автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.08, диссертация на тему:Применение электроосмоса на дисковом вакуум-фильтре

.Г

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЙ У^АИШ КРИВОРОЖСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ГУЕИН ГЕННАДИЙ ГЕОРГИЕВИЧ

ПРИМЕНЕНИЕ. ¿ЛЕКТРООСМОСА ПЛ. ДИСКОВОМ ЗАЮТМ-^йЛЬТРЕ

Специальность: 05.15.08 - "Обогащение полезных ископаемых"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кривой Рог - 1996

ГУБНН ГЕННАДИИ ГЕОРГИЕВИЧ

ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРООСМОСА НА ДИСКОВОМ ВАКУУМ-ЙШМ'РЕ

05«15.06. - " Обогащение полезных ископаемых "

Автореферат диссертации на ссксканку ученой степени кандидата технических

Подписано з печать "Ю " 04 19 9бг. Формат 60x64/18

Печать плоская. О-^ьем I п.л. Тираж 100 экз. Заказ №14

?о-?априн? -ЧТУ, 324027, Украина, г.Кривой Рог, ул.22 паргсьезда.П

Диссертация является рукописью -

Работа выполнена в Криворожском техническом университет

Научный руководитель - чл.-яорр. АГН Украины»

д-р техн. кауз, проф.

Казарма Игорь Иванович

Официальные оппонента: доктор технических наук» профессор

Ведулая организация - Институт Механобрчермет

Защита состоится " 27" -яад - 1996 г. в 10°0 час. на заседании специализированного, оовета К 16.01.01 по защите диссертаций при Криворожском техническом Университете С 324030, г. Кривой Рог, уд. ХХП партсъезда, II, Ш )

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Криворожского технического университета

Автореферат-разослан "21" .м. а я 1396 г.

/ченый секретарь специализированного совета.

Шупов Леонид Петрович-

кандидат технических наук, старший научный сотрудник

Гольдберг Юрий Сергеевич

кандидат технических наук, доц

Ш.Г.Горбачёв

РАБОТЫ

Актуальность работы. Украина располагает большими запасами же -■ лезкой руды и мощной железорудной индустрией. Основным сырьём горнорудной промышленности являются железистые кварциты Кривого Рога.

Усложнение геологических и горнотехнических условий добычи сопровождается уменьшением вкрапленности минеральных зёрен и ухудшением обогагимосги руды. Для раскрытия минералов требуется измельчать руду до минус 0,05 мм. Снижение крупности измельчения привело к значительному росту удельной поверхности продуктов обогащения и увеличению их влагоёмкости» Повышение удельной по -верхности концентратов сильно затрудняет процесс обезвоживания» приводит к снижению производительности вакуум-фильтров, росту затрат на фильтрование и повышению влажности готовой продукции. Высокая влажность неблагоприятно влияет: на производство окатышей, а транспортирование переувлажнённых материалов ведёт к нерацио -нальным перевозкам воды и усложняет загрузочно-разгрузочные операции 2 загонах.

Б настоящее время в Кривбассе и других прсмысшбнных регио — нах возникли серьезные проблемы с отчуждением пахотных земель для складирования отходов обогащения. Б связи с этим разрабатк -ваются технологии совместного сухого складирования отходов обо -гащения и пород вскрыши, в том числе и в выработанное пространство рудников, что должно уменьшить отчуждение земельных площа -дей. Однако на этом пути возникают трудности с обезвоживанием тонкодисперсной части хвостовой пульпы, При её фильтровании оборудование имеет низкуа производительность, а получаемые осадки содержат большое количество влаги.

Для снижения влажности тонкодисперсных материалов приходит-'--.'-'.''■*" 3

ся прибегать к такому сложному и дорогостоящему оборудование как1 фильтрпрессы или применять дорогой ик тому же экологически не»-" благоприятный процесс термической сушки.

Поэтому пвиск а разработка эффективных» сравнительно простых и экологически чистых методов обезвоаивания является акту -альной народно-хозяйственной задачей.

Целы» работы является интенсификация процесса вакуум-фильтрования с помощью постоянного электрического тока и создание устройства для реализации этого метода.

Цдея работы заключается в использовании явления электроосмоса при обезвоживании тонкодисперсных материалов в процесса .вакуум -ного фильтрования.

