ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Пенообразование при растворении из "Основные процессы технологии минеральных удобрений" Процесс растворения высококарбонатных фосфоритов (например, Каратауского и Актюбинского бассейнов и многих зарубежных) сопровождается интенсивным ценообразованием, что приводит к снижению производительности основного оборудования и повышению потерь Р2О5 с кислыми стоками [30, М]. [c.44] СЯ следствием разложения карбонатных минералов (кальцита, доломита), присутствующих в фосфатном сырье. При их разложении выделяется большое количество диоксида углерода, являющегося основной составляющей газовой фазы пены. Некоторая ее часть приходится на долю фтористых газов и воздуха, адсорбированного минералами с большой удельной поверхностью. Такими минералами в отечественных фосфоритах являются глины, содержание которых в них колеблется от 3 до 67о, а удельная поверхность составляет около 10 ы /г. [c.44] как и все дисперсные системы, является термодинамически неустойчивой из-за высокой удельной поверхности. Относительную устойчивость пенам придают поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые, адсорбируясь на границе раздела фаз, образуют защитную пленку, препятствующую коалесценцип пузырьков [32]. Устойчивость пене придают также высокодисперсные твердые частицы, которые выносятся на поверхность из объема пульпы. Частички концентрируются на межфазной поверхности и предотвращают слияние отдельных пузырьков. Механизм процесса пенообразования в экстракторах, вероятно, аналогичен механизму процесса пенной флотации. [c.45] Таким образом, пена, образованная при химическом растворении высококарбонатных фосфоритов, представляет собой трехфазную систему. Из-за избытка газовой фазы пузырьки пены не приобретают сферической формы, а представляют собой полиэдрические ячейки (наподобие сот), стенками которых являются тонкие пленки фосфорной кислоты, стабилизированные ПАВ и тонкодисперсными твердыми частицами. [c.45] Средний размер частиц твердой фазы пены равен 5 5 мкм. В основном твердая фаза пены представлена нерастворимым остатком фосфатного сырья (на 75—80%) и мелкими кристаллами дигидрата сульфата кальция (на 15—20%). В пену увлекается также незначительная часть частиц тонкодисперсного фосфата (3-5%). [c.45] Процесс пенообразования при растворении фосфата изучали для различных образцов фосфатного сырья Каратау. В табл. 2,2 приведены химический состав этих образцов и характеристика пены, образующейся при их переработке [31]. Кривые, описывающие процесс пенообразования во времени, для различных образцов фосфатного сырья Каратау приведены на рис. 2-4, а. [c.46] Полученные данные свидетельствуют о том, что содержание карбонатов в сырье оказывает существенное влияние на высоту столба пены. Однако пена, образованная необогащенными фосфоритами, сравнительно быстро разрушается. Флотационные концентраты дают более устойчивую пену вследствие присутствия в них остатков ПАВ (СЖК — синтетических жирных кислот или СЖС — синтетических жирных спиртов). [c.46] Определено (рис. 2-5, а) максимальное содержание тонких фракций во флотконцентрате (10% фракции —0,061 мм), не оказывающее негативного влияния на пенообразование [31]. В стандартном же флотационном концентрате содержание тонких фракций значительно выше (35—50%), причем основная доля приходится на зерна размером менее 0,02 мм. [c.47] Повышение температуры при прочих равных условиях приводит к увеличению интенсивности пенообразования, однако устойчивость пены при этом существенно понижается (рис. 2-5, б) в связи с тем, что с повышением температуры возрастает скорость растворения и фосфата, и сопутствующих карбонатсодержащих минералов. Повышение температуры одновременно приводит к понижению вязкости фосфорнокислого раствора, усиливает тепловые колебания адсорбированных молекул ПАВ, снижает устойчивость их гидратных слоев [33], что в совокупности приводит к ускорению истечения жидкости из пены и ее разрушению. [c.47] Снижение соотношения жидкой и твердой фаз в пульпе уменьшает интенсивность пенообразования (см. рис. 2-8), и при отношения Ж Т, равном 0,5—0,75 1, пенообразование практически отсутствует. При отношении Ж Т в пульпе, равном 0,5— 0,75 1, жидкой фазы недостаточно для образования каркаса, ограничивающего пузырьки газа, в результате чего эмульсия газ в жидкости переходит в свою противоположность — жидкость в газе , — и пена над слоем пульпы отсутствует. [c.48] Опытные испытания способа получения экстракционной фосфорной кислоты с предварительной декарбонизацией флотационного концентрата Каратау в густых пульпах [34] подтвердили результаты лабораторных исследований. [c.48] Выше были описаны негативные последствия пенообразования при фосфорнокислом растворении фосфоритов и намечены основные пути борьбы с этим явлением при переработке карбонатсодержащих фосфоритов. Однако в этих же процессах (при получении экстракционной фосфорной кислоты) пенообразование можно рассматривать как явление положительное. [c.48] По данным опытных испытаний, предварительная обработка фосфоритов Каратау фосфорнокислыми растворами с выводом пенного продукта в количестве 200—400 кг на 1 т фосфорита позволила практически исключить пенообразование в экстракторе и увеличить производительность установки на 30—50% без снижения степени использования сырья. [c.49] Вернуться к основной статье