|
162 Через подводящий канал $ в танк 4 может добавляться осадитель, способствующий объединению (агрегации) первичных частиц кремнезема, их росту до необходимого размера и образованию комплексов (агрегатов) этих частиц и мономерного кремнезема определенной формы и размера, то есть только для формирования микроструктуры кремнезема. Осадитель добавляют через канал 5 в таком количестве, чтобы отсутствовало осаждение кремнезема из раствора. В качестве осадителя на этой стадии могут применяться традиционные вещества (известь, морская вода, катионы кальция, магния, алюминия, железа-, флокулянты), а также первичные коллоидные частицы, которые вводятся через отдельную рециркуляционную линию. Осадитель или комбинацию осадителей добавляют в различный момент времени в зависимости от необходимого типа микроструктуры кремнезема: до начала стадии старения и реакции поликонденсации, в определенный момент ноликонденсации или после завершения поликонденсации. Если добавление осадителя во время поликонденсации через канал 5 не производится, то конечный размер и концентрация частиц в растворе после завершения поликонденсации определяются только температурой и рН раствора. После завершения старения раствор насосом 10 направляют в танксмеситель 11, в который насосом-дозатором 9 из танка 6 вводится гашеная известь. Расход извести в танк 6 перед гашением регулируют дозатором 7, танк оборудован мешалкой 8 для перемешивания раствора гашеной извести. Через подводящий канал 12 в танк-смеситель вводят реагенты. Через канал 12 может вводиться морская вода или другой осадитель (коагулянт или флокулянт) для сокращения расхода извести. Также через канал 12 могут вводиться реагенты для регулирования рН раствора в момент коагуляции и хлопьеобразования. Например, в варианте обработки легкогидролизующимися солями алюминйя или железа, через канал 12 будет добавляться щелочь для повышения рН раствора и улучшения условий коагуляции коллоидного кремнезема и хлопьеобразования. В объеме танка-смесителя производят интенсивное |
365 На рис. 7.2 приведена схема обработки. После отделения в сепараторе раствор поступает в расширитель 2, где его температура принимает значение, равное температуре насыщенного водяного пара при давлении в расширителе. Затем раствор переводят в танкер 3 для старения и завершения реакции полимеризации мономерного кремнезема с образованием коллоидных частиц. Температуру раствора на стадии старения варьирют вместе с давлением в расширителе. Для регулирования температуры и скорости остывания раствора, поступающего в танк 3 для старения, можно также использовать систему расширителей и теплообменников. Объем танка 3 выбирают таким, чтобы время пребывания раствора в его объеме было достаточным для завершения реакции полимеризации. Согласно результатам исследования полимеризации, оптимальная продолжительность стадии старения, необходимая для полимеризации большей части мономерного кремнезема в гидротермальном растворе Мутновского месторождения при температуре 100°С должна быть не менее 30-40 мин. Через подводящий канал 5 в танк 3 может добавляться осадитель, способствующий объединению (агрегации) первичных частиц кремнезема, их росту до необходимого размера и образованию комплексов (агрегатов) этих частиц и мономерного кремнезема определенной формы и размера, то есть только для формирования микроструктуры кремнезема. Осадитель добавляют через канал 5 в таком количестве, чтобы отсутствовало осаждение кремнезема из раствора. В качестве осадителя на этой стадии могут применяться традиционные вещества (известь, морская вода, катионы кальция, магния, алюминия, железа, флокулянты), а также первичные коллоидные частицы, которые вводятся через отдельную рециркуляционную линию. Коллоидные частицы могут быть приготовлены в синтетическом водном растворе (негидротермального происхождения), либо в другом потоке гидротермального раствора. Осадитель или комбинацию осадителей добавляют в различный момент времени в зависимости от необходимого типа микроструктуры кремнезема: до начала стадии старения и реакции полимеризации, в определенный момент полимеризации или после за 366 * вершения полимеризации. Если добавление осадителя во время полимеризации через канал 5 не производится, то конечный размер и концентрация частиц в растворе после завершения полимеризации определяются только температурой и показателем рН раствора. После завершения старения раствор с полимеризованным кремнеземом насосом 10 направляют в танк-смеситель 11, в который насосом-дозатором 9 из танка 6 вводится гашеная известь. Расход извести в танк 6 перед гашением регулируют дозатором 7, танк оборудован мешалкой 8 для перемешивания раствора гашеной извести. Через подводящий канал 12 в танк-смеситель вводят реагенты. Через канал 12 может вводиться морская вода или другой осадитель (коагулянт или флокулянт) для сокращения расхода извести. Также через канал 12 могут вводиться реагенты для регулирования рН раствора в момент коагуляции и хлопьеобразования. Например, в варианте обработки легкогидролизующимися солями алюминия или железа, через канал 12 будет добавляться щелочь для повышения рН раствора и улучшения условий коагуляции коллоидного кремнезема и хлопьеобразования. В объеме танка-смесителя производят интенсивное перемешивание мешалкой 13 сепарата и поступившей смеси коагулянтов, что приводит к коагуляции коллоидного кремнезема и хлопьеобразованию. В варианте обработки раствора электрокоагуляцией с использованием ф электродов из алюминия вместо танка-смесителя раствор поступает в электрокоагулятор, конструкция которого приведена в главе 5. Расход извести в танке 11 варьируют от малых до средних и больших значений (от 40 до 1500 мг/кг СаО и более), что будет влиять на долю кальция в осажденном материале и отношение СаО/$Ю2 (в пределах от 0.006 до 1.5-2.0). Расход извести может быть снижен до значения ниже критического (до 40-70 мг/кг СаО), при этом расход морской воды через канал 12 должен быть 15-50 см3/кг, и это обеспечит снижение отношения СаО/ЗЮг в составе осажденного материала до значений менее 0.02, вплоть до 0.006, что невозможно достичь с • использованием только гашеной извести. |