Zmiana właściwości filtracyjnych flotokoncentratu węglowego poddanego filtracji wirowej po sonifikacji flokulantu

• Autorzy: Palica M. , Drzazga M. , Gierczycki A. , Gozdek A. , Thullie J.

Warianty tytułu

EN

Change of filtration properties of coal flotoconcentrate subjected to the centrifugal filtration after flocculant sonication

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

EN

Vacuum filtration is widely used in dehydration of the coal flotoconcentrate. Inspite of the application of flocculants, it gives post-filtration suspension humidity of ca. 27-28%. Suspension humidity may be significantly decreased as a result of the centrifugal filtration. Investigated flotoconcentrate suspension contained ca. 31% of solids and its density was ca. 1087 [kg/m³]. Flocculant Magnafloc 336 was added to the suspension in a proportion 70 g/l Mg of dry product. During the simultaneously performed investigation on vacuum filtration ([4]) it was shown that applied dosage is too small. Therefore, an additional flocculant portion of 40 g/l Mg of dry product is advisable. It enables one to obtain a product of less humidity. It was also stated that, in comparison to a nonsonicated flocculant, a treatment of the additional dosage by an ultrasound field of 20 [kHz] for 6 [s] results in an additional effect of dehydration. Investigations of the centrifugal filtration were carried out for the following parameters of a laboratory centrifuge: tau = 5-30 min, a/g = 251.3-1969.9. Investigation series for given suspension (without additional flocculant, addition of 40 g/l Mg and sonicated addition of 40 g/l Mg) included 7 centrifugation times and 6 values of the multiplication coefficient. It means 42 measurement points. All examinations were carried out for the same filtration cloth PT-912. Empirical triparametric correlations w(pl) = f (a/g,tau) were developed. The value of R-2 of the correlation is not lower than 0.9443 for investigated suspensions. Moreover, particle size distribution as well as sedimentation tests of examined suspensions were performed. It was stated that although addition of the extra flocculant dosage causes the decrease of humidity of the filtration cake significantly as a result of centrigugal filtration, the sonication of the flocculant was beneficial for final dehydration, however the changes were less noticable. For the most important working parameters of the centrifuge, i.e. a/g = 1970 and tau = 1800 s, for sonicated flocculant Magnafloc addition w(pl) approximate to 16.5% was obtained. Physical explanation of the flocculant sonication effect is a formation of smaller but more stable aggregates and the considerably lower amount of micrograins in comparison to a technological suspension. This suggestion is confirmed not only by sedimentation tests and grain analyses, but also by other coal flotoconcentrate investigations published in [7, 10], considering an influence of the flocculate sonication on w(pl) during the pressure filtration.

Słowa kluczowe

PL

flotokoncentrat węgla kamiennego; filtracja; sonifikacja; osad

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2012
• Tom: Tom 14
• Strony: 752--760
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., tab.

Twórcy

autor

Palica M.

• Politechnika Śląska, Gliwice

autor

Drzazga M.

• Politechnika Śląska, Gliwice

autor

Gierczycki A.

• Politechnika Śląska, Gliwice

autor

Gozdek A.

• Politechnika Śląska, Gliwice

autor

Thullie J.

• Politechnika Śląska, Gliwice

Bibliografia

• 1. Wakerman R., Tartleton S.: Solid/Liquid Separation: Principles of Industrial Filtration. Elsevier 2005.
• 2. Sutherland K.: Filters and Filtration Handbook. 5th ed., Elsevier 2008.
• 3. Żużikow W.A.: Filtracja. Teoria i praktyka rozdzielania zawiesin. tłum. z j. ros., WNT, Warszawa 1985.
• 4. Palica M., Gozdek A., Pohl Ł.: Właściwości filtracyjne zawiesiny flotokoncentratu węgla o różnych dodatkach flokulantu. Karbo, 2, 110 (2011).
• 5. Bień J.B, Kempa E., Bień J.D.: Influence of ultrasonic field on structure and parameters of sewage sludge for dewatering process. Water Sci. Technol., 36, 287 (1997).
• 6. Yen H.J., Yang M.H.: The ultrasonic degradation of polyacrylamide solution. Polymer Testing, 22, 129 (2003).
• 7. Bień J.B., Wolny L., Jabłońska A.: Sewage sludges preparation for dewatering with ultrasonic field application. Inż. Ochr. Środ., 4, 9 (2001).
• 8. Lemanowicz M., Jach Z., Kilian E., Gierczycki A.: Ultra-fine coal flocculation using dual-polymer systems of ultrasonically conditioned and umodified flocculant. Chem. Eng. J., 168, 159 (2011).
• 9. Palica M., Gierczycki A., Berny K., Wojtowicz M.: Filtracja ciśnieniowa zagęszczonej zawiesiny węglowej z odmulnika Dorra. Karbo, 3, 146 (2010).
• 10. Lemanowicz M.: Spagiryczne procesy zachodzące w układach dyspersyjnych ciało stałe-ciecz w polu ultradźwięków. Rozprawa doktorska, Pol. Śl., Wydz. Chem., Gliwice 2011 (praca niepublikowana).
• 11. Palica M., Wątor K., Thullie J., Kurowski Ł.: Odwadnianie szlamu węglowego na drodze periodycznej filtracji wirowej. Rocznik Ochrona Środowiska Tom 12. 489 (2010).
• 12. Adamczyk M.: Wpływ ultradźwięków na wilgotność osadów po filtracji ciśnieniowej zawiesiny węglowej z dodatkiem flokulantu. Praca dypl. mag., Kat. Inż. Chem. i Proc., Pol. Śl. Gliwice 2010 (do użytku wewnętrznego).
• 13. Pohl Ł.: Wpływ ultradźwięków na wilgotność osadów po filtracji wirowej zawiesiny węglowej z dodatkiem flokulantu. Praca dypl. mag., Kat. Inż. Chem. i Proc., Pol. Śl. Gliwice 2010 (do użytku wewnętrznego).
• 14. Bandrowski J., Merta H., Zioło J.: Sedymentacja zawiesin. Zasady i projektowanie. Wyd. II, Wyd. Pol. Śl., Gliwice 2001.