Методы исследования. При выполнении работы использование

- обобщение и анализ научной информации о'состоянии обезвоживания зспособах его интенсификации, о формах влаги, строении двойного электрического слоя, электрокинетических явлениях в дисперсных системах и практическом их использовании;

- гранулометрический, седиментационный, химический, минералогический анализы, определение удельной поверхности, максимальной молекулярной злагоёмкости, дзета-потенциала и др.;-:;

- аналитические и экспериментальные исследования влияния электрического поля на процесс переноса влаги в капиллярно-пэ -ристых осадках;

- испытания на опытных установках з полупромышленных и про-«ышлешшх услозиях. ' »

)сновныэ защищаемые положения.

I. Физической основой изучения электроосмотического обезво-гивания. является капиллярная модель дисперсной.системы с нала — ®нным-на нее электрическим .полем постоянного тока. ■4

. 2. Иямаснфяшим обвзвоаввания осадка при наложения злак -^ сркчеоксго полл происходи! как за счет возникновения злектроос -магического движения жидкости, гак й за счет погашения темпйра -•руры, обусловленной джоулэвым разогревом системы.

3. Эмпирические закономерности» полученные в условиях изменения состава и дисперсности исследованных материалов, содержа -кия твердой фазы, толщины осадка, времени обезвоживания и кон -центрации солей жёсткости, подтверждают корректность разработанной модели процесса электроосмотического вакуум-фильтрования.

4. Электроосмотический дисковый вакуум-фильтр» технологи -ческие и технико-экономические показатели его работы. Научная новизна работы заключается в.следующем:

- разработаны научные предпосылки электроосмотическогс ва -куум-фильтрозания, учитывающие джоулэвый разогрев капиллярной системы в условиях повышенной жёсткости воды;

- установлено, что электрически стимулированная гидрофоба -зация поверхности минерального капилляра обусловлена не только электроосмосом, но и джоулевым разогревом системы;

- показано, что с увеличением напряженности электрического поля влажность осадка, снижается во зсех случаях, однако скорость снижения влажности зависит от концентрации солей жёсткости в веде;

' ■ • - установлены технологические параметры процесса электроосмотического обезвоживания токкоизмельченных концентратов на дис-

з он вакуум-филь тре,

достоверность и обоснованность, научных положений, выводов »рекомендаций подтверждены: теоретическими и экспериментальными исследованиями, результатами обработки опытных данных методами математической статистики, сравнением результатов лабораторных ис-

о-ЗДСЕакий С данными испытаний, проведенных в полупромышленных и промышленных условиях, а также технико-экономическими расчетами.

Практическая ценность. На основе теоретических и эксперимен -тальных исследований предложено использовать воздействие поста-лнного электрического тока для интенсификации процесса обеззо -живания на дисковых вакуум-фильтрах. Разработана новая консг -рукция дискового вакуум-фильтра, на которую получено авторское свидетельство.

Реализация работы. Результаты работы использованы при проекта» ровании базового варианта электроосмотического дкскозс-с вакуум--фияьтра для горной промышленности. Методики, разработанные в диссертация, используются в лризорожском техническом университете при проведении исследований и выполнении дипломных работ. Апробация работы. Результаты работы доложены и обсуждены на 1У областной научно-практической конференции "Комплексное и рацио -яальноз освоение железорудных месторождений и охрана природы" ( г. Губкин, 1950 г.); научно-технической конференции "Вузовская наука - резерв ускорения научно-технического прогресса", (г,Кри -вой Рог, 1391 г.); межреспубликанской научно-практической конференции "Пути решения эколого-технологических задач на горных предприятиях" С г.Ташкент, 1951 г.); технических советах и координационных совещаниях в институте Механобрчермег, концерне"Укр-рудпром", ЮГОКе и комбинате "Хризорснсгадь" (г.Кривой Рог, 19Ь9--1935г.г.).

Декларация конкретного личного вклада в разработку научных ре -зультатов, вынесенных на защиту, состоит в формулировании цели, идеи, научных- положений и задач исследований, теоретическом и. --экспериментально!,: обоснование интенсификации обозвокивания. при.

I использовании постоянного электрического тока, в сотдании tnu* J ных установок и их испытании в подупромыпленных и промышленных условиях, внедрении результатов исследования'при проектировании промышленного образца электроосмотичесяого дискового вакуум -. -фильтра.

Публикации. По результатам выполненных работ опубликовано семь статей, три тезиса доклада и авторское свидетельство. Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы из 69 найме -нований, содержит 149 страниц, 36 рисунков, 6 таблиц и 3 приложения на 6 страницах.

