Виведення дисперсних домішок методом флотації

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦЬОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ХІМІЧНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ ПАЛИВА ТА ВУГЕЦЕВИХ МАТЕРІАЛІВ

РЕФЕРАТ

з дисципліни: «Основи інженерної екології»

на тему: «Виведення дисперсних домішок методом флотації»

Студентки IV курсу ХТ-09 групи

напряму підготовки 6.051301

спеціальності хімічна технологія палива та вуглецевих матеріалів Прасолової О.А 

Перевірила доцент кафедри

Шевченко А.Ю.

Національна шкала ________________   

Кількість балів: __________Оцінка:  ECTS _____

м. Донецьк - 2012 рік

ЗМІСТ

ВСТУП

ВСТУП

Охорона водних басейнів а  також скорочення споживання природніх  прісних вод є важливим питанням з охорони навколишнього середовища. За умов великих темпів росту промисловості та дефіциту водних ресурсів це питання стає все гострішим. Це обумовлює необхідність очищення стічних вод а також очищення вод для їх подальшого використання у виробництві.

Очищення води може відбуватися у декілька способів: механічний, фізико-хімічний, біологічний, часто використовується комбінація цих методів. Флотаційний метод  відноситься до фізико-хімічних.

Флотаційне  очищення здійснюється у безперервному  процесі, що є перевагою для промислових установок, його ефективність сягає 90-98% очищення від завислих часток нерозчинних домішок. Також під час флотаційного очищення можливий витяг необхідних у виробництві або цінних речовин  з  води неушкодженими.

Флотаційний метод очищення від дисперсних домішок є ефективним, зручним та не вимагає великих затрат, тому часто використовується на промислових виробництвах та розвивається.

 1 ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ОСНОВИ  ФЛОТАЦІЙНОГО ПРОЦЕСУ

Флотація є складним фізико-хімічним процесом. Витяг колоїдних часток з рідини відбувається за рахунок прилипання частки до бульбашки повітря, який або утворився у рідині, або був у неї введений. Частки зліплені з бульбашкою підіймаються  на поверхню рідини, утворюючи шар піни, де вони тримаються. Крім того, у піні часто спостерігається і завишення концентрації деяких розчинених речовин чи іонів, тобто відбувається витяг як нерозчинних так і розчинних компонентів (1), (2).

Прилипання часток відбувається через їх невелику змочуваність або  взагалі незмочуваність. Змочувана здатність рідини залежить від її полярності. Вода, як полярна речовина, не змочує неполярні частки.

Незмочування частки відбувається за умови, коли поверхневий натяг  на межі частка-повітря менше за поверхневий натяг на межі частка-рідина.

На рисунку 1.1 зображено  різні випадки змочування.

Рисунок 1.1 – Різні випадки  змочування

Отже якщо необхідна  очистка від гідрофобних речовин, треба лише пропустити бульбашки  повітря через забруднену воду. У  випадку наявності гідрофільних домішок не відбудеться їх прилипання до бульбашки, бо поверхневий натяг на межі вода-частинка менший за поверхневий натяг на межі повітря-частка. Тому при очищені від таких домішок до води попередньо додають ПАР – поверхнево-активну речовину, молекули якої, як відомо, мають гідрофільну та гідрофобну частини. Молекули ПАР гідрофільними сторонами прилипають до частки, яка підлягає видаленню, а своїми гідрофобними сторонами обертаються до води. Таким чином коло частки утворюється гідрофобний шар, завдяки якому відбувається злипання з бульбашкою повітря. На рисунку 1.2 зображено механізм дії ПАР на частку.

Рисунок 1.2 – Механізм дії  ПАР

 2 РІЗНОВИДИ  ФЛОТАЦІЇ