Технологические показатели при конверсии сульфата свинца карбонатом натрия

(К_h- коэффициент пересчета производительности фильтрования по осадку на высоту осадка при Ж:Т=2:1;

Пт^*- приведенный съем твердой фазы; Пф – съем жидкой фазы: W – влагосодержание осадков.)

Т, C	Отношение Ж:Тисх	SO ж.ф., г/л	Степень конверсии PbSO ,%	Кh	Съем осадка,	Пт*,	Пф,	W,%
30	2:1 3:1 4:1 5:1	155 100 75 61	86 90 91 94	1 0,62 0,4 0,36	0,32 0,29 0,42 0,4	0,32 0,18 0,17 0,14	0,57 0,86 2,1 2,9	36 33 35 28
60	2:1 3:1 4:1 5:1	166 102 77 63	92 92 94 97	1 0,64 0,44 0,31	0,48 0,39 0,56 0,72	0,48 0,25 0,24 0,22	1,9 1,13 3,5 1,9	25 28 31 31
80	2:1 3:1 4:1 5:1	168 163 78 64	93 93 95 98	1 0,63 0,42 0,29	1,64 1,48 2,19 2,63	1,64 0,93 0,92 0,76	3,43 3,88 9,54 10,4	32 31 35 27

При температуре 80 с изменением Ж:Т от 2:1 до 5:1 съем осадка изменялся от 1,64 до 2,63 т/( , а приведенный съем осадка уменьшался от 1,64 до 0,76 т/( .Cтепень десульфатации PbSO₄ увеличивалась от 93 до 98% , концентрация ионов SO в растворе уменьшалась от 168 до 64 г/л, а влагосодержания изменялось от 32 до 27% по мере повышения Ж:Т.

Во второй серии опыты проводили при тех же температурах и массовых соотношениях Ж:Т, производительность фильтрования по твердой и жидкой фазе определяли также, как и в первой серии опытов. В качестве реагента для конверсии сульфата свинца использовался карбонат аммония. Продолжительность взаимодействия составляла 30 мин. Экспериментальные данные приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Технологические показатели при конверсии сульфата свинца карбонатом аммония

(К_h- коэффициент пересчета производительности фильтрования по осадку на высоту осадка при Ж:Т=2:1;

Пт^*- приведенный съем твердой фазы; Пф – съем жидкой фазы: W – влагосодержание осадков.)

Т, C	Отношение Ж/Тисх	SO ж.ф., г/л	Степень конверсии PbSO ,%	Кh	Съем осадка, т/(м ч)	Пт*,	Пф,	W,%
30	2:1 3:1 4:1 5:1	133 91 74 63	80 83 91 97	1 0,49 0,51 0,42	0,9 1,27 0,83 0,84	0,9 0,62 0,42 0,35	1,6 4,5 3,18 3,83	23 35 20 16
60	2:1 3:1 4:1 5:1	138 95 77 64	83 86 95 98	1 0,62 0,44 0,34	1,89 1,36 1,27 1,24	1,89 0,84 0,56 0,42	2,7 4,11 4,99 6,71	29 27 30 33
80	2:1 3:1 4:1 5:1	141 99 78 65	85 90 96 99	1 0,56 0,43 0,34	1,51 1,91 1,3 1,51	1,51 1,07 0,56 0,51	2,84 5,8 5,9 11,68	26 33 20 32

При температуре 30 с изменением Ж:Т от 2:1 до 5:1 приведенный съем осадка уменьшался от 0,9 до 0,35 т/( .В этом случае степень десульфатации увеличивалась от 80 до 97% по мере повышения Ж:Т, концентрация ионов SO в растворе составляла от 133 до 63 г/л, а также наблюдается изменение влагосодержания осадков от 23 до 16%.

При температуре 60 с изменением Ж:Т от 2:1 до 5:1 приведенный съем осадка уменьшался от 1,89 до 0,42 т/( . В этом случае степень десульфатации PbSO₄ увеличивалась от 83 до 98%, концентрация ионов SO в растворе составляла от 138 до 63,5 г/л, а также наблюдается изменение влагосодержания осадков от 29 до 33%.

При температуре 80 с изменением Ж:Т от 2:1 до 5:1 приведенный съем осадка уменьшался от 1,51 до 0,51 т/( , степень десульфатации PbSO₄ увеличивалась от 85 до 99%, концентрация ионов SO в растворе изменялась от 141 до 64 г/л, а влагосодержания осадков повышалась от 26 до 32%.

Выводы

1. В изученных диапазонах Ж:Т (2÷5:1) при норме 110% от стехиометрии карбоната натрия и аммония и времени взаимодействия 30 минут средняя степень конверсии сульфата в карбонат свинца при температуре 30^оС составляет 90 и 88%, при температуре 60^оС – 94 и 90%, при температуре 80^оС – 95 и 92% соответственно.

2. На технологические показатели (съем твердой и жидкой фазы, влагосодержание) во всех случаях оказывает существенное влияние доля жидкой фазы в исходной суспензии. Максимальная производительность фильтрования наблюдается при меньших значениях Ж:Т, которое определяет условия кристаллизации карбоната свинца и его гранулометрические свойства.