[go: up one dir, main page]

SU1590135A1 - Method of dispersing kaolin - Google Patents

Method of dispersing kaolin Download PDF

Info

Publication number
SU1590135A1
SU1590135A1 SU884608628A SU4608628A SU1590135A1 SU 1590135 A1 SU1590135 A1 SU 1590135A1 SU 884608628 A SU884608628 A SU 884608628A SU 4608628 A SU4608628 A SU 4608628A SU 1590135 A1 SU1590135 A1 SU 1590135A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
suspension
cavitation
kaolin
shock waves
moving
Prior art date
Application number
SU884608628A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Нэля Ефимовна Немчина
Федор Данилович Овчаренко
Виталий Анатольевич Прокопенко
Original Assignee
Институт коллоидной химии и химии воды им.А.В.Думанского
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт коллоидной химии и химии воды им.А.В.Думанского filed Critical Институт коллоидной химии и химии воды им.А.В.Думанского
Priority to SU884608628A priority Critical patent/SU1590135A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1590135A1 publication Critical patent/SU1590135A1/en

Links

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к получению тонкодисперсных порошков каолина. С целью повышени  степени дисперсности и снижени  энергоемкости процесса в способе, включающем приготовление суспензии, гидродинамическую кавитационную обработку и воздействие ударных волн на движущуюс  суспензию при рециркул ции последней, предварительно суспензию, движуюс  со скоростью 5 - 8 м/с, подвергают дегазации в режиме развитой кавитации в диапазоне чисел кавитации 1 -6 при длине суперкаверн, равной 25 - 40 ее диаметра, в течение 1 - 1,2 с, а последующую гидродинамическую кавитационную обработку ведут при числах кавитации 0,6 - 1,5, причем перед воздействием ударных волн в суспензию, движущуюс  со скоростью 12 - 14 м/с, подают инертный по отношению к каолину газообразный агент в количестве 10 - 15 % от объема суспензии. Кроме того в количестве газообразного агента может быть использована парогазова  смесь, полученна  в процессе дегазации суспензии, или воздух. Удельные затраты энергии 18 - 23 Втч/м 3, размер частиц каолина 0,3 - 0,4 мкм. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.This invention relates to the production of fine powders of kaolin. In order to increase the degree of dispersion and reduce the energy intensity of the process in the method, including the preparation of a suspension, hydrodynamic cavitation treatment and the impact of shock waves on the moving suspension when recirculating the latter, the pre-suspension, moving at a speed of 5-8 m / s, is degassed in the advanced cavitation mode in the range of cavitation numbers 1-6 with a supercavern length equal to 25-40 of its diameter, for 1-1.2 s, and subsequent hydrodynamic cavitation processing is carried out with cavitation numbers of 0.6-1.5, and Before the impact of shock waves, a gaseous agent inert in relation to kaolin is supplied to the suspension moving at a speed of 12–14 m / s in the amount of 10–15% of the suspension volume. In addition, in the amount of gaseous agent, a vapor-gas mixture obtained in the process of degassing the suspension, or air can be used. The specific energy consumption is 18–23 Wh / m 3, the particle size of kaolin is 0.3–0.4 µm. 1 hp ff, 2 tab.

Description

ел.ate

соwith

Изобретение относитс  к области обработки нерудных минералов, в частности к обработке глин, и может быть использовано дл  получени  тонкодис- персных порошков каолинов.The invention relates to the processing of non-metallic minerals, in particular to the processing of clays, and can be used to produce fine kaolin powders.

Целью изобретени   вл етс  повышение степени дисперсности и снижение энергоемкости процесса.The aim of the invention is to increase the degree of dispersion and reduce the energy intensity of the process.

Способ реализуетс  следующим образом .The method is implemented as follows.

Вода и каолин в заданном соотно- ;, шении непрерывно поступают через за- порно-регулирующие устройства в при- ;вмную буферную емкость, из которойWater and kaolin in a given ratio;, continuously flow through the porn control devices into the receiving buffer tank, from which

при помогщ насоса перекачиваютс  со скоростью 5-8 м/с в дегазатор с конусным кавитатором. Из образующейс  за конусом нестагщонарной кавер- --- ны с относительной длиной, равной 25 - 40 ее диаметра, при числах кавитации 1 - 6 производитс  отбор парогазовой смеси, испар ющейс  с границы раздела фаз жидкость - каверна в полость последней. Врем  пребывани  суспензии в дегазаторе 1,0 - 1,2 с.with the aid of the pump, they are pumped at a speed of 5-8 m / s to a degassing unit with a conical cavitator. From a nonstagardary cavity formed behind the cone with a relative length of 25-40 its diameter, with cavitation numbers 1-6, a vapor-gas mixture is taken, evaporating from the liquid-cavity cavity interface to the cavity. The residence time of the suspension in the degasser is 1.0-1.2 s.

