ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦЕЛЕВЫХ НАНОФРАКЦИЙ ДВУОКИСИ КРЕМНИЯ МЕТОДАМИ КОАГУЛЯЦИИ И ЭЛЕКТРОКОАГУЛЯЦИИ

Abstract

В статье представлены результаты исследований по извлечению целевых нанофракций аморфного кремнезема из камерного продукта после флотации с помощью коагуляции и электрокоагуляции. Предметом исследования в настоящей работе является пыль циклона и шлам кремниевого производства АО «Кремний», расположенного в Иркутской области. Исходная пыль циклона содержит 44,59 % углерода и 52,55 % двуокиси кремния. Гранулометрический состав колеблется от микрометра до сотен микрометров. В ходе исследований, выполненных на сканирующем электронном микроскопе JEOL JIB-Z4500, установлено, что частицы состоят из конгломератов нанометровых частиц кремнезема. Приведен материальный баланс флотации пыли циклонов кремниевого производства. В результате флотации получен камерный продукт — устойчивая тонкодисперсная взвесь (золь), обогащенная SiO₂ (рН = 8,74–8,36). Время жизни золя — несколько месяцев. Предложены коагулянты и флокулянты, обеспечивающие полное извлечение аморфного кремнезема. Установлено количество коагулянтов и флокулянтов, обеспечивающее это извлечение. Представлены данные флокулирования коагулята камерного продукта раствором C₁₂H₂₅SO₄Na (ДСН) концентрации 4 ммоль/л, а также раствором магнафлока концентрации 0,1 г/л. Для определения заряда взвесь обрабатывали 10 %-ми растворами фосфата натрия (Na₃PO₄) и сульфата алюминия (Al₂(SO₄)₃). Получена зависимость массы коагулята от плотности тока при электрокоагуляции модельного камерного продукта на алюминиевых электродах. Установлено, что происходит уменьшение массы катода и анода. Показано, что при плотности тока 0,1 А/см² наблюдается наибольшая потеря массы электродов и наибольший анодный выход по току (η = 2,242). Представлены результаты исследования модифицирования серых чугунов полученным модификатором.