Mbinu ya Uboreshaji wa Mvua kwa Diatomaiti ya Daraja la Kati na la Chini

7 Agosti, 2026

1. Mbinu ya uchakataji wa unyevu kwa diatomite ya daraja la kati hadi la chini, inayojumuisha hatua zifuatazo: kusafisha na kusaga, kuchanganya na kutenganisha, na mkusanyiko msalaba chini ya hali za mtiririko na utulivu, ikitambulika kwa kuwa:

a. wakati wa kuchanganya na kutenganisha, 10-20% kwa uzito wa maji yenye sumaku nzito yaliyotayarishwa kutoka kwa sodiamu metasilikeiti au sodiamu heksametafosfeti, sodiamu haidrokisidi, soda kabonati, na alkali ya mimea huongezwa, ambapo uwiano ni: 20% mkusanyiko wa metasiliketi ya sodiamu (au 5% mkusanyiko wa hexametafosfeti ya sodiamu) : 2% hidroksidi ya sodiamu : 5% kabonati ya sodiamu : 5% alkali ya mimea = 3-5 : 0.3-0.8 : 0.3-0.8 : 1-1.5;

b. mchakato huo pia unajumuisha utenganishaji kwa mlipuko wa shinikizo hasi na utenganishaji kwa mtetemo wa ultrasoniki.

2. Njia kulingana na dai la 1, ambapo utenganishaji wa mlipuko kwa shinikizo hasi unajumuisha kuingiza slurry kwenye mashine ya mlipuko kwa shinikizo hasi kwa kiwango cha mtiririko cha 250–450 kg/min, na kuchanganya slurry chini ya shinikizo hasi la 0.5–0.8.

3. Njia kulingana na dai la 1, ambapo utenganishaji kwa mtetemo wa ultrasoniki unajumuisha kuingiza slurry kwenye kifaa cha utenganishaji kwa mtetemo wa ultrasoniki, na kuruhusu slurry itiririke kupitia kifaa hicho kwa kasi ya mtiririko ya kilo 250–450 kwa dakika chini ya mzunguko wa mtetemo mdogo.

4. Mashine ya kupuliza kwa shinikizo hasi inayotumika katika mbinu ya uboreshaji wa madini kulingana na dai la 1, ikitambulika kwa kuwa ina mwili, kichanganyaji kilichowekwa ndani ya mwili, na pampu ya utupu iliyounganishwa na mwili.

5. Mashine ya kupulizia kwa shinikizo hasi kulingana na dai la 4, ambapo mwili umewekewa tundu la kutoka la slurry na tundu la kuingiza la slurry, toleo likiwa katikati ya mwili, ingizo likiwa chini ya mwili, sehemu ya juu ya mwili imeunganishwa na pampu ya utupu kupitia bomba la kuunganisha na tanki la kuhifadhi maji, na kichanganyaji kimeunganishwa na mota.

6. Kifaa cha mtetemo wa ultrasoniki kinachotumika katika mbinu ya uboreshaji kulingana na dai la 1, kinachojulikana kwa kuwa kina bomba lenye umbo la trapezoidi, vijiti vya mtetemo vilivyopangwa ndani ya bomba, na jenereta ya ultrasoniki iliyounganishwa na vijiti vya mtetemo.

Mbinu ya Uboreshaji kwa Maji kwa Diatomaiti ya Daraja la Kati na la Chini

Uwanja wa Ubunifu

Ubunifu huu unahusu mbinu ya uboreshaji, hasa mbinu ya uboreshaji wa maji isiyo na kemikali kwa ajili ya kuboresha na kusafisha diatomaiti ya daraja la kati-chini ili kuzalisha diatomaiti iliyosafishwa.