При этом газосодержание в суспензии снижаетс  до 1% по ее объему, что позвол ет реализовать более жесткиеAt the same time, the gas content in the suspension is reduced to 1% by volume, which allows for more rigid

00 СП00 SP

режимы кавитации при небольш х затратах энергии (т.е. . числах кавитации 0,6 -1,5) на диспергирование.cavitation modes with low energy consumption (i.e. cavitation numbers 0.6 -1.5) for dispersion.

Из дегазатора дегазированна  сус- пензи  поступает в камеру дли кавита- ционно-куммул тивной обработ1си, представл ющую собой комбинацию суперка- витирующих рабочих участков, в которых набегающий поток ускор етс  в KOH-|Q фузоре и натекает на неподви;кно укрепленную в узком цилиндрическом участке суперкавитирующую крыльчатку с об- разованием геликоидальных нестационарных каверн конечных размеров. tSFrom the degasser, the degassed suspension enters the chamber of the cavitational-cumulative treatment 1, which is a combination of supercavatiating working sites, in which the incoming flow is accelerated in the KOH- | Q fuzor and flows on in the narrow cylindrical the area of the supercavitating impeller with the formation of helicoidal nonstationary cavities of finite size. tS

Каверны, нестационарно замыка сь, генерируют пол  кавитационных пузырьков , которые схлопываютс  с образованием кумул тивных струек большой кине- .тической энергии. Скорость кумул тив- 0 ной струйки достигает значений до 1500 м/с, давление в месте схлопыва- ни  до 100 МПа, ее-размеры 1 - 40 мкм. Относительна  глубина проникани  кумул тивной струйки в твердые частицы 25 составл ет 0,1 - 5,0 ее длин в зави- .симости от физико-механических свойств /материала и струйки. Кумул тивна . струйка, проника  в окружающую ее жид- Iкость и твердые частицы суспензии, зО диспергирует последниеThe caverns, non-stationary closed, generate polar cavitation bubbles, which collapse to form cumulative streams of large kinetic energy. The speed of the cumulative jet reaches values up to 1500 m / s, the pressure at the collapse point is up to 100 MPa, and its dimensions are 1 - 40 µm. The relative depth of penetration of the cumulative stream into the solid particles 25 is 0.1–5.0 of its length, depending on the physicomechanical properties of the material and the stream. Kumul tivna. the stream, penetrating into the surrounding liquid-liquid and solid particles of the suspension, disperses the last

Затем суспензи  поступает в устройство , представл ющее собой сопло типа Лавал , служащее дл  создани  ударных волн. Поскольку в камере схлопываютс  не все кавитационные пузьфьзси, то поступающа  в устройство смесь  вл етс  по существу трехфазной, состо щей из жидкости, твердых частиц и кавитационных пузырьков (парогаза), достаточно 40 равномерно распределенных в жидкости, поэтому скорость распространени  звука в такой смеси невелика и составл ет всего 10 - 15 м/с в зависимости от объемного соотношени  вода - каолин - 4 пузырьки парогаза.The slurry then enters the device, which is a Lawal-type nozzle used to create shock waves. Since not all cavitation chambers collapse in the chamber, the mixture entering the device is essentially three-phase, consisting of liquid, solid particles and cavitation bubbles (vapor gas), 40 uniformly distributed in the liquid is sufficient, therefore the speed of sound in such a mixture is small and is only 10 - 15 m / s, depending on the volume ratio of water to kaolin - 4 vapor gas bubbles.

Равномерна  подача через перфорированную сетку диаметром 0,5 мм инертного по отношению к каолину газового агента в количестве 10 - 15% от объема сус- пензии на входе в устройство снижает пороговую скорость распространени  звука в этой новой смеси в св зи с быстрой диссипащ1ей энергии, волны на боль- йом количестве газовых и парогазовых .A uniform flow through a perforated grid of 0.5 mm inert to the kaolin gas agent in an amount of 10-15% of the volume of the suspension at the entrance to the device reduces the threshold sound propagation rate in this new mixture in connection with the fast dissipation of energy, wave on a large amount of gas and vapor-gas.

