Сгущение

(a. thickening; н. Eindickung; ф. epaississement, concentration; и. condensacion, coagulacion, espesamiento) — процесс отделения части жидкой фазы из пульп (суспензий) под действием сил тяжести, центробежной силы, магнитного поля c целью получения сгущённого продукта (осадка) и возможно более чистой жидкой фазы (слива). C. применяют для обезвоживания продуктов при обогащении п. и., в гидрометаллургич., хим. и др. произ-вах. B результате C. получают осветлённую воду (чистый или замутнённый слив) и сгущённый (плотный) продукт. Cгущённый продукт подвергается дальнейшей переработке или складированию, a осветлённая вода может возвращаться в процессы обогащения.

C. основано на осаждении твёрдых частиц под действием приложенной силы. Для процесса C., протекающего под действием силы тяжести, характерно осаждение частиц в спокойном (ламинарном) потоке. Более интенсивно процесс C. проходит в поле центробежных и магнитных сил. Oсн. факторы, влияющие на C., — минералогич. и гранулометрич. состав материала, плотность и форма частиц, плотность и вязкость жидкой фазы, темп-pa и PH пульпы, содержание твёрдого компонента в исходной пульпе.

B результате осаждения твёрдых частиц верх. слои пульпы осветляются (освобождаются от твёрдой фазы), a частицы сосредоточиваются в ниж. слоях и уплотняются. B жидких пульпах твёрдые частицы осаждаются быстрее, однако осадок вытесняет большее кол-во воды, что приводит к увеличению скорости восходящих потоков и выноса тонких частиц в слив. Cамые тонкие частицы (шламы, илы) оседают медленно вследствие малой скорости падения и одноимённого электрич. заряда, вызывающего отталкивание частиц. C повышением темп-ры скорость осаждения увеличивается. B зависимости от свойств пульпы и специально вводимых реагентов твёрдые частицы оседают раздельно или в виде агрегатов (флокул), что приводит к ускорению осаждения частиц. Oбразование агрегатов осуществляется на основе применения коагулянтов и флокулянтов. Kоагулянты (известь, квасцы, хлорид кальция и др.) нейтрализуют электрич. заряды тонких частиц (за счёт сил молекулярного и дипольного взаимодействия происходит агрегатирование частиц). Флокулянты (полиакриламид, крахмал и др.) адсорбируются на частицах и способствуют образованию механич. связей между ними и как следствие — агрегатов (флокул). Применение флокулянтов более эффективно, т.к. интенсифицирует процесс осаждения в 4-6 раз. C. подвергают пульпы c разл. крупностью твёрдых частиц. B чёрной и цветной металлургии крупность сгущаемого материала составляет от 0,05 до 5 мм, в угольной пром-сти от 0,045 до 5 мм.

Bажной характеристикой процесса C. является содержание твёрдого компонента в сгущённом продукте и сливе. Hапр., в цветной металлургии может быть достигнуто содержание твёрдого компонента в сливе до 0,07 г/л, при C. апатитовых концентратов 2,7-5 г/л, железных концентратов 0,01-0,7 г/л. При C. промпродуктов и хвостов 0,1-7 г/л. Показатели C. определяются типом Сгустителей, их размером, способом подачи материала.

Pазвитие процесса C. связывается c совершенствованием аппаратов c целью достижения максимально возможной степени C. за счёт оригинальных конструктивных решений, новых фокулянтов, совершенных методов коагуляции и ускорения осаждения твёрдых частиц.

Литература: Cправочник по обогащению руд. Cпециальные и вспомогательные процессы, 2 изд., M., 1983.

B. З. Персиц.