|
109 типу обработки составил 40 мг/л СаО. При расходе морской воды 30 см3/кг скорость коагуляции была низкой, хлопьеобразование, оседание хлопьев и осветление раствора прошли спустя значительное время после обработки. При расходе морской воды 40 см3/кг хлопьеобразование начиналось гораздо быстрее через 2-3 мин после обработки, а осветление раствора заканчивалось через 20 мим после обработки. Остаточная концентрация катионов Са“ была порядка 10-20 мг/л, остаточная концентрация катионов М§2^ 20-40 мг/л. При расходе морской воды 50 и 100 см3/кг хлопьеобразование начиналось практически сразу после обработки, осветление раствора достигалось через 1015 мин после обработки. Режим обработки с расходом СаО 40 мг/л и расходом морской воды 40 см3/кг позволил получить образцы осадка с самым низким отношением СаО/8Ю2. При осаждении кремнезема с добавлением только гашеной извести снизить долю кальция до таких малых значений было невозможно. Образцы осадка, полученные при обработке с добавлением извести и морской воды, имели аморфную структуру. В табл. 3.10а и 3.1 Об представлены данные о химическом составе материала, полученного в сериях экспериментов с добавлением извести и морской воды. При расходе СаО 60 мг/л и расходе морской воды 25 см3/кг отношение СаО/8Юг было 0,0234. Отношение СаО/8Ю2 в образце Ы29, полученном при расходе извести СаО 40 хмг/л и расходе морской воды 40 см3/кг, уменьшилось до 0,006. Отношение М&/Са в образце Ы29, равное 2,513, было несколько ниже, чем в морской воде (порядка 3.1), то есть атомов магния было в 4,1 раз больше, чем атомов кальция. Отношение Ка/К в образце Ь129, равное 10,61, было гораздо выше, чем в гидротермальном растворе (порядка 5,7). Следует заметить, что значительная доля катионов натрия и калия могла поступить в осадок при сушке влажного материала из сепарата, в который добавляли морскую воду, имевшую гораздо более высокое отношение Ыа/К (порядка 19,6). Коагуляцию и осаждение кремнезема при смешанном типе обработки наблюдали после ввода в гидротермальный сепарат некоторой критической |
рез 25-30 мин после обработки. В остальных случаях при добавлении 15-20 см3/кг и более морской воды коагуляция кремнезема, хлопьеобразование, оседание хлопьев и осветление раствора происходили сразу после обработки. При расходе извести СаО 60 мг/кг и добавлении 20 см3/кг морской воды в обработанном растворе наблюдали увеличение мутности раствора, но скорость коагуляции была низкой, хлопьеобразование проявилось только через 25 мин после добавления извести. При добавлении 25 см3/кг морской воды скорость коагуляции увеличивалась, хлопьеобразование происходило через небольшое время после обработки: через 1-2 мин, в отдельных случаях через 4-5 мин. Оседание хлопьев и осветление раствора заканчивались в таких пробах через 15-25 мин, остаточное содержание кремнезема С, было в пределах 140-170 мг/кг. При расходе извести СаО 50 мг/кг и добавлении 50 см3/кг морской воды увеличение мутности в обработанном растворе было слабым, хлопьеобразование и медленное оседание хлопьев стали заметными только через 45 мин после обработки. При увеличении расхода морской воды до 60 см3/кг хлопьеобразование и оседание хлопьев проявились через 2 мин, а осветление раствора закончилось через 20 мин после обработки При расходе морской воды 75 см3/кг коагуляция, хлопьеобразование и оседание хлопьев происходили сразу после обработки, пробы осветлялись через 15 мин. Наименьший расход извести, при котором наблюдали активное хлопьеобразование и осаждение кремнезема, в экспериментах по смешанному типу обработки составил 40 мг/кг СаО. При расходе морской воды 30 см3/кг скорость коагуляции была низкой, хлопьеобразование, оседание хлопьев и осветление раствора прошли спустя значительное время после обработки. При расходе морской воды 40 см3/кг хлопьеобразование начиналось гораздо быстрее через 2-3 