пузьфьков.puzfkov

При движении суспензии с;о скоростью 12 - 14 м/с происходит образование ударных волн. Образующиес . гфиWhen the suspension moves with a speed of 12-14 m / s, the formation of shock waves. Formed. gfy

преодолении потоком суспензии звукового барьера ударные волны взаимодействуют с частицами каолина и разрушают их. Кроме того, при переходе потока суспензии через фронт ударной волны происходит дробление пузырьков введё- ной парогазовой смеси и кавитационных пузырьков, создаютс  услови  дп  их схлопьшани  и дополнительного кавита- ционного воздействи  на суспензию, так как ударное давление кумул тивной струйки на фронте ударной волны значительно выше, чем в потоке суспензии .overcoming the flow of a sound barrier suspension, shock waves interact with kaolin particles and destroy them. In addition, when a suspension flow passes through the shock wave front, the bubbles of the injected vapor-gas mixture and cavitation bubbles are fragmented, conditions of their collapse and additional cavitation effect on the suspension are created, since the shock pressure of the cumulative stream at the front of the shock wave is much higher than in the suspension stream.

В результате воздействи  на суспензию гидродинамической кавитации и ударных волн, происходит дезагрегаци  и диспергирование твердых частиц као- в воде, что выражаетс  в значительном увеличении степени дисперсности каолина, повышении однородности гранулометрического состава, улучшении его эксплуатационных характеристик -г при значительном уменьшении энергоемкости процесса.As a result, the suspension of hydrodynamic cavitation and shock waves, disaggregates and disperses the solid particles of kaoo vu water, which is expressed in a significant increase in the degree of dispersion of kaolin, increasing the uniformity of particle size, improving its operational characteristics - with a significant decrease in the energy intensity of the process.

Пример. Вода и каолин, смешанные до плотности 1,2 г/см (концентраци  каолина 30%), подаютс  в приемную .буферную емкость (цилиндр объемом 0,2 м) в количестве 12,5 . При помощи насоса производительностью 50 мз/ч, напором 0,3 МПа водно-каолинова  суспензи  со скоростью 7 м/с при числе кавитации 4 поступает в де- га затор длиной 2,5 м и диаметром. 0,055 м с конусным кавитатором измен емого диаметра, за которым образовываетс  суперкаверна с относительнойExample. Water and kaolin, mixed to a density of 1.2 g / cm (kaolin concentration 30%), are fed to a receiving buffer tank (0.2 m cylinder) in an amount of 12.5. Using a pump with a capacity of 50 mz / h, a pressure of 0.3 MPa, water-kaolin slurry at a speed of 7 m / s with cavitation number 4 enters the shaft with a length of 2.5 m and a diameter. 0.055 m with a conical cavitator of variable diameter, behind which a supercover with a relative

- 1 - - - - 40 и длиной 1,„, -50- -ЗОИ- 1 - - - - 40 and a length of 1, "-50- -ZOI

давлением в теле каверны, равным давлению насыщенных паров воды-при 20 С. Отбор парогазовой смеси происходит из тела каверны по ее горизонтальной оси через перфорированньй трубопровод с относительной длиной 15, врем  пребьшани  Каолина в дегазаторе за один цикл составл ет 0,25 с. После дегазации суспензи  поступает в камеру дп  гидродинамической кавитацион- ной обработки при среднем числе кавитации 1 и времени пребывани  6 с.pressure in the body of the cavity equal to the pressure of saturated water vapor — at 20 C. The selection of the vapor-gas mixture occurs from the body of the cavity along its horizontal axis through a perforated pipe with a relative length of 15; the dwell time of the Kaolin in the degasser is 0.25 seconds per cycle. After degassing, the suspension enters the chamber dp of hydrodynamic cavitation treatment with an average number of cavitation 1 and a residence time of 6 s.

После гидродинамической кавитаци- онной обработки трехфазна  суспензи  (жидкость, кавитационные пузырьки, твердые частицы) поступает со скоростью 13 м/с вход устройства (сверх звуковое сопло типа Лавал ), где чеФормула изобретени  After hydrodynamic cavitation treatment, the three-phase suspension (liquid, cavitation bubbles, solid particles) arrives at a speed of 13 m / s device input (above the Laval-type sound nozzle), where the formula of the invention is

Claims (2)