Usuli wa uvumbuzi

Kwa sasa, rasilimali za diatomite ni chache kwa upande wa uzalishaji na akiba, hasa zile zenye ubora wa kiuchumi unaofaa kwa maendeleo ni chache zaidi. Kwa hivyo, teknolojia za kuendeleza na kutumia rasilimali za diatomite za daraja la kati-chini zinazidi kuwa na faida, na hasa teknolojia za uchimbaji wa ziada za kuchagua diatomite iliyosafishwa kutoka kwa diatomite ya daraja la kati-chini zinahitajika kwa dharura zaidi. Njia zilizopo za uboreshaji ni pamoja na utenganishaji wa sumaku, utenganishaji kwa mvuto, flotation, n.k., lakini hazina ufanisi zinapotumika kwa uboreshaji wa diatomite. Maombi ya hati miliki ya Uchina (Nambari ya Maombi 94108311) yanaelezea mbinu ya uboreshaji wa madini ya diatomaiti ya daraja la chini na la kati, ambayo hutumia hatua nne za kusugua kwa mitambo na kuosha kwa mtetemo ili kutawanya uchafu wa matope laini ulioambatana na miili ya diatomaiti, huongeza kichanganyaji kwenye mchanganyiko wa maji na madini, na kisha hutumia mbinu za utenganishaji kwa mvuto za kuchuja mchanga kwenye mfereji mfupi na bwawa fupi na kutulia kwenye bwawa refu ili kupata mkusanyiko. Hata hivyo, mbinu hii bado haiwezi kuchagua kabisa diatomaiti iliyosafishwa kutoka kwa diatomaiti ya daraja la chini na la kati; kiwango chake cha urejeshaji ni cha chini, haiwezi kufanya kazi mfululizo, ni tata na ngumu, ina uwezo mdogo wa kubadilika, na ni vigumu kutekeleza, hivyo haitumiki sana.

Muhtasari wa uvumbuzi

Lengo la uvumbuzi huu ni kutoa mbinu halisi kabisa ya uchimbaji wa unyevu yenye kiwango cha juu cha urejeshaji, matokeo mazuri ya uchimbaji, bila uchafuzi, na inayoweza kufanywa kwa uchimbaji endelevu.

Lengo jingine la uvumbuzi huu ni kutoa mashine ya kupuliza kwa shinikizo hasi na kifaa cha mtetemo wa ultrasoniki kinachotumika mahsusi katika mbinu hiyo.

Suluhisho la kiufundi la uvumbuzi huu linajumuisha michakato ifuatayo: kusafisha na kusaga, kuchanganya na kutenganisha, mkusanyiko msalaba chini ya mtiririko na hali tulivu, likiwa na sifa zifuatazo:

b. mchakato huo pia unajumuisha utenganishaji kwa mlipuko wa shinikizo hasi na utenganishaji kwa mtetemo wa ultrasoniki.

Utenganishaji wa mlipuko kwa shinikizo hasi unajumuisha kuingiza sluri kwenye mashine ya mlipuko kwa shinikizo hasi kwa kasi ya mtiririko ya kilo 250-450 kwa dakika, na kuichanganya na kuitembeza sluri chini ya shinikizo hasi la 0.5-0.8; utenganishaji kwa mtetemo wa ultrasoniki unajumuisha kuingiza slurry kwenye kifaa cha utenganishaji kwa mtetemo wa ultrasoniki, na kuiruhusu slurry itiririke kupitia kifaa hicho kwa kasi ya mtiririko ya 250–450 kg/min chini ya mzunguko wa mtetemo mdogo.

Mashine ya kupuliza kwa shinikizo hasi ya uvumbuzi huu inajumuisha mwili, kichanganyaji kilichowekwa ndani ya mwili, na pampu ya ombwe iliyounganishwa na mwili, ambapo mwili umewekewa tundu la kutoka kwa slurry na tundu la kuingiza slurry, tokeo likiwa katikati ya mwili, ingilio likiwa chini ya mwili, sehemu ya juu ya mwili imeunganishwa kupitia bomba la kuunganisha na tanki la kuhifadhi maji kwa pampu ya utupu, na kichanganyaji kimeunganishwa na mota. Maji ya matope yanapoingia kwenye mashine ya kupulizia kwa shinikizo hasi, chini ya utendaji wa pampu ya ombwe, shinikizo hasi la 0.5-0.8 hutengenezwa ndani ya mashine; motori huendesha kichanganyaji kuzunguka, na kusababisha sluri kuchanganywa na kuzungushwa chini ya shinikizo hasi, na hivyo kuleta mlipuko wa ndani, na kutenganisha uchafu kwenye uso wa diatomu kutoka kwa diatomu.

Kifaa cha mtetemo wa ultrasoni cha uvumbuzi huu kinajumuisha bomba lenye umbo la trapezoidi, vijiti vya mtetemo vilivyowekwa ndani ya bomba, na jenereta ya ultrasoni iliyounganishwa na vijiti vya mtetemo. Baada ya slurry kuingia kwenye bomba la trapezoidi, chini ya athari ya fimbo za mtetemo zenye mzunguko mdogo wa mtetemo, chembechembe ndogo zenye chaji chanya na hasi hutenganishwa, na hivyo kutenganisha diatomiti kutoka kwenye udongo.

