Классификация методов адсорбционной пузырьковой сепарации

 

Лекция 11

Все флотационные методы условно классифицируют выходя или из свойств вещества, которое удаляется из воды, или из способа диспергирования газов в воде.

По свойствам примесей, которые удаляются из воды флотацию разделяют на:

- пенную сепарацию;

- адсорбционную пузырьковую сепарацию без образования пены.

 

Последний вид разделяют на:

- пленочную флотацию;

- пузырьковое фракционирование.

В первом случае примеси в воде находятся в жидком состоянии и при очистке образуют на поверхности пленку.

Во втором случае на поверхности воды при флотации образуется слой твердых плавающих примесей (слой из целлюлозного волокна).

 

Пенная сепарация делится на:

- пенное фракционирование;

- пенную флотацию.

 

Фракционирование основано на удалении из воды ПАВ, которые способны к эффективной адсорбции на поверхности пузырьков газов, которые поднимаются вверх через раствор. Пена, которая образуется, обогащена адсорбированными ПАВ, которые и обеспечивают парциальную сепарацию компонентов раствора.

В методе пенной флотации ПАВ используют для пенообразования и для улучшения адгезии примесей к пузырькам газов. Т.е. в методе пенной флотации ПАВ не является основным загрязнителем, а используется для интенсификации удаления из воды взвешенных коллоидных частичек и растворенных молекул и ионов.

 

Методы пенной флотации делятся на:

- макрофлотацию;

- микрофлотацию;

- осадительную флотацию;

- молекулярную и ионную флотацию;

- адсорбционную коллоидную флотацию.

Суть метода пенной флотации сводится к удалению разных веществ, макро-, микро- и коллоидных частиц из растворов с помощью ПАВ.

При осадительной флотации, кроме ПАВ, вводится реагент, способный образовывать осадок с веществами, которые выделяются, при чем в нерастворенном состоянии вещество, связанное с реагентом, переходит чаще всего при концентрировании в пену.

Адсорбционно-коллоидной флотацией называется метод основанный на удалении растворимого вещества предварительно адсорбированного на коллоидных частицах за счет флотации коллоидных частиц.

 

По способу диспергирования воздуха флотация делится на:

- механическую;

- пневматическую;

- вакуумную;

- напорную;

- электрохимическую.

При напорной флотации воду насыщают воздухом при избыточном давлении в специальных пневматических камерах, при этом достаточно чтобы лишь часть воды насыщалась воздухом. Выделение пузырьков газов происходит при внесении водовоздушной смеси в флотационную камеру, в которой давление снижается до атмосферного. Вследствие понижения растворимости газов, при уменьшении давления, воздух выделяется в виде мелких пузырьков.

В случае пневматической флотации диспергирование газа происходит за счет пропускания его через пористую перегородку. Размеры пузырьков газа при этом зависят от высоты слоя жидкости, размеров пор и давления воздуха.

Механическая флотация – это метод, при котором воздух смешивается с водой с помощью высокооборотных импеллерных мешалок.

При вакуумной флотации в флотационной камере создается вакуум, который приводит к выделению растворимых в воде газов за счет уменьшения их растворимости при снижении давления.

В случае электрохимической флотации образование газов происходит за счет электролиза воды при пропускании постоянного электрического тока через воду. На катодах происходит выделение водорода (Н₂), на анодах происходит выделение кислорода (О₂), а также в отдельных случаях растворения анодов с образованием гидроксидов металлов.

Наиболее распространенными методами флотации является напорная флотация, пневматическая и электрохимическая флотации.

Метод механической флотации в основном применяется при обогащении руд и редко используется при очищении воды.

Химическая флотация, которая основана на образовании газов за счет протекания химических реакций, мало распространенная из-за низкой эффективности и вторичного загрязнения воды реагентами.