Параметры пульпы (суспензии)

Определения и формулы для расчета

Пульпой называется смесь минеральных частиц и воды. В которой твердые частицы находятся во взвешенном состоянии и равномерно распределены в объеме воды.

Если такая смесь применяется в качестве среды для разделения по плотности, то она называется не пульпой, а суспензией.

Пульпа (или суспензия) характеризуется следующими параметрами: содержание твердого в пульпе по массе или по объему, разжижением по массе или по объему, плотностью.

Содержание твердого в пульпе по массе Р – отношение массы твердого вещества Q к массе всей пульпы Q+Ж, выраженное в долях единицы или процентах:

Р = Q / (Q+Ж)

Содержание твердого в пульпе по объему λ – отношение объема твердого вещества к объему всей пульпы V_т+V_ж, выраженное в долях единицы или процентах:

λ = V_Т / (V_Т+V_ж),

где V_Т = Q / ρ; V_ж = Ж / Δ; ρ и Δ – плотность соответственно твердого и жидкого, кг/м³, если жидкой фазой является вода Δ=1000 кг/м³.

При сильно разжиженных пульпах содержание твердого в ней характеризуют массой твердого, которое содержится в единице объема пульпы, т.е. указывают, сколько граммов или миллиграммов твердого приходится на 1 м³ или на 1 л такой разжиженной пульпы. Так характеризуют, например сливы сгустителей, фильтраты и фугаты. В этом случае пересчет на обычное содержание твердого по массе или объему производят в соответствии с формулами ( ) по следующим формулам:

Р =

λ = ,

где Q₁ – масса твердого в единице объема пульпы (например, в 1 л), г; V_T1 – объем твердого в единице объема пульпы, л, V_T1=Q₁/ρ.

При расчете величин Р и λ необходимо тщательно следить за единицами массы твердого, объема пульпы и плотностей твердого и воды.

Разжижение пульпы по массе R – отношение массы жидкого Ж к массе твердого Q в определенном количестве пульпы:

R = Ж / Q = (1-Р) / Р.

Содержание твердого по массе:

Р = 1 /( R + 1).

Разжижение пульпы по массе можно рассчитывать по её влажности:

R = М / (100-М),

где М – влажность пульпы, %.

Разжижение пульпы по объему R₀ – отношение объема жидкости к объему твердого: R₀ = V_ж / V_Т = (1-λ) / λ ; содержание твердого по объему λ = 1 / (1+R₀).

Разжижение пульпы по массе и объему связаны друг с другом, так же как и содержание твердого в пульпе по массе и объему:

R = R_{0 ;}

Р = ;

λ = ;

Р = ;

λ = ;

объем пульпы V определяют через разжижение по формулам:

V = Q ( + ) или

V = 1+R₀).

В формулах ( ) и ( ) единицы объема будут определяться единицами плотности твердого и жидкого ( и Δ), которые, естественно, должны быть одинаковыми и соответствовать единице массы твердого. Например, если значения и Δ измерены в кг/м³. то значение Q должно быть выражено в кг, тогда объем пульпы Vполучим в кубических метрах.

Плотность пульпы (или суспензии) _п - масса единицы объема пульпы. Её определяют непосредственным взвешиванием определенного объема пульпы (чаще всего 1 л) или рассчитывают по нижеприведенным формулам, если известно содержание в пульпе твердого (массовое или объемное) или её разжижение, а также плотность твердого и жидкого:

где _п и Δ определяют в килограммах на кубический метр, P и λ – в долях единицы.

По формулам ( ) – ( ) можно рассчитать плотность суспензии .

Если плотность пульпы определена непосредственным взвешиванием определённого объёма пульпы (обычно 1 литр), то можно рассчитать плотность твёрдого (зная его массовое и объёмное содержание в пульпе) или, наоборот, зная плотность твёрдого, его массовое или объёмное содержание в пульпе и разжижение:

Здесь плотность пульпы q·10³, кг/м³; q – масса 1 л. Пульпы, кг, получена непосредственным взвешиванием.

По плотности пульпы и плотности твёрдого можно определить и массовое, и объёмное разжижения пульпы:

В формулах ( ) – ( ) значения ρ_п(ρ_с), ρ, Δ, определяют в килограммах на кубический метр; Р и λ – в долях единицы.

По параметрам пульпы (или суспензии) можно рассчитать непосредственно массу твёрдого и воды в 1 м³ пульпы (суспензии) или в 1 т. пульпы (суспензии):

где Q – масса твёрдого (для суспензии масса утяжелителя) в 1 м³ пульпы (суспензии), кг; Q_T – масса твёрдого (для суспензии утяжелителя) в 1 т. пульпы (суспензии), т.;

W – масса воды в 1 м³ пульпы (суспензии), кг; W_T – масса вода в 1 т. пульпы (суспензии), т.