Hatua maalum za mchakato wa uvumbuzi huu ni:

Usongeaji na uchanganaji: Weka madini ghafi kwa kasi ya kilo 250–450 kwa dakika kwenye mashine ya kusongea (iliyotengenezwa nchini), ongeza maji hadi kufikia mkusanyiko wa asilimia 34–42% kwa uzito (asilimia zote hapa ni kwa uzito), sugua madini ghafi hadi yawe lawa, na tumia mchanga uliomo kwenye madini ghafi kuleta athari ya kusugua kwenye uchafu kwenye uso wa diatom, na hivyo kutengeneza lawa la kijiti;
Utengano wa kuchanganya: Panga mchanganyiko mzito kama ute kwenye mashine ya kuchanganya kwa kasi ya kilo 250-450 kwa dakika, leba kwa maji hadi kufikia mkusanyiko wa 10-18%, na kwa wakati huo huo ongeza maji mazito ya sumaku yaliyotayarishwa awali kwa kiasi cha 10–20% kulingana na madini ghafi yaliyokauka. Wakati wa kuchanganya, kutokana na viwango tofauti vya mtiririko vinavyosababishwa na vifaa vyenye ukubwa tofauti wa chembe katika mchanganyiko, msuguano wa ndani hutokea; kwa wakati huo huo, chini ya athari ya maji mazito ya sumaku, ioni za metali za alkali hubeba chaji chanya na hutoa umeme wa static wa volti ya juu, na kusababisha uchafu mdogo kama vile Al₂O₃ na Fe₂O₃ katika slurry ghafi kuvutwa na kubaki zikielea, huku diatomite inayoundwa na SiO₂ na mchanga wa kwanza ikibaki isiyo na upande na kutua kwa urahisi, na hivyo kutenganisha uchafu kutoka kwa diatomu;
Utengano kwa mlipuko wa shinikizo hasi: Piga mchanganyiko wa diatomiti uliotajwa hapo juu kwenye mashine ya mlipuko wa shinikizo hasi kwa kiwango cha mtiririko cha kilo 250–450 kwa dakika, chini ya shinikizo hasi la 0.5–0.8, ukikoroga na kutenganisha. Chembechembe ndogo ndogo katika sluri husababisha mlipuko wa ndani chini ya shinikizo hasi, hivyo kutenganisha uchafu kwenye uso wa diatom na uchafu wa koloyidi kutoka kwa diatom tena;
Utengano kwa mtetemo wa ultrasoniki: Piga slurry ya diatomite iliyotajwa hapo juu kwenye bomba la trapezoidi la kifaa cha mtetemo wa ultrasoniki kwa kasi ya mtiririko ya 250–450 kg/min. Chini ya athari ya fimbo za mtetemo zenye mzunguko wa mtetemo mdogo, chembe chafu zenye chaji ‑2 ziko katika hali ya kusogea, wakati chembe zenye chaji +2 ziko katika hali ya kutokuwa na mwendo, na hivyo kutenganisha udongo kutoka kwa diatom katika slurry;
Utengano wa mkusanyiko unaotiririka: Weka mchanganyiko wa diatomite uliotajwa hapo juu kwenye bwawa la mtiririko wa mkusanyiko. Kwa kurekebisha vizuizi vilivyowekwa kwenye bwawa, mchanganyiko huo hutiririka au kusimama kwa zamu na kusogea mbele kiotomatiki. Kulingana na ukubwa tofauti wa chembechembe au uzito maalum wa madini, chembechembe kubwa na mchanga wa kwanza hutulia katika sehemu tofauti za bwawa. Kisha mchanganyiko wa diatomiti hutiririka kwenye bwawa lingine la mkusanyiko na hatimaye diatomiti iliyosafishwa hutulia, wakati uchafu na udongo hutiririka pamoja na kioevu, hutolewa baada ya matibabu ya utenganishaji, na maji ya mchanganyiko hurudishwa kama maji yanayozunguka.

Faida na Madhara

Kwa sababu mchakato unatumia maji yenye sumaku nzito na kutumia mashine ya mlipuko kwa shinikizo hasi na kifaa cha mtetemo wa ultrasoniki, utenganishaji wa diatomu kutoka kwa madini mengine, uchafu, udongo, n.k. ni wa kina zaidi. Ikiunganishwa na sedimentation ya msalaba inayobadilika na isiyobadilika, diatomu hutenganishwa kabisa na madini mengine, uchafu, udongo, n.k. Kwa hivyo, kiwango cha uboreshaji ni cha juu, na bidhaa ya diatomite iliyosafishwa ina yaliyomo ya diatomu ya 90–98%. Mchakato ni endelevu, hivyo ufanisi ni mkubwa, uwezo wa usindikaji ni mkubwa, hakuna uchafuzi unaotolewa, maji yanaweza kurejeshwa kutumika, gharama ni ndogo, na ulinzi wa mazingira ni mzuri. Aidha, uvumbuzi huu unahitaji uwekezaji mdogo na una faida ya haraka, hivyo matumizi yake halisi ni yenye ufanisi na unaoweza kubadilika.