1, Способ дисйергировани  каолина включающий приготовление суспензии, гидродинамическую кавитацнонную обра ботку и воздействие ударных волн на движущуюс  суспензию при рециркул ци последней, отличающийс 1, A method for the dissolution of kaolin, which includes the preparation of a suspension, hydrodynamic cavitation treatment and the effect of shock waves on a moving suspension when recirculating the latter, рез задорно-регулирующее устройство происходит подача газового агента, отобранного из каверны парогазовой смеси, в количестве 0,0016 , что составл ет 12% от объема движущейс  суспензии. При этом скорость распространени  звука в такой смеси понижаетс  до 10 м/с, поэтому в устройстве .- возникают ударные волны. Среднее вре- ю тем, что, с целью повьшени  степени м  пребывани  смеси в зоне обработкидисперсности и снижени  энергоемкоеAn excipient regulating device feeds the gas agent selected from the cavity of the gas-vapor mixture in the amount of 0.0016, which is 12% of the volume of the moving suspension. At the same time the speed of sound propagation in such a mixture decreases to 10 m / s, therefore shock waves appear in the device. The average time is that, in order to increase the degree of the mixture being in the processing area of dispersion and reducing energy-consuming ударными волнами (в диффузоре сопла) за один цикл составл ет 0,2 с.shock waves (in the nozzle diffuser) per cycle is 0.2 s. Затем смесь через регулирующее устройство подаетс  на рециркул цию,J5 кратность рециркул ции составл ет 4, врем  кавитационной обработки 24 с, врем  дегазации 1,1 с, врем  пребывани  смеси в зоне ударных волн 1,0- -0,8 с, общее врем  обработки 26,9 с.Then the mixture is fed through a regulating device for recirculation, J5 recirculation rate is 4, cavitation processing time 24 seconds, degassing time 1.1 seconds, residence time of the mixture in the zone of shock waves 1.0–0.8 seconds, total time processing 26.9 s. В результате проведенного гидроди20As a result of hydrodio тй процесса, предварительно суспенз движущуюс  со скоростью 5-8 м/с, подвергают дегазаи и в режиме разви той кавитации в диапазоне чисел кави тации 1 - 6 при длине суперкаверн, равной 25 - 40 ее диаметра, в течени 1 - 1,2 с, последующую гидродинамическую кавитационную обработку веду при числах кавитации 0,6 - 1,5, а п ред воздействием ударных волн в сус пензию, движущуюс  со скоростью 12 14 м/с, подают инертный по отношению к каолину газообразный агент в колиThis process, which is previously suspended at a speed of 5–8 m / s, is subjected to degassing and in the mode of development of cavitation in the range of cavitation numbers 1–6 with a supercavern length equal to 25–40 of its diameter, for 1–1.2 s , the subsequent hydrodynamic cavitation treatment is carried out at cavitation numbers 0.6–1.5, and before exposure to shock waves, a gaseous agent is inert in relation to kaolin, moving at a speed of 12–14 m / s, тй процесса, предварительно суспензи движущуюс  со скоростью 5-8 м/с, подвергают дегазаи и в режиме развитой кавитации в диапазоне чисел кави тации 1 - 6 при длине суперкаверн, равной 25 - 40 ее диаметра, в течени 1 - 1,2 с, последующую гидродинамическую кавитационную обработку ведут при числах кавитации 0,6 - 1,5, а пе ред воздействием ударных волн в суспензию , движущуюс  со скоростью 12 - 14 м/с, подают инертный по отношению к каолину газообразный агент в колинамического кавитационного диспергировани  получают размеры частиц каолина 0,25 - 0,3 мкм. Удельные затраты энергии составл ют 23 Вт.ч/м. 25 честве 10 - 15% .от объема суспензии.This process, which is preliminarily suspended at a speed of 5–8 m / s, is subjected to degassing and in the developed cavitation mode in the range of cavitation numbers 1–6 with a supercave length equal to 25–40 of its diameter, for 1–1.2 s, the subsequent hydrodynamic cavitation treatment is carried out at cavitation numbers of 0.6–1.5, and before the impact of the shock waves, the gaseous agent, inert to kaolin, is inert to the suspension moving at a speed of 12–14 m / s; kaolin 0.25 - 0.3 microns. The specific energy cost is 23 Wh / m. 25 of 10 to 15%. Of the volume of the suspension. Степень дисперсности каолина и затраты энергоемкости процесса в зависимости от условий способа диспергировани  каолина приведены в табл. 1.The degree of dispersion of kaolin and the costs of energy intensity of the process, depending on the conditions of the method of dispersion of kaolin are given in Table. one. В табл, 2 приведены сравнительныеTable 2 shows comparative 30thirty 2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что в качестве газообразного агента используют парогазо вую смесь, полученную в процессе дегазации суспензии, или воздух.2. A method according to claim 1, characterized in that a vapor-gas mixture obtained during the degassing of the suspension or air is used as the gaseous agent. .результаты предлагаемого и известного способов.The results of the proposed and known methods. Формула изобретени Invention Formula тем, что, с целью повьшени  степени дисперсности и снижени  энергоемкое the fact that, in order to increase the degree of dispersion and reduce energy-intensive 1, Способ дисйергировани  каолина, включающий приготовление суспензии, гидродинамическую кавитацнонную обработку и воздействие ударных волн на движущуюс  суспензию при рециркул ции последней, отличающийс 1, A method for the dissolution of kaolin, including the preparation of a suspension, hydrodynamic cavitation treatment and the effect of shock waves on a moving suspension when recirculating the latter, differing тем, что, с целью повьшени  степени дисперсности и снижени  энергоемкоеthe fact that, in order to increase the degree of dispersion and reduce energy-intensive тй процесса, предварительно суспензию, движущуюс  со скоростью 5-8 м/с, подвергают дегазаи и в режиме развитой кавитации в диапазоне чисел кавитации 1 - 6 при длине суперкаверн, равной 25 - 40 ее диаметра, в течение 1 - 1,2 с, последующую гидродинамическую кавитационную обработку ведут при числах кавитации 0,6 - 1,5, а перед воздействием ударных волн в суспензию , движущуюс  со скоростью 12 - 14 м/с, подают инертный по отношению к каолину газообразный агент в количестве 10 - 15% .от объема суспензии.This process, pre-suspension, moving at a speed of 5-8 m / s, is subjected to degassing and in the mode of developed cavitation in the range of cavitation numbers 1 - 6 with a supercavern length equal to 25 - 40 of its diameter, for 1 - 1.2 s, The subsequent hydrodynamic cavitation treatment is carried out at cavitation numbers of 0.6–1.5, and before the impact of the shock waves, a gaseous agent in an amount of 10–15% is inert to the suspension moving at a speed of 12–14 m / s. volume of suspension. 2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что в качестве газообразного агента используют парогазовую смесь, полученную в процессе дегазации суспензии, или воздух.2. A method according to claim 1, characterized in that the gas-vapor mixture obtained in the process of degassing the suspension or air is used as the gaseous agent. Таблица 1Table 1
SU884608628A 1988-11-25 1988-11-25 Method of dispersing kaolin SU1590135A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884608628A SU1590135A1 (en) 1988-11-25 1988-11-25 Method of dispersing kaolin

