WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

Из осадков электродиализа синтезированы высокоэффективные коагулянты – сульфат, оксосульфат и гидрооксихлорид алюминия. Проведенные исследования показали, что данные коагулянты могут быть использованы для очистки как питьевых, так и сточных вод. Получено, что наибольшая скорость осветления для всех видов коагулянтов наблюдается в первые 10 минут и при одной и той же доле коагулянта наиболее эффекРис. 13 Принципиальная аппаратурно-технологическая схема концентритивными являются гидрооксихлорид и оксосульфат алюминия. Наиболее рования подшламовой воды методом электродиализа сильное снижение исходной щелочности очищаемой воды (что несколько ухудшает ее потребительские качества) показал сульфат алюминия и в Подшламовая вода из резервуара 2 поступает на очистку на гораздо меньшей степени – оксосульфат и гидрооксихлорид алюминия.

фильтр грубой очистки 5, после чего поступает в емкости для сбора жидПредставленные данные показали, что гидроксихлорид алюмикости 3. Во избежание остановки всего цеха во время проведения какихния, синтезированный из электродиализного осадка (по сравнению с сульлибо профилактических или ремонтных мероприятий, требующих остафатом алюминия), эффективнее удаляет из очищаемой воды взвешенные и новки цеха, можно временно отключить одну из двух ветвей, каждая из растворенные вещества, показывает более высокую скорость хлопьеобра19 которой состоит из трех электродиализаторов типа «Родник». Далее рас- ОБЩИЕ ВЫВОДЫ твор из промежуточного резервуара 3 попадает на фильтр тонкой очистки, 1. Изучены химические и физические процессы, протекающие в после чего подается на батарею диализаторов, соединенных параллельно.

алюминатных растворах при их электродиализном концентрировании и Раствор в электродиализаторе циркулирует снизу вверх. Получеразложении, что позволило предложить метод ускорения декомпозиции ние крепкого щелочного раствора требует организации циркуляции раскрепких алюминатных растворов и аппаратурно-технологическую схему твора, в который переходит щелочь во время электродиализа, по замкнуконцентрирования подшламовой воды с использованием метода электротому контуру. Замкнутый контур можно организовать для каждого элекдиализа.

тродиализатора, воспользовавшись вентилями В3 и В4. По достижении 2. Определены согласованные значения свободной энергии Гибтребуемой концентрации раствора, вентиль В4 перекрывается и раствор бса fG0 для ионов Al(OH)52– и Al(OH)63–, существующих в щелочной срепо контуру сконцентрированного раствора выводится из схемы и накапде.

ливается в емкости 4. Очищенный раствор выводится из схемы по контуру 3. Рассчитаны константы гидролиза ионов Al(OH)n3-n и построена обессоленного раствора через открытый вентиль В5, после чего отфильтзависимость относительной доли гидроксокомплексов алюминия () от рН ровывается от гидроксида алюминия на фильтре 5. Обессоленный раствор раствора. Показано, что при рН = 1014 преимущественно существуют накапливается в емкости 7. Для удаления осадка с мембран предусмотрена ионы Al(OH)4–, Al(OH)52–, Al(OH)63–.

смена полярности на электродах (переполюсовка) с одновременным пере4. Рассчитаны зависимости растворимости Al2O3 и NaAlO2 от pH ключением трактов обессоливания и концентрирования.

раствора.

Технико-экономический расчет вели для установки, рассчитанной 5. Путем математического моделирования с привлечением уравна переработку 140 м3/ч подшламовой воды (1,2264 млн. м3/год) следуюнений гетерогенной кинетики процессов осаждения гидроксида алюмищего состава, г/л: Na2Oт – 5,2; Al2O3 – 1,9. Годовой износ мембран был ния, протекающих при электродиализе алюминатных растворов, установпринят равным 5% в год, а коэффициент использования их полезной плолено, что лимитирующей стадией является зародышеобразование при щади – 65%. Расход электроэнергии на переработку 1 м3 подшламовой трехмерной коагуляции частиц.

воды составляет 45,6 кВтчас.

6. Рассмотрен метод ускорения декомпозиции концентрированПри капитальных вложениях в размере 25, 82 млн. руб. и эксплуаных алюминатных растворов путем совмещения электродиализа и декомтационных затратах 83,14 млн. руб. стоимость возвратных продуктов сопозиции, заключающийся в том, что алюминатный раствор доводится до ставит 99,53 млн. руб. в год. Прибыль составит 16,39 млн. руб.; коэффиципредела устойчивости электродиализом с дальнейшим осаждением гидент экономической эффективности капитальных вложений – 0,63. Рентароксида алюминия в присутствии затравки. Имеется возможность полубельность производства по валовой прибыли – 51% при сроке окупаемочать глинозем разной крупности, в том числе и песчаный, путем изменести капитальных вложений около двух лет.

ния затравочного отношения и температуры осаждения гидроксида алюКроме того, была рассчитана электродиализная установка для пеминия.