Maelezo mafupi ya michoro

Mchoro wa 1 ni mwonekano wa kimuundo wa kielelezo wa mashine ya kupuliza kwa shinikizo hasi ya uvumbuzi huu;

Mchoro wa 2 ni mwonekano wa kimuundo wa kielelezo wa kifaa cha mtetemo wa sauti ya juu cha uvumbuzi huu;

Mchoro wa 3 ni chati ya mtiririko wa mchakato wa uvumbuzi huu.

Katika Mchoro 1: 1 ni mwili, 2 ni kichanganyaji kilichowekwa ndani ya mwili, 3 ni mota inayosukuma kichanganyaji, 4 ni bomba la kuunganisha, ncha moja imeunganishwa kwenye sehemu ya juu ya mwili, ncha nyingine imeunganishwa kwenye sehemu ya juu ya tangi la kuhifadhi maji 7, 5 ni bomba la kuunganisha, mwisho mmoja umeunganishwa juu ya tanki la kuhifadhi maji 7, mwisho mwingine umeunganishwa kwenye pampu ya utupu 6, 8 ni ingizo la slurry chini ya mwili, 9 ni towe la slurry katikati ya mwili.

Katika Mchoro 2: 10 ni bomba lenye umbo la trapezoidi, 11 ni fimbo za mtetemo wa ultrasoni zilizowekwa ndani ya bomba lenye umbo la trapezoidi, 12 ni jenereta ya ultrasoni iliyounganishwa na fimbo za mtetemo 11.

Mfano

Chukua madini ya diatomite ya Qifeng kutoka Kaunti ya Eryuan, Mkoa wa Yunnan, yenye muundo wa kemikali wa wastani: SiO₂ ~68%, Al₂O₃ ~16%, Fe₂O₃ 5–9%. Weka madini ghafi kwa kasi ya kilo 80 kwa dakika kwenye mashine ya kusafisha (kiwango cha maji 40%, madini ghafi kavu 48 kg), ongeza maji kwa kilo 40 kwa dakika ili kufikia mkusanyiko wa 40%, safisha hadi kupata mchanganyiko laini kama kijiko, kishaipeleka kwenye mashine ya kuchanganya, ongeza maji kwa kasi ya 180 kg/min ili kupunguza mkusanyiko hadi 16%, sambamba na hayo ongeza maji ya sumaku nzito kwa kasi ya 0.72 kg/min (15% kulingana na madini ghafi kavu), ambapo maji ya sumaku nzito yameandaliwa kulingana na uwiano ufuatao:

Metasiliketi ya sodiamu (mkusanyiko wa 20%) : hidroksidi ya sodiamu (21%) : kabonati ya sodiamu (51%) : alkali ya mimea (51%) = 4 : 0.5 : 0.5 : 1.

Baada ya kuchanganya, ingiza kwenye mashine ya kupuliza kwa shinikizo hasi kwa kiwango cha mtiririko cha kilo 400 kwa dakika, ikiwa na shinikizo la ndani la -0.5 atm. Mchanganyiko unaotolewa kutoka kwenye mashine huingia moja kwa moja kwenye kifaa cha mtetemo wa ultrasonic chenye mzunguko mdogo, kwa kiwango sawa cha mtiririko cha kilo 400 kwa dakika. Mwishowe, huingia kwenye bwawa la mtiririko wa sedimentation, linalojumuisha njia nane, kila moja ikiwa na vizuizi 16 vinavyoweza kurekebishwa kwa urefu tofauti. Baada ya slurry kupita kwenye njia hizo, kila njia hutolewa kwa zamu kwa dakika 1, kwa kasi ya mtiririko wa 0.83 m/min, hadi ikamilike. Kutokana na vizuizi vyenye urefu tofauti, madini yenye ukubwa wa chembe na uzito maalum tofauti hutulia katika kila sehemu, na hatimaye kutenganisha diatomiti kutoka kwa madini mengine na uchafu. Kulingana na mchakato wa kundi uliofanyika kwa siku 3, jumla ya madini ghafi (40% maji) iliyowekwa ni tani 345, diatomaiti safi kavu iliyopatikana ni tani 103, kiwango cha urejeshaji ni 50% (3:1), muundo wa diatomaiti safi: SiO₂ >80%, Al₂O₃ <9%, Fe₂O₃ <2.5%, msongamano wa jumla <0.45.