|
104 при температуре обработки 90-100°С. Таким образом, при расходе СаО 700 мг/л и более происходило активное осаждение ортокремниевой кислоты. Расход извести СаО 700 мг/л, при котором начиналось активное осаждение ортокремниевой кислоты, при температуре 94-98°С был выше, чем при температуре 20°С — 400 мг/л. Снижение остаточного общего содержания С( кремнезема с увеличением расхода извести при 94-98°С происходило гораздо медленнее, чем в холодно^ растворе, так как концентрация крсмнекислоты выше, и она осаждается хуже, чем коллоидные частицы с большой массой. 3.3. Обработка смешанного типа с одновременным добавлением гашеной извести и свежеосажденных хлопьев кремнезема. Для изучения флокуляционной способности хлопьев осажденного кремнезема была выполнена серия экспериментов ' по обработке гидротермального раствора с добавлением извести и хлопьев осадка. Обработка раствора с добавлением только свежеосажденных хлопьев без добавления извести приводила к отрицательным результатам: оседание первичных хлопьев не происходило. Раствор, в который вводили хлопья приобрел мутность, которая не исчезала через несколько суток после ввода. Первичные хлопья разрушились и растворились при вводе в раствор. Очевидно, это происходило за счет удаления катионов кальция с поверхности коллоидных частиц и распада комплексов коагулированных частиц из-за разрушения мостиковых связей между частицами, в которые входили катионы кальция. Устойчивое снижение концентрации кремнезема происходило при добавлении небольшого количества извести и свежеосажденного осадка хлопьев (табл. 3.7). Эксперименты проводили при малых количествах добавленной извести СаО: 40, 50, 60 и 70 мг/л. В столбце таблицы 3.7 под индексом 8 Юг указана примерная масса коллоидного кремнезема, введенного в раствор в составе хлопьев осадка. |
чины менее 300 мг/кг и становилось существенно ниже растворимости Сс при температуре обработки 90-100°С. Таким образом, при расходе СаО 700 мг/кг и более происходило активное осаждение мономерного кремнезема. Расход извести СаО 700 мг/кг, при котором начиналось активное осаждение мономерного кремнезема, при температуре 94-98°С был выше, чем при температуре 20°С 400 мг/кг. Снижение остаточного общего содержания С1 кремнезема с увеличением расхода извести при 94-98°С происходило гораздо медленнее, чем в холодном растворе, так как концентрация мономерного кремнезема выше, и он осаждается хуже, чем коллоидные частицы с большой массой: при увеличении расхода СаО от 300 до 1000 мг/кг остаточная концентрация снизилась от 315 всего до 203.1 мг/кг (табл. 3.9). Остаточная концентрация мономерного кремнезема С5 в пробах, обработанных при 94-98°С и расходе СаО 100-1000 мг/кг, в течение длительного времени была значительно выше, чем растворимость Сс аморфного кремнезема при температуре ан&зиза 16-20°С 100-150 мг/кг (табл. 3.9). После обработки раствора известью при температуре 94-98°С и последующем охлаждении до 16-20°С мономерный кремнезем, концентрация которого доходила до 300-400 мг/кг в горячем растворе, не полимеризовапся вновь при охлаждении и не переходил в коллоидный кремнезем в соответствии с растворимостью Сс при пониженной температуре. Отсутствие полимеризации можно объяснить тем, что после обработки известью рН раствора увеличивался, и при этом повышалась растворимость аморфного кремнезема Сс. Вследствие этого уменьшалась движущая сила реакции полимеризации (С5Се), скорость реакции снижалась и мономерный кремнезем практически не переходил в коллоидный. Еще одной особенностью обработки горячего раствора было появление мутности после охлаждения проб, обработанных при расходе СаО 100-300 мг/кг, хотя первоначально после обработки горячий раствор выглядел прозрачным. Мутность слабо уменьшалась со временем. Одним из объяснений появления мутности является образование комплексов мономерного кремнезема Н4ЗЮ4С одиночными катионами кальция Са2ь, которые были введены в раствор с известью, а также с катионами кальция, сорбированными поверхностью мелких коллоидных частиц, которые не коагулировали и не осаждались из раствора. Растворимость таких комплексов уменьшалась с падением температуры. Мономерный кремнезем после обработки при повышенной температуре и охлаждении начинал полимеризоваться и переходить в коллоидный соответственно растворимости аморфного кремнезема при температуре 15-20°С. При этом возможно образование небольших комплексов с коагулирующим ионом Са2+, остаточная концентрация которого в растворе может достигать 40-60 мг/кг. Размеры комплексов недостаточно велики, чтобы могло произойти их осаждение и удаление из раствора. Комплексы остаются в растворе во взвешенном состоянии, что и является причиной мутности. Осадок, полученный при обработке горячего раствора, имел аморфную структуру, отношение СаО/ЗЮг при расходе СаО 100 мг/кг составляло около 0.1. Добавление морской воды в горячий раствор перед вводом гашеной извести улучшало осаждение кремнезема. При добавлении 100 мг/кг СаО и одновременном вводе 50 см3/кг морской воды остаточная концентрация кремнезема ЗЮ2 после смешанной обработки была заметно ниже, чем при обработке одной известью 171.0 мг/кг. 3.4. Эксперименты по обработке смешанного типа с одновременным добавлением гашеной извести и свежеосажденных хлопьев кремнезема. Для изучения флокуляционной способности хлопьев осажденного кремнезема была выполнена серия экспериментов по обработке гидротермального раствора с добавлением извести и хлопьев осадка. Обработка раствора с добавлением только свежеосажденных хлопьев без добавления извести приводила к отрицательным результатам: оседание первичных хлопьев не происходило. Раствор, в который вводили хлопья приобрел мутность, которая не исчезала через несколько суток после ввода. Первичные хлопья разрушились и растворились при вводе в раствор. Очевидно, это проис 192 ходило за счет удаления катионов кальция с поверхности коллоидных частиц и распада комплексов коагулированных частиц из-за разрушения мостиковых связей между частицами, в которые входили катионы кальция. Отрицательный результат был также получен при обработке раствора известью с одновременным вводом сухого тонкодисперсного порошка кремнезема, полученного методом вымораживания. При вводе в раствор малого количества извести СаО 60 мг/кг и 75 мг/кг сухого порошка образование осадка и осветление раствора происходили только через 3 суток после обработки. При вводе большого количества сухого порошка 100 и 600 мг/кг и 60 мг/кг извести СаО раствор остался мутным после обработки, и осадок не образовался. Результат указывал на то, что ввод большого количества сухого порошка кремнезема не способствует ускорению коагуляции и осаждения кремнезема. Таблица 3.10 Результаты обработки гидротермального раствора с добавлением извести и свежеосажленных хлопьев при температуре 20°С. СаО, мг/кг 8 Юг, мг/кг рН С„ мг/кг С5, мг/кг 0 0 9.24 659.4 160 40 0 9.68 631.2 162.5 40 500 9.78 553.1 166.9 50 0 9.66 656.3 162.5 50 473 9.66 546.9 166.9 60 500 9.80 180.3 179.4 70 500 9.85 185.6 180.6 Устойчивое снижение концентрации кремнезема происходило при добавлении небольшого количества извести и свежсосажденного осадка хлопьев (табл. 3.10). Эксперименты проводили при малых количествах добавленной извести СаО: 40, 50, 60 и 70 мг/кг. В столбце таблицы 3.10 под индексом 8Юг указана примерная масса коллоидного кремнезема, введенного в раствор в составе хлопьев осадка. |