Автор выражает благодарность проф. Каварме И.И., доцентам Ткачу 3,3., Панову З.П., Гвоздику B.C., асс. Коваленко Л.й. за ценные советы и помощь при-выполнении работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ-Современное состояние путей повышения эффективности процесса

• обезвоживания тонкоизмельченных продуктов обогащения

Анализ научно-технической литературы показал, что повышение эффективности обезвоживания тонкоизмельченных продуктов обогащения развивается в трёх основных направлениях:

- оптимизация конструкторских и технологи-;:ких параметров ва -куум-фильтров;

- поиск и исследование химических воьзетв, интенсифицирующих обезвоживаниеj

- разработка дополнительных технологических операций, связанных с- различными физическими воздействиями на обезвоживаемый материал.

Для большинства материалов, удельная поверхность которых

2 ■

превшЕ38£_200 н /кг, оптимизация технологических параметров,су -

. чествующего фильтровального оборудовании ирл.-лчс-сА«!. исчерпала , себя :: не обеспечивав* требуемой влажности.

Применение химических аащзстз позволяет в ряда случаев, улучакть показатели обезвоживания, Однако их использование сга -новится лее более затруднительным из-за существенных материаль -ных затрат, связанных с ксыпеясациэй наносимого гай зколсптчес -кого ущерба.

Вэеденение в технологический цикл дополнительных физических воздействий приводи? m повышению эффективности обеззохлваккя,однако улучшение показателей фильтрования, как правило, связано с энергетическими затратами, либо с незогмозиостьв эффективного-применения этих воздействий для тонкодисперсных материалов.

Наиболее актуальным направлением повышения эффективности обезвоживания тонкодистерскых продуктов обогащения является со -чзтзние вакуумного фильтрования с воздействием на обезвоживаемый материал постоянным электрическим током.

Знтенсифихацчя процесса обезвоживания посредством налонэния постоянных электрических полей связана о необходимость» дальнейшего проведения гесратических и эксперкмезгалышх исследований..

Теоретические предпосылки интенсификации процесса обезвоживания с использованием электрического педя

Направленное перемещение жидкости з пористом-тело кожно вызвать действием приложенной к ному разности потенциалов, ¿то явление называется элекбропсисссм. Последней связан с таким понятиен, как двойной электрический едгй.

Известно, что оо'.док, ог.разуюцнлол при фияйтрсваниа, представляет собой гзтерогзипуэ систему, харзктеризуощуяся высоким значением поверхностней энергии. Стремление гетерсгбнноЯ. системы к

умекьыенив этой энергии вызывает ориентирование полярных нолеку ионов а электронов в поверхностном слое на границе фаз: твердое - жидкость. Вследствие этого соприкасающиеся фазы приобретают з ряды разной величины и противоположного знака. В результате на поверхности возникает двойной электрический слой. Со стороны те дой фаза располагается ряд потенциал-определяющих ионов, со стс роны жидкой фазы-ряд противоионов. Слой прогивоиоаов состоит : двух частей. Одна часть примыкает непосредственно- к межфазной г верхности и образует плотный адсорбционный слой, другая находи: в диффузной области - диффузный слой.

Поскольку поверхность частицы имеет заряд, в пространства окружающем, появляется электрическое поле.

Если к электродам, между которыми помещается пористое тел приложить разность потенциалов, то противоианы диффузного слоя слабо связанные с поверхностью твердой'фазы, будут перемещаться соответствующему электроду к благодаря молекулярному трению уь кать за собой дисперсионную среду. При перемещении жидкой и та дой фазы происходит разрыв слоя по плоскости скольжения, котор обычно проходит по диффузному слою, и часть его ионов остаётся дисперсионной среда. В результате дисперсионная и дисперсная оказываются противоположно . заряженными. При отрыве части ди<3 фузного слоя на плоскости скольжения возникает дзета-потенциа,-который зависит от скорости движения сред, вязкости среда, п] роды фаз и других факторов.

Очевидно, чем больше дзета-потенциал, тем болылз перенос коз зарядов, тем выше скорость перемещения жидкости в пористо! теле.

