat att ultraljudsbehandling förbättrar det mekaniska avlägsnandet av zinkhydroxiden från gipspartiklarnas ytor.

Jämförelse av kopparavlägsnandet som funktion av tiden i deras lösning mellan kombinationen av ultraljudsförbehandling och Denvercell, enbart Denvercellen samt samtidig användning av ultraljud och Denverflotationscell. (Ishak & Rowson 2009)

Ultraljudets effekter på flotation

Ishak och Rowson (2009) visade att ultraljudsförbehandling förbättrar avlägsnandet av tungmetaller (närmare bestämt järn, zink och koppar) från surt gruvvatten när den kombineras med ett flotationssystem. I studien användes en Denverflotationscell. De fann att ultraljudsbehandling i ett tidigt skede av ultraljudsbehandlingen, vilket motsvarar de första 2 minuterna av flotationstiden, är mest effektiv och ger bäst resultat för förbättrad flotation. Med en kombinerad behandling med effektultraljud och Denverflotationscellen uppnåddes en skillnad i avlägsnande på upp till 3% jämfört med enbart Denvercellen. Rätt pH för att metallen ska fällas ut och optimal dosering av ett lämpligt skumbildningsmedel är andra viktiga faktorer som bidrar till en framgångsrik ultraljudsförstärkt flotationsprocess.

Jämförelse av järnavlägsnandet (Fe) som funktion av tiden i deras lösning mellan kombinationen av ultraljudsförbehandling och Denvercell, enbart Denvercellen samt samtidig användning av ultraljud och Denverflotationscell. (Ishak & Rowson 2009)

Jämförelse av zinkavlägsnandet (Zn) som funktion av tiden i deras lösning mellan kombinationen av ultraljudsförbehandling och Denvercell, enbart Denvercellen samt samtidig användning av ultraljud och Denverflotationscell. (Ishak & Rowson 2009)

Högpresterande ultraljudsapparater

Hielscher Ultrasonics är din partner med mångårig erfarenhet av högpresterande ultraljudsbehandling. Med ett komplett sortiment från kompakta ultraljudsapparater för laboratorier via ultraljudsprocessorer i bänkmodell till helt industriella ultraljudssystem erbjuder Hielscher den ultraljudsutrustning som är mest lämpad för din tillämpning. För processer såsom skumflotation, rengöring av partikelytor och dispergering är Hielschers högpresterande ultraljudsapparater tillförlitliga enheter som arbetar pålitligt dygnet runt under hög belastning och i krävande miljöer. Hielscher Ultrasonics industriella ultraljudsprocessorer kan leverera mycket höga amplituder. Amplituder på upp till 200µm kan enkelt användas vid kontinuerlig drift dygnet runt. Exakt kontroll över ultraljudsprocessens parametrar, enkel parameterinställning och justering via pekskärm eller fjärrstyrning via webbläsare, automatisk dataregistrering på det inbyggda SD-kortet samt anslutningsbara temperatur- och tryckgivare säkerställer användarvänlighet, högkvalitativa resultat och jämn produktkvalitet.
Våra kunder är nöjda med den enastående robustheten och tillförlitligheten hos Hielscher Ultrasonics system. Installation i tillämpningar med hög belastning, krävande miljöer och drift dygnet runt säkerställer effektiv och ekonomisk bearbetning. Processintensifiering med ultraljud minskar bearbetningstiden och ger bättre resultat, dvs. högre kvalitet, högre utbyte och innovativa produkter.

Tabellen nedan ger en uppfattning om våra ultraljudsapparaters ungefärliga bearbetningskapacitet: