Abstract

Metody flotacji jonowej i precypitacyjnej należą do procesów separacji pianowej, wykorzystujących zdolność selektywnej adsorpcji niektórych składników roztworu na powierzchni międzyfazowej gaz – ciecz. Do zalet separacji pianowej zalicza się m.in. niewysokie koszty inwestycyjne i eksploatacyjne oraz wysoką skuteczność w obróbce roztworów rozcieńczonych. Celem pracy jest ocena wpływu kluczowych parametrów na wydajność i przebieg procesów flotacji jonowej i precypitacyjnej, zachodzących w roztworach wodnych, zawierających pojedyncze jony Al(III), Cu(II) i Zn(II) oraz ich mieszaniny. Praca składa się z dwóch głównych części. W części literaturowej omówiono podstawy fizykochemiczne procesów flotacji jonowej i precypitacyjnej oraz wskazano rolę głównych czynników, od których zależy skuteczność oraz przebieg wymienionych procesów. Przedstawiono charakterystykę wybranych typów ścieków przemysłowych, do oczyszczania których można stosować omawiane techniki flotacyjne. W części doświadczalnej pracy zbadano wpływ czasu trwania flotacji, prędkości przepływu powietrza flotującego, wartości pH surówki flotacyjnej, stężenia flotowanego metalu, stężenia substancji powierzchniowo czynnej oraz siły jonową na wydajność procesów flotacji jonowej i precypitacyjnej. Zbadano także przebieg wymienionych procesów. W tej części badań określono wpływ pH, stężenia kolektora oraz prędkości przepływu powietrza na wartości stałych szybkości flotacji poszczególnych metali. Najważniejszym elementem pracy jest analiza wydajności i przebiegu flotacji jonowej i precypitacyjnej zachodzących z roztworów mieszaniny jonów. W literaturze przedmiotu bowiem są tylko nieliczne prace dotyczące flotacji jonów z roztworów polimetalicznych. Stwierdzono, że kluczowym parametrem decydującym o wydajności i mechanizmie flotacji jest odczyn surówki. Najwyższą skuteczność usuwania metali uzyskano dla pH z przedziału od 7,0 do 9,0. Analiza przebiegu tych procesów wskazuje, że w wymienionym zakresie pH jony Al(III), Cu(II) i Zn(II) usuwane są jednocześnie z roztworów ich mieszanin. Stwierdzono, że wzrost prędkości przepływu powietrza flotującego powoduje wzrost szybkości procesów flotacji jonowej i precypitacyjnej. Wyznaczono, że stała szybkości flotacji poszczególnych jonów jest proporcjonalna do prędkości przepływu powietrza w potędze 0,78. Wyniki badań wskazują, że wzrost stężeń zarówno anionowej, jak i kationowej substancji powierzchniowo czynnej powoduje spadek szybkości flotacji precypitacyjnej.

Author (1)