Скорость движения жидкое*'.! находится из уразнэиия Гельмг ца-Сколуховского:

гда с<г - электрическая постоянная;

~ - относительная диэлектрическая пронзцаемгсть сред! £ ~ капрянанность элэктркчвекггэ поля; '■3 - дзета-потенциал;

п ~ динамический коэффициент вязкоста. • Анализ этогэ уравнапя наказывает, что оно справа-лягва к; для единичного цилиндрического капилляра, гак к ддч система, к; пнллярев различной формы, гак как в это уравнение но входят а: геометрические размеси. Следует отменить, ч?" в пределах двсй г в электрического слоя значения дкслоктричоскьЯ поетилк ¡ой и . костк дисперсной среды иные по сравнения со значениями э»кх в чин з объеме раствора, '¿то различие наиболее ааутимэ, зела то, на двойного электрического слоя соизмерима с радиусом капидля При наложении электрического поля снижение количества вл з эсадкз происходит не только за счет электроосмотичвского дв ния жидкости,, но и за счёт повышения температура. Под действа тепла происходит нарушение адсорбционно-дэсорбционнэгс рагкез з сторону уменьшения концентрации адсорбированных на пзвзрхно тзёйдей фазы ионов,обусловливающих првчнуи связь прилегающего твёрдой поверхности слоя жидкости. 3 этом случае гндрофзбизац поверхности капилляров будет иметь телловув природу..

При повышении температуры происходит также .снижение дяэк ти глдхости, что в свою очередь способствует увеличении гидро

л

намического потока гидкоети.

Течдерагурна;5 фактор интенсификация обезвоживания при на дании электрического поля мало изучен как теоретически, так и экспериментально.

Йгш разрабо*а>:ц гсорв»кч«;схйо предпосылки эйвул^оосмоин чоаког» вахуум^ил^гсс.'ч^ия, огкоьг.шш'Э на.капиллярной модвля даспврсиоз сасуамк а увдоя&х до/зека разогрева.

На основевал этой модели, используя класгячэскке уравнения Гсмгольца-Смолуховсжого, Глгеиа-Пуазийлн, уравнения неразрывности струи,неми получены выракекия, опасиваюздш квнэгику сбезвояиэа -кия:

У/ С з )

кир■ С^ст ¡У-п) "1/

где. №'■ - злакносгь осадка;

- значение -нлажности в момек? .включения псля;

6 - элакарическая постоянная;

£ - диэлектрическая проницаемость среды;

и? - злеятрохинегичесяиЗ погекциал;

7 - динамический коэффициент вязкости; £ - высота слоя осадка;

Ого*- удельные электропроводности гзёрдой и жщксй фаз; £ - средняя напряженность поля в ячейке;. Ь - время фильтрования; Т/и ~ температура осадка а окружающей среда; ¿Га - энергия активации проводимости;

- постоянная Еольииана;

<аг- постоянная величина, слабо зависящая от температуры;

С5Г«, - электропроводность дисперсной системы;

с ~ удельная теплоемкость дисперсной среды; г,-/ - масса дисперсной сред::.

Качвстзэнный анализ дыззденнжурзэнвии?! приводи* к ->е

зультатам:

I. Кинетика температуры к плотности тока имев? экогремаль наэ зависимости.

'¿. ¿рэменной максимум тока сдзину* в область меньших арене по срезкзнип с максимумом температура. --'--_.

3» В слабых электрических, полях злакносгь уменьтазгея .про погционнлько времени в сгепешг 1/2, з более сильных полях зазж »имость инее г более высокую степень за счёт повышения зле!;зро -проводяоетя •твердой фазы и снижения вязкости жидкой»

При увеличении.концентрации солей нэсгхсстн. крутизна кр энх: влажность - время должна возрастать.

Причиной экстремального характера кинетики тска и темпера гуры язлязтся конкуренция двух процессов: температурного возра тания проводимости твёрдой фазы и уменьшение проводимости ссадк за счёт его обэзложивания.

Таким образом, разработанная модель позволила провести ка чественную оценку процессов обезвоживания при фильтровании в ус дэвнях изменения количества солэй жёсткости жидкой фазы и джоу лева разогрева капиллярно-пористой системы. Исследования закономерностей олектроосмотической интенсификации вакуум-фильтровального обезвоживания тошсоизмельчённих продуктов обогащения

Необходимость проведения экспериментальных исследований пр вела к созданию ряда оригинальных методик И установок, з том ч~/ лэ и капиллярной установки для изучения движения жидкости через отдельный капилляр, изготовленный из материала твёрдой фазы обе доживаемой среды.

Такая устзнсакз позволила исслздовать влияние напряженное*

внэанегв с-лакхричесхогс поля на скорость арогэкания жидкости ч» роз капилляр при различай величине двзшуъего напора ( таблица 3 результата опытов усуаневявно, чт» поваизшш потенциала минь радьного эдеатрэдь сопровождается сниквниг« потерь напора щ нив во всём диапазоне значений движущего напора. При повышении движущего напора увеличивается турбулентность течения-, наличие которой снижает эффект влияния электрического поля на потери нг пора, ¡а грениа.

Явление сблагчелшя условий скольжения ярг наложении эдект{ ческого поля на минеральный капилляр следует рассматривать как гидрофвбйзацзи его поверхности. При гидрофобнзацки поверхнсста капилляров сопротивление трэнав пристенного слоя о стенку умак; каемся, жидкость начинает скользить по поверхности. Следующий расположенный ближе к вен слей будет испытывать трение уже не 5 неподвижный слой, а о движущийся, скользящий сдой. Поэтому он С дет двигаться быстрее первого, третий - быстрее второго и т.д., вплоть до беи канала. В результате общий поток жидкости через к аилляр при гвдрефебизации поверхности возрастает.

Исследование интенсификации вакуум-филыроваьяя при помощи воздействия постоянным электрическим полем осуществлялось на се г.иальао сконструированной, воронке.

Исследовало влияние напряженности электрического поля на г цвсс олектроосмотического вакуум-фильтрования для концентратов хзостоз Северного горно-обогатительного комбината (СевГОКз). а также слабой Кривороьстали. Показано, что в идентичных условиях снижение влажности для осадков различной пр;:роды приблизительно одинаково и дЕсткгаа? яри напряжениях' 100...120В.

С-увеличением напряженности электрического- поля влажность бсадки снижается во всех случаях, однако скорость снижения влаа носгй зависит от концентраций селей жёсткости.

Таблица

Влияние электрического поля на динамику движения нидкооти а гшцоральиом капилляре

I

прялонио, В

Движущий напор, кИ/м2

м/с

I

Средняя

скорость

течения,

«актор гидрофоби-

зацци, дол.ед.

Потери Скорость напора ркольмеиия, т трение, л/с

Удельный коэффициент трения скольжения.

хА.с/О^.О

к

с 40 7,264 1,¡х.? 1,0'и 7,261" I592,3

> ■ 40 7,497 0,968 0,617 7,494 1547,6

5 ■ 40 7,00 о 0,9:35 0,5^ 7, иОЗ 148В, а

0 60 с,Ъ66 1,000 ], 5Ь9 Ц.Убч 1592,3

'1 60 9,172 0,967 1,239 5,170 1539,7

5' 60 9,662 0,917 0,700 9,бо0 1460,1

0 ио- . 9,377 1,000 2,412 9,976 •1592,3

4 . 60 10,23м 0,925 ■• 2,072 10,233 1552,5

5 ¿¡0 11,(350 0,Ь45 1,104 XI,649 13ч5,5

При увеличении напряженности поля от 20 до 40 Е/см скорость' спада влажности резко возрастает. В этом диапазоне снижение влажности осадка достигает 0,3...О,8% в зависимости от жёсткости воды. При больших напряжёкностях поля снижение влажности осадка.достигаем 2,8...4$, а при достижении 5,5...6% процесс снижения влажности стабилизируется.

При некоторой напряженности поля скорость снижения влажности достигает максимального значения. С увеличением жёсткости водц экстремальная точка смещается в область низких полей. Так, при использовании воды с концентрацией солей жёсткости более 13,4 мг.экв/л максимум скорости обезвоживания достигается при напря -жённости поля более 100 В/см, а при концентрации 53,6 мг.зкз/л -- 50 3/см. .

Скорость фильтрации возрастает во всём диапазоне напряжен -костей электрического поля. Вместе с тем предельная влажность осадка в 'зависимости от жёсткости достигается при различной на -пряженносги поля. Например, влажность, осадка, равная 6%, достигается в поле 120 В/см при жёсткости зоды 6,6 мг.экв/л. Такая же влажность'осадка при концентрации солей жёсткости хдзкой фазы 53,6 мг.экв/л имеет место при напряжённости поля 50 В/см.

.Увеличение концентрации солей жёсткости приводит к повышению удельной эяекгропроводности пульпы и, как следствие, к возраста -нию начальных значений электрического тока в момент включения электрического поля. -

.П'^адз. включения поля ток через осадок возрастает с течением времени. Температура осадка также возрастает до экстремального -.значения, но более медленно.- Спад тока а конечных стадиях обеззо-нивания достигает меньших значений» чей значение тока сразу поеле включения поля.

