7Коагуляция

7.1Реактивы и оборудование:

Раствор FeCl₃ (20 г соли на 100 мл воды);

Раствор NaOH (ω=15%),

Цилиндры (V=500мл) – 5 шт.,

Калориметр КФК,

Кюветы (20мл).

7.2Ход работы

В пять цилиндров налить по 350 мл водопроводной воды, 10 мл красителя, прилить в каждый цилиндр раствор коагулянта FeCl₃:

1 цилиндр – 0 мл

2 цилиндр – 5 мл

3 цилиндр – 10 мл

4 цилиндр – 15 мл

5 цилиндр – 20 мл

Довести рН до 11 добавлением щелочи:

1 цилиндр – 10 мл

2 цилиндр – 15 мл

3 цилиндр – 20 мл

4 цилиндр – 25 мл

5 цилиндр – 30 мл

Довести водопроводной водой до 500 мл.

Тщательно перемешать.

Оставить отстаиваться на 1-2 часа.

Измерить высоту осадка и построить график зависимости высоты осадка (h_осадка) от объема коагулянта (V).

Провести измерения оптической плотности растворов в диапазоне 350‑750 нм через каждые 50 нм. Построить графики зависимостей D =f(λ).

По полученным графикам выбрать длину волны, при которой наблюдается максимум оптической плотности. Построить график зависимости D =f(V) при λ_Dmax.

Для одного из цилиндров произвести расчеты параметров процесса отстаивания:

1. Рассчитать весовую долю твердой фазы (х), учитывая, что она связана с объемной долей твердой фазы в суспензии (q) по формуле:

,

7.2.1.1

а объемная доля твердой фазы (q)

,

7.2.1.2

2. Рассчитать плотность суспензии (_тв = 3400 кг/м³)

,

7.2.1.3

3. Найти вязкость суспензии

 = о(1+ 4,5q),

7.2.1.4

где

_о – вязкость жидкой фазы (_о = 0,001 н∙сек/м²)

4. Определить объемную долю жидкости в суспензии:

7.2.1.5

5. Найти скорость осаждения суспензии:

для высококонцентрированных суспензий с 0,7 скорость осаждения (w_o) может быть выражена как:

wo = wсв∙2Ф(),

7.2.1.6

где:

w_св.- скорость свободного осаждения (принять равной 0,8 м/ч);

Ф() – сопротивление среды Ф() = 10^-1,82(1-)

для суспензий при  ≤ 0,7 скорость осаждения составит

7.2.1.7

8Флотация

8.1Ход работы

Отвесить по 1 г полученных у лаборанта песка и угля. Во флотокамеру налить воды до нижней метки, поместить 2 г полученной смеси, тщательно перемешать и довести водой до верхней метки. Закрутить верхнюю часть, стеклянную трубку поместить в коническую колбу. Напряжение на ЛАТРе установить на 70 В. Повернуть трехходовой кран на подачу воздуха во флотокамеру. При помощи шприца добавлять раствор пенообразователя до появления устойчивой пены и выноса её с концентратом угля в коническую колбу. Процесс флотации вести в течение часа, при необходимости добавляя раствор пенообразователя. При условии появления скоплений разделяемого материала на стенках камеры, перевести подачу воздуха в атмосферу, и еще раз тщательно перемешать содержимое камеры.

Полученный концентрат профильтровать через предварительно взвешенный бумажный фильтр белая лента, промыть горячей водой от остатков мыла и оставить сушиться до следующего занятия в указанном лаборантом месте.

Высушенный фильтр с концентратом взвесить, поместить в предварительно прокаленный до постоянной массы и взвешенный фарфоровый тигель и поставить в муфельную электропечь с предварительно установленной лаборантом термической программой.

После окончания обжига фильтров дождаться снижения температуры внутри печи до 500°С, аккуратно щипцами вынуть тигель, оставить на асбестовом полотне охлаждаться до комнатной температуры и взвесить. По полученным данным рассчитать массу угля в концентрате m₂.

Выход концентрата определяют по формуле:

,

8.1.1.1

где:

η – выход концентрата, %;

m₂ – масса угля после флотации, г;

m₁ – масса навески для флотации, г.

Степень концентрации показывает отношение массы исходной навески к массе концентрата, её определяют по формуле:

8.1.1.2

После проведения процесса обогащения сырья методом флотации опытные данные сводятся в таблицу по образцу.

Измеряемая величина	Обозначение	Значение
Масса навески для флотации, г	m1
Масса фильтра, г
Масса фильтра с концентратом, г
Масса тигля, г
Масса тигля с осадком после прокаливания, г
Масса песка после флотации, г
Масса угля после флотации, г	m2
Выход концентрата, %	η
Степень концентрирования	R