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884608628A SU1590135A1 (en) 1988-11-25 1988-11-25 Method of dispersing kaolin

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1590135A1 true SU1590135A1 (en) 1990-09-07

Family

ID=21410776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884608628A SU1590135A1 (en) 1988-11-25 1988-11-25 Method of dispersing kaolin

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1590135A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2391309C1 (en) * 2009-05-13 2010-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (БГТУ им. В.Г. Шухова) Method of making ceramic objects

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2391309C1 (en) * 2009-05-13 2010-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (БГТУ им. В.Г. Шухова) Method of making ceramic objects

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100843970B1 (en) Micro Bubble Generator
US20100237023A1 (en) Liquid treatment apparatus and methods
KR20030024631A (en) Process and device for aerating a liquid with gas
JP2006503227A (en) Jet pump
TW201114496A (en) Floatation device and method and method of making products resulted therefrom
KR102292428B1 (en) Method and device for treating liquid sludge and filter cakes obtained by said method
JP3320105B2 (en) Nozzle for cavitation jet
US6045068A (en) Method for treating cement slurries
SU1590135A1 (en) Method of dispersing kaolin
US4107793A (en) Mixer apparatus for continuously coagulating an aqueous latex and consolidating as a paste coagulum
CA2115548A1 (en) Process and Apparatus for Producing Ultrafine Explosive Particles
EP0460284B1 (en) Thermal energy coagulation and washing of latex particles
PL199064B1 (en) Method of and apparatus for separating harmful substances from suspensions by flotation as well as an apparatus for producing gas bubbles in a gas-saturated liquid
SU1316690A1 (en) Method of hydrodynamic activation of lime
CN110422907A (en) A kind of ultrasonic wave high energy oxygen deironing apparatus
KR20210107013A (en) Method and apparatus for improving the biodegradability of sludge
RU2102153C1 (en) Method of particle flotation
HU205724B (en) Method for incereasing the performance and dissolving degree of impact jet gas-imput
EP1501626A1 (en) Device and method of creating hydrodynamic cavitation in fluids
JP2004049938A (en) Sludge treatment device and method
JP2002282611A (en) Pretreatment tank
RU2202763C2 (en) Process of hydraulic comminution of fragments of mixed solid rocket fuel and gear for its realization
KR100387028B1 (en) Micro generator
SU1733388A1 (en) Method and apparatus for degassing liquid
JPS5891701A (en) Continuous suspension polymerization