При этом спад температуры происходит до значений, существенно

15-

превышающих первоначальные температуры.

При увеличении проводимости пульпы с увеличением концентрации солей жесткости процесс обезвоживания протекает при больших значениях тока, в го время как кинетика температуры изменяется слабо.

Таким образом, зависимость влажности осадка от напряженности поля, рост скорости снижения влажности с увеличением напря -жённости поля, а ?акЖе зависимость снижения влажности с ростом концентрации солей жёсткости обусловлены как процессом электро — осмотического течения жидкости, так и тепловым эффектом, связанным с джоулевым разогревом »садка. .

Разработка ооорудввания для электроосмотического •

вакуум-фильтрования и его,промышленные испытания

Теоретические и экспериментальные исследования позволили разработать на базе стандартного оборудования две конструкции олектроосмоткческого вакуум-фильтра:

- со скользящим электродом и непрерывно вращающимся диском;. -

- с дискретно вращающимся диском.

Первый и з'них испытывался на "опытной фабрике Механобр.чзрмета. Влажность осадка снижалась с 12,1 до 11,1-11,55 при напряжении-70-60 В. При изменении частоты вращения диска от 0,3 до 0,5сб/мин конечная влажность хека' составила 10,7 и II,5%, а длительность обезвоживания 60 и 28-30 секунд.- Расход электроэнергии-составлял 2,5-4,0 кВг.ч. :

При испытаниях наблюдалось искренна, в области скользящих контактов. Указанный недостаток устранён в ::снструкцик дискового Егкуум-фильтра с дискретным вращением диска. Испытания этого фильтра прозодилась Гл обогатительной фабрике й 2 ЮГОКа.

За период иопатакий удельная поверхность кэнцзктрата азие -

нклась ох* 173 до 1оЗ и^/кг. Такие ксни^нграты отьеся-оя к трудий--^ильурует-к. Массовая доля а абеззоаиваеяой суспензии вменялась от 50,1 до 53,$. «дель?ая производительность фильтра составила 0,55-0,36 т/м^.ч» С увеличением частоты вращения диска от 0,2 до 0,4 ос/мин удельная производительность повысилась на Толщина осадка при увеличении частот:: вращения от 0,2-0,3 до 0,4 об/мин укеньналась от 16,2-16,5 до ¿3,4 мм. Образующийся осадок имел ровную, гладкую поверхность, ¿искренность зрацзния диска не ика -зывала заметного влияния на характер образования озадха. С уаелк-чэнием частоты вращения диска влажность осадка пгаыиалась с 10,5 до 11%, При частоте вращения 0,2 об/мин время обезвоживания со -ставляло 63с, а при 0,2 к 0,4 об/мин - 33 и 13 с.соответственно. Пра увеличении частоты вращения з два р^за продолжительность обезвоживания снижалась в 3,5 раза. При напрякзнности электрического поля 20 Б/см -и частоте вращения 0,2 об/мин влажность осадка сни -жалась на 1,9$, а при 0,4 ой/мин - ка 0,7%. Повысение частоты вращения диска при постоянной напряженности поля приводило к сниже -нив удельного расхода электроэнергии.. Это объясняется тем, что с увеличением времени экспозиции электрического поля зозрастали тепловые потери в окружающую среду и с нагретым фильтратом. Расход •«лекгроэнэргии возрастал при увеличении степени снижения влажности. Таге, при снижении влажности ка 0,53 удельный расход электроэнергии составил 0,3 кБт.ч/т, а при снижении влажности на 1% -' - 2,5 кЗт.ч/т.

Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения дисковых фильтров с электроесмотическим устройством ка обогатительной фабрике 3 1 СевГОКа составляет 364611000 ткс.карбованцев, а в корпусе обезвоживания1 шламои комбината "Кривороасталь" - 1668246 тыс. карбованцев,

ЗАКДЙЧЕШШ

Оояоаьм* результаты- исслсдова:«;! состоя? с сдгдувдем:

1. Р&зработаны теорепггесх/е предпосылки «айУрооскотичзско-го фильтрования г условиях д»оуд»ва рпзогрэь«- : позыквнной авзсг-,;;ости жидко»! фазы» озкой&:гшга на хапкллярнт! •¡.золи диспарсией

система.

2. Анализ математической модели» описаваядей кинетику алек-троосмотичвсхого обозБолиланик, привел к следующим результатам:

- плотность тока я температура ике*т окотрэмадьше зазиса -мости о? продолжительности процз^са фильтрования;

- временной «аксямуп тока сдвинут з область меньвих времён яо сравнению с максимумом температура

-в слабых • электрачоскнх.полях снижение влажное гя осадка пропорционально времени обезвоживания в степами Г/2; в более силь -ннх полях данная зависимость становятся значительнее за счет пй-вывекия электропроводности твердой -¿азп и снижения вязкости гладкой средн.

Разработанная модель олекграосмогнчоокого фильтрования нашла подткзридекнв з закономерностях зхспзр/лвкгальных данных, полученных в узлоэияу вариации состава л дисперсности материалов массовой додч твёрдого з пульпе, толавкы осадка, временя филмро вания я концентрация солей жесткости.

Наряду с злехтроасмоеом д»оулеэый газогрез дисперзней си в гена стимулирует гпдрс4-с.-,из:»цг:>1 поверхности чикеральешс капаяля ров а приаоди* к уведачзкив сх^-еогл оС2йдекчэанпч осадка.

5. Разработаны аза иарлалта ,г.:с<ссэсга й деуум—;нль* ра. с' эле* ?роасаогичопхс1 приставкой: с .-ггиреризннм я д;;г,;-;г.етк^у. врацеаиз> диска. Послед низ принят з :*.ач-;с?2с базезого' для проектирования промнзи&ннвх аппарате;? рззлачаах гвдграохероа.

6. Изучены технологические параметры работы электроосмсти -ческого дисхоаого вакуум-фильтра а промысленных условиях. Пока -зано, что при напряженности электрического поля 20-26 В/см сни -жание влажности составляет 0,,9% (абс.) в зависимости от частоты вращения диска, а удельный расход электроэнергии достигает 0,3 и 2,5 кВт.ч/т при снижении влажности соответственна на 0,5 и 1%. Реет удельных энергозатрат с уменьшением конечной влажности осадка обусловлен джоулевым разогревом дисперсной системы.

7. Внедрение результатов исследований в корпусе ебезвожива-i ния шлаыоа комбината "Криаорожсгаль" позволит получить годовой

экономический эффект в размере 1688248 тыс.карбованцев, а на обогатительной фабрике й I СевГОКа - 3646II0GG тыс.карбованцев.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Интенсификация процесса вакуум-фильтрования концентратов постоянным электрическим током // Известия вузов. Горный журнал. - 1988. - М. -с.121-123 С соавтор Ткач В.В. ) Диссертантом выполнены экспериментальные работы и обработка ре -зульгагов исследований.

2. Применение электрических для повышения эффективности обезвоживания атхедав обогаиенкл /У Комплексное и рацио-зальное есвоение железорудных месторождений и охрана природа / Гез.докл. 1У обл.науч.конф. /Губкин, 1950.-е.63-64 С соавтор ?кач 3.3,, Гвоздик'B.C.). диссертантом разраоетана методика и :ровед8ш экспериментальные исследования.

3. A.c. I581346 СССР, МКЯ.В 03 д 33/21. Дисковый вакуум -фильтр / Опубл. 30.Q7.SG//'-Еюл.Открытия. Изобретения.-1990.-$28. Соавторы Ткач 3.3., Гвоздик B.C., Коваленко Л.й.). Диссертантом роведены экспериментальные исследования- нового фильтра.

■ ■Технология обазаоживания оламов прудов-накопителей КЖ ( "Криворожегаль" с применением электроосмогическоге воздействия // Пути решения эколого-гехнологических задач на горных предприятиях / Тез.докл. межресп.науч.-пракг.конф./ Ташкент ,/1991. - ■ с 67-68 С Соавт. Ткач В.В., Коржавин В.А., Коваленко Л.Й.). Дис- ' сертант участвовал в разработке методики лабораторных исследований и обработке экспериментальных данных»

5. Разработка технологии и оборудования для подготовки от -ходов к сухому складировании.// Пути решения зко-логв-технолеги -ческих задач на горных предприятиях / Тез.докл. межресп. науч. --практ.конф. /Ташкент, 1591. - с.о9-70 (Соавторы Ткач В.В., Ко -валенко Л,И.). Диссертантом разработана методика проведения экспериментов по обезвоживанию- дисперсной части хвостов обогати - ,. тельных фабрик.

6. Особенности движения жидкости через минеральные капилляры при электровоздействии в процессе фильтрования // КГРИ.-Кри -вой Ро™, 1391 г.- 6с.: ИЛ. - Библиогр. 3 назв. - Рус.- Д-эп.в Укр ЙНТУЙ 3.01.91г № 74 ( Соавтор Каварма И.И., Ткач В.В.). Дизсзр -тантом разработана установка и проведены опыты.

7. Влияние электрических воздействий на движение дислокаций при измельчении // Известия Еузов. Горный журнал - 1590 г. - % & - с.133-138 С Соавтор Ткач В.В.). Диссертантом сформулированы теоретические предпосылки влияния постоянного электрического тока на процессы обогащения полезных исхопазмых.

а. Научно-технические предпосылки перевода железорудных обогатительных фабрик на короткие схемы обогащения // Обогащение полезных ископаемых. - Киев. - 1552. - с.106-111 С Соавторы Губин Г.З., Ткач ¿Г.В.). Диссертантом обосновано применение по -стоянаого электрического тока при сгущении и фильтровании желе— .

зорудных суспензий.

9. Исследование электрокинетических явлений для повышения эффективности обезвоживания каолиновых суспензий // КГРИ.-Кривой Рог, 1393. - и е.: Ил. - Библиогр. 4 назв.- Рус.Реп. в УкрйНТОй 17.03.93 г. № 5ч2 - Ук 93 /Соавторы Коне Сену-Абба, Ткач Б.В.). Соискателем разработана установка для измерения дзета-потенциал:..

10. Гидрометаллургическое обесфосфоривание железной руды // КГРИ. - Кривой Рог, 1993. - а е.: 11л. - Библиогр. 5 назв. - Рук. Деп. в ГНТБ Украины 14.10.93 г. 1963. С Соавтор Абубакер фараг Срау). Диссертант предложил использозать злектрокинетические явления при обезвоживании ульгратонких частиц.

II. Экспериментальные исследования интенсификации процесса фильтрования с применением комбинированной схемы электрофореза-прессфильтрования - электроосмоса // Новые технологии и техника для переработки руд чёрных металлов. - Кривой Рог. - 1995. - с. 145-151. Диссертантом теоретически обоснована комбинированная схема обезвоживания с использованием электрокинетических явле -ний и проведены эксперименты по элек^роосмотическому фильгрова -нию.

дшгсмдх®

dubia Q.G, 2he application af electricarmnai-з upon tixs

iisc •гасашз.-filter.

Ehe thesis is submitted tor Candidate's Degree (Eag.) in.

;he field of mineral processing speciality (05*15-03), Krisroy

log Technical University, Kriney Hog, 1996.

10 scientific articles and aa author's certificate are to

>э defended; they include the results of theoretical and ox—

eriaental researches of the disc vacuiasr-falter hy using of

he sle'ctro-osaotic phenomenon. She analytical and empirical

elationships had been determined. Ihe latter giire a possibi-

ity to estimate the main characteristics to make designs for

oEmercial installation. Slectro-osmotic Tacuisa-f lit er ras estad under production conditions.

яаэтлщя

Губш F.F. Зас-тосування електроосмссу на дцсжвоиу зггуугл» гльгрх.

Дгеертащя на ядсбуття вчшого с^упеня гандадата такnbzszz i?xt за cneqiasbHicCT 05.15.(В "Збагачекня норасхсзх етпагган", иворхзькяй техыгеаий унтаерснтет, КривиЯ Ptr, IS33.

Злхищаоться 10 науковпх праць га авторське св1дсщео вя-Х1д, як! вмЬцаЕтъ змхст про результата теоретичнтпс та еясперя-нтальких досдхднень дискового в акууы -ф bib тру з етйгероотаптгпг-'1 пристроен. Установлен! аналхтичн! та a.<nipi4Hi задзгностх, i забазлечують розрахунок оснсвких характерней':! проешування змислсео! установки. Еяектроосмотичний зайуум-фшьтр нипрзбу-етй в прошслових умов ах.

340BÏ слова: ШКШ-ФШЛР, ВШСПСТЬ, 0БЕЗВ0Д2)ВШЯ, ЕЙИСГ-тй СТРУИ, ШБТА, ЕШСКЯ0НШ«Н1 ЯШЩи