мин после обработки, а осветление раствора заканчиваюсь через 20 мин после обработки. Остаточная концентрация катионов Са2+ была порядка 10-20 мг/кг, остаточная концентрация катионов М§2"20-40 мг/кг. При расходе морской воды 50 и 100 см3/кг хлопьеобразование начиналось практически сразу после обработки, осветление раствора достигалось через 10-15 мин после обработки. Режим обработки с расходом СаО 40 мг/кг и расходом морской воды 40 см3/кг позволил получить образцы осадка с самым низким отношением СаО/$Ю2. При осаждении кремнезема с добавлением только гашеной извести снизить долю кальция до таких малых значений было невозможно. Образцы осадка, полученные при обработке с добавлением извести и морской воды, имели аморфную структуру. В табл. 3.15а и 3.156 представлены данные о химическом составе материала, полученного в сериях экспериментов с добавлением извести и морской воды. Таблица 3.15а Содержание металлов в материале, осажденном из гидротермального раствора с добавлением извести и морской воды. Образец СаО, мг/кг МВ, см3/кг СаО/ 5Ю2 А1203/ ЗЮ2 Ре203/ 8Ю2 М&/Са Ыа/К Ы 11 60 25 0.0234 0.00238 0.00833 0.522 4.542 Ь129 40 40 0.0060 0.00106 0.00748 2.513 10.61 Таблица 3.156 Химический состав материала, осажденного из гидротермального раствора с добавлением извести и морской воды (н.о. не определялся, н.об. не обнаружен). Соед. образ. $Ю2 ТЮ2 АЬОз Ре203 РеО МпО м^о СаО Ма20 К20 н2оПпп Р203 I 1.111 84.02 <0.05 0.20 0.70 0.11 0.02 1.22 1.97 1.22 0.24 3.44 6.47 0.07 99.73 Ь129 84.22 н.об. 0.09 0.63 0.11 0.02 1.52 0.51 1.69 0.40 3.73 6.87 0.07 99.86 При расходе СаО 60 мг/кг и расходе морской воды 25 см3/кг отношение СаО/ЗЮг было 0.0234, причем количество атомов кальция и магния в осадке было примерно одинаковым. Отношение СаО/$Ю2 в образце Ы29, полученном при расходе извести СаО 40 мг/кг и расходе морской воды 40 см3/кг, уменьшилось до 0.006. Отношение М^/Са в образце Ы29, равное 2.513, было несколько ниже, чем в морской воде (порядка 3.1), то есть атомов магния было в 4.1 раз больше, чем атомов кальция. Отношение Ыа/К в образце Ы29, равное 10.61, было гораздо выше, чем в гидротермальном растворе (порядка 5.7). Следует заметить, что значительная доля катионов натрия и калия могла поступить в осадок при сушке влажного материала из сепарата, в который добавляли морскую воду, имевшую гораздо более высокое отношение Ыа/К. (порядка 19.6). Коагуляцию и осаждение кремнезема при смешанном типе обработки наблюдали после ввода в гидротермальный раствор некоторой критической суммы катионов кальция и магния. При различных расходах извести это количество составляло от 61.0 до 72.5 мг/кг, примерно половина из них (порядка 1.0 ммоль/кг) были катионы Са2+, половина (порядка 1.17 ммоль/кг) катионы магния м§2+. При обработке с добавлением 40 мг/кг СаО и 40 см3/кг морской воды в раствор вводили в сумме порядка 72.5 мг/кг катионов Са2+ и М&2+. Судя по отношению (СаО+М&ОуЗЮг, суммарное количество катионов кальция Са2* и магния М§2+, участвовавших в реакциях нейтрализации о гри нательного заряда коллоидных частиц и образовании мостиковых связей между поверхностью частиц, составляло около 6.68-7.35 мг/кг, причем большинство из них были катионы магния. На 1 катион-коагулянт в реакциях нейтрализации и образования мостиковых связей приходилось в среднем 34-35 молекул диоксида кремния 5Ю2. 3.6. Эксперименты по коагуляции и осаждению кремнезема катионами Са2+ и М§2+с вводом морской воды. В экспериментах по обработке раствора с добавлением извести и морской воды было выявлено, что морская вода может действовать как самостоятельный осадитель. Добавление в гидротермальный раствор морской воды без извести приводило к коагуляции коллоидных частиц, образованию хлопьев и снижению концентрации кремнезема. Осаждение кремнезема происходило при расходе морской воды 100 см3/кг и более. Эксперименты с добавлением мор |