редела получения ГОХА для ОАО «Бокситогорский глиноземный завод», 7. Проведены эксперименты, в результате которых построены кикоторая одновременно позволяет концентрировать оборотную щелочь и нетические кривые электродиализного концентрирования модельных и очищать сточные воды. Расчет, проведенный для электродиализатора, реальных алюминатных растворов при различных плотностях тока. Докапредназначенного для переработки 169 000 м3 фильтрата в год, показал зана возможность концентрирования растворов до 150 г/л и выше при совысокую экономическую эффективность: при капитальных затратах около хранении скорости концентрирования, что делает возможным применение 4 млн. руб. расчетный срок окупаемости установки составил менее года.

электродиализа для получения крепких щелочных растворов, которые моПолученные экономические показатели переработки подшламогут быть использованы в производстве повторно. Оптимальная плотность вой воды методом электродиализа свидетельствует об экономической цетока электродиализного концентрировании – 3,54 А/дм2.

лесообразности предлагаемого способа.

8. Проведены исследования по изучению состава осадков электродиализа крепких и слабых алюминатных растворов, разработаны способы их дальнейшего использования. При глубоком разложении крепких алюминатных растворов полученный осадок преимущественно имел аморфное строение, он может быть использован, например, для синтеза коагулянтов.

21 9. Из осадков электродиализного разложения растворов синтези- 6. Тодоров С.А. Исследование процесса электродиализа для разлорованы и успешно испытаны коагулянты: сульфат, оксосульфат и гидро- жения и концентрирования алюминатных растворов // Труды молодых оксихлорид алюминия. научных сотрудников и аспирантов ИМЕТ им. А.А. Байкова РАН. – М.:

10. В соответствии с полученными данными, предложена аппара- Интерконтакт Наука. – 2006. – С.236-240.

турно-технологическая схема концентрирования подшламовой воды. Про- 7. Тодоров С.А., Лайнер Ю. А., Медведев А.С. Переработка низковеденные технико-экономические расчеты показатели, что концентриро- концентрированных алюминатных растворов с использованием электрование слабых растворов электродиализом рентабельно – в качестве про- диализа // Металлургия легких металлов. Проблемы и перспективы: Тр.

дуктов электродиализного передела образуется концентрированный рас- Междунар. науч.-практ. конференции. – М.: МИСиС. – 2006. – С.206-209.

твор достаточно дорогого каустика и гидроксид алюминия в качестве 8. Лайнер Ю.А., Киприянов Н.А., Ветчинкина Т.Н., Тужилин А.С., осадка, который можно направлять как на получение товарного глинозе- Тодоров С.А., Перехода С.П. Научные и технологические основы ресурма, так и на синтез коагулянтов. сосберегающих и природозащитных способов переработки алюминийсо держащих отходов и промпродуктов // Металлургия легких металлов.

Проблемы и перспективы: Тезисы докладов II международной научнопрактической конференции. – М.: МИСиС. – 2006. – С.99-102.

Исследование выполнено при частичной поддержке государст9. Тодоров С.А., Лайнер Ю. А., Медведев А.С., Волченкова В.А.

венной программы № 6 ОХНМ РАН «Научные основы ресурсо- и энергоРазложение и концентрирование алюминатных растворов с применением сбережения в процессах переработки минерального, техногенного и вометода электродиализа // Металлургия легких металлов. Проблемы и перзобновляемого сырья».

спективы: Тезисы докладов II международной научно-практической конференции. – М.: МИСиС. – 2006. – С.151-153.

10. Лайнер Ю.А., Резниченко В.А., Тужилин А.С., Ветчинкина Т.Н., Тодоров С.А. Физико-химические и технологические основы ресурсосбеОсновное содержание диссертационной работы отражено в регающих и экологически чистых технологий комплексной переработки следующих публикациях:

алюминийсодержащего сырья // Технология металлов. 2007, (В печати).

1. Тодоров С.А., Лайнер Ю.А., Медведев А.С. Утилизация низкоконцентрированных растворов с использованием электродиализа // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. – 2004. – № 3. – С.37-40.

2. Todorov S.A., Lainer U.A., Medvedev A.S. Development of electrodialysis process for aluminous solutions // Journal of Guangdong non-ferrous metals. Guangzhou, China. Nov. 2-5, 2005. – Vol.15. – No.2. – P. 641.

3. Лякишев Н.П., Лайнер Ю.А., Тодоров С.А., Тужилин А.С. Расширение сырьевой базы алюминиевой промышленности путем совместной переработки щелочного и бесщелочного сырья // Ресурсы. Технология. Экономика. – 2005. – №9. – С.2-8.

4. Тодоров С.А., Лайнер Ю. А., Медведев А.С. Переработка низкоконцентрированных алюминатных растворов с использованием электродиализа // Металлургия легких металлов. Проблемы и перспективы: Тезисы докладов международной научно-практической конференции. – М.:

МИСиС. – 2004. – С.70-72.

5. Тодоров С.А. Переработка алюминатных растворов с использованием электродиализа // Труды молодых специалистов ИМЕТ им. А.А.

Байкова РАН. – М.: Интерконтакт Наука. – 2005. – С.99-102.

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»