Tác động của siêu âm đối với kết tủa và tuyển nổi bọt

Nước thải công nghiệp thường bị axit hóa mạnh do sử dụng quá nhiều axit sulfuric. Nước thải bị axit hóa có chứa kim loại nặng thường được xử lý bằng phương pháp kết tủa hóa học sau khi keo tụ và tạo bông. Điều hòa bằng siêu âm trước khi tuyển nổi đã cải thiện đáng kể quá trình tạo bông của kẽm hydroxit hình thành trong quá trình kết tủa. Ngoài ra, xử lý siêu âm còn thúc đẩy việc loại bỏ kẽm hydroxit khỏi bề mặt các hạt thạch cao bằng tác động cơ học.

Tuyển nổi bọt và điều hòa bằng siêu âm

Các hạt mịn gây ra những vấn đề đặc thù trong tuyển nổi. Tỷ lệ thu hồi thường giảm khi kích thước hạt nhỏ hơn một ngưỡng tới hạn nhất định. Công trình ban đầu của Gaudin và cộng sự (1931) cho thấy tỷ lệ thu hồi các khoáng vật sulfua của đồng, kẽm và chì đạt mức tối đa, > 95% trong khoảng kích thước hạt 10–100 µm, nhưng khi kích thước hạt nhỏ hơn 10 µm, tỷ lệ thu hồi giảm xuống khoảng 70–85%. Trahar và Warren (1976) đã tổng hợp các khoảng kích thước quan sát được cho tỷ lệ thu hồi tối đa của nhiều khoáng vật thường được tuyển nổi trong điều kiện thí nghiệm thông thường. Trong nhiều trường hợp, các khoảng kích thước này đã được mở rộng bằng cách thay đổi điều kiện và điều chỉnh hợp lý các thông số hóa học và vật lý.
Xử lý siêu âm là phương pháp tiền xử lý thành công để loại bỏ các kim loại nặng như sắt, kẽm và đồng khỏi nước thoát mỏ có tính axit và các dòng nước thải chứa kim loại khác.

Kết tủa bằng siêu âm

Siêu âm công suất cao được sử dụng rộng rãi để loại bỏ tạp chất khỏi khoáng vật. Các nghiên cứu đã cho thấy xử lý siêu âm thúc đẩy việc loại bỏ kẽm khỏi các kết tủa hydroxit, cũng như việc phân tách các kết tủa kẽm hydroxit và thạch cao bằng tuyển nổi khí hòa tan. Khi sử dụng carboxymethyl cellulose (CMC) làm chất đè chìm cho các khoáng vật canxi oxit trong tuyển nổi, nghiên cứu đã chứng minh rằng xử lý siêu âm cải thiện việc loại bỏ kẽm hydroxit khỏi bề mặt các hạt thạch cao bằng tác động cơ học.

So sánh khả năng loại bỏ đồng theo thời gian trong dung dịch giữa phương pháp kết hợp tiền xử lý bằng siêu âm và ngăn tuyển nổi Denver, phương pháp chỉ sử dụng ngăn tuyển nổi Denver và phương pháp áp dụng đồng thời siêu âm và ngăn tuyển nổi Denver. (Ishak & Rowson 2009)

Tác động của siêu âm đối với tuyển nổi

Ishak và Rowson (2009) đã cho thấy tiền xử lý bằng siêu âm tăng cường việc loại bỏ kim loại nặng (cụ thể là sắt, kẽm và đồng) khỏi nước thoát mỏ có tính axit khi kết hợp với hệ thống tuyển nổi. Nghiên cứu sử dụng một ngăn tuyển nổi Denver. Họ nhận thấy rằng xử lý siêu âm ở giai đoạn đầu của quá trình xử lý bằng siêu âm, tức là trong 2 phút đầu tiên của thời gian tuyển nổi, có hiệu quả cao nhất và mang lại kết quả tốt nhất trong việc tăng cường tuyển nổi. Khi kết hợp xử lý bằng siêu âm công suất cao và ngăn tuyển nổi Denver, mức chênh lệch về khả năng loại bỏ đạt tới 3% so với chỉ sử dụng ngăn tuyển nổi Denver. Độ pH thích hợp để kim loại kết tủa và liều lượng tối ưu của chất tạo bọt phù hợp là những yếu tố quan trọng khác góp phần vào thành công của quá trình tuyển nổi được tăng cường bằng siêu âm.

So sánh khả năng loại bỏ sắt (Fe) theo thời gian trong dung dịch giữa phương pháp kết hợp tiền xử lý bằng siêu âm và ngăn tuyển nổi Denver, phương pháp chỉ sử dụng ngăn tuyển nổi Denver và phương pháp áp dụng đồng thời siêu âm và ngăn tuyển nổi Denver. (Ishak & Rowson 2009)

So sánh khả năng loại bỏ kẽm (Zn) theo thời gian trong dung dịch giữa phương pháp kết hợp tiền xử lý bằng siêu âm và ngăn tuyển nổi Denver, phương pháp chỉ sử dụng ngăn tuyển nổi Denver và phương pháp áp dụng đồng thời siêu âm và ngăn tuyển nổi Denver. (Ishak & Rowson 2009)

Máy siêu âm hiệu suất cao

Hielscher Ultrasonics là đối tác giàu kinh nghiệm lâu năm của bạn trong lĩnh vực xử lý bằng siêu âm hiệu suất cao. Với đầy đủ các dòng thiết bị, từ máy siêu âm phòng thí nghiệm nhỏ gọn đến thiết bị xử lý siêu âm để bàn và các hệ thống siêu âm hoàn toàn ở quy mô công nghiệp, Hielscher cung cấp cho bạn thiết bị siêu âm phù hợp nhất với ứng dụng của bạn. Đối với các quá trình như tuyển nổi bọt, làm sạch bề mặt hạt và phân tán, máy siêu âm hiệu suất cao của Hielscher là những thiết bị đáng tin cậy, vận hành ổn định 24/7 dưới tải nặng và trong môi trường khắc nghiệt. Các thiết bị xử lý siêu âm công nghiệp của Hielscher Ultrasonics có thể tạo ra biên độ rất cao. Có thể dễ dàng vận hành liên tục 24/7 với biên độ lên tới 200µm. Khả năng kiểm soát chính xác các thông số của quá trình siêu âm, dễ dàng cài đặt và điều chỉnh thông số qua màn hình cảm ứng hoặc điều khiển từ xa bằng trình duyệt, tự động ghi dữ liệu vào thẻ SD tích hợp cùng các cảm biến nhiệt độ và áp suất dạng cắm giúp đảm bảo tính dễ sử dụng, đầu ra chất lượng cao và chất lượng sản phẩm đồng đều.
Khách hàng của chúng tôi hài lòng với độ bền vượt trội và độ tin cậy của các hệ thống Hielscher Ultrasonics. Việc lắp đặt trong các lĩnh vực ứng dụng chịu tải nặng, môi trường khắc nghiệt và vận hành 24/7 đảm bảo quá trình xử lý hiệu quả và tiết kiệm. Tăng cường quá trình bằng siêu âm giúp giảm thời gian xử lý và đạt kết quả tốt hơn, tức là chất lượng cao hơn, hiệu suất thu hồi cao hơn và sản phẩm mang tính đổi mới.

Bảng dưới đây cho biết công suất xử lý gần đúng của các máy siêu âm của chúng tôi: