keskiviikko 19. huhtikuuta 2017

Ioninvaihto yksi - ja kaksialustaisella ioninvaihtimella

Ioninvaihdoksi kutsutaan menetelmää, jossa vaihdetaan liuoksen sisältämät epätoivotut ionit toivotuiksi ioneiksi. Veden puhdistuksessa ioninvaihtomateriaalina käytetään hartsia, joka pystyy muuttamaan suolaisen veden puhtaaksi vedeksi.



Työssä käytettävät laitteet:

Johtokykymittari
Anioninvaihtokolonni
Kationinvaihtokolonni
Sekahartsi


Työ:

Työn tarkoituksena oli tutustua ioninvaihtimen rakenteeseen. 


Ajoin vettä jokaisen kolonnin läpi erikseen n.15 minuuttia.


Jokaisen ajon jälkeen otin näytteen ja mittasin sähkönjohtokyvyn.


Vesijohtovesi = 142,6 µS/cm
Anioninvaihtokolonni = 260 µS/cm
Kationinvaihtokolonni = 176,4 µS/cm
Sekahartsi = 276 
µS/cm



Vaahdotus on yleisin rikastusmenetelmä.

Vaahdotuksessa rikastettavan aineen ja veden seokseen puhalletaan ilmakuplia, joihin rikastettavat mineraalit tarttuvat, ja kuplien noustessa pintaan kehkeytyy vaahdotusastian pintaan mineraalipitoinen vaahto, joka kuoritaan talteen ja kuivataan. Käänteisessä vaahdotuksessa talteen otetaan vaahdotusastian pohjalle kertyvä sakka. Vaahdottumisen tehostamiseksi voidaan käyttää erilaisia vaahdotuskemikaaleja. 






Vaahdotus työ:


Selvitin kennon tilavuuden kaatamalla sen mittalasilla täyteen vettä. Tilavuus: 1300ml

Laskin paljonko tarvitsen kiintoainetta kun kiintoainepitoisuuden pitää olla 20-m%.
Tarvittu kiintoaine; 260g jauhettua talkkikiveä.

Murskasin talkkikiven leukamurskaimella mahdollisimman pieneen raekokoon ja jauhoin viellä murskatun talkkikiven hienoksi planeettakuulamyllyllä.

Seuloin jauhetun talkkikiven oikeaan raekokoon < 0,125 mm täryseulalla ja otin sen jälkeen n. 2g näytteen talteen ja loput käytin vaahdotukseen. 

Laskin sekoittimen kennostoon, säädin pyörimisnopeuden ja otin astian johon kaavin vaahdon.

Lisäsin kennoon veden, vaahdotettavan talkkikiven, vaahdotuskemikaalin (1-til-% Medi-Froth 300-x)  ja avasin paineilmahanan. 

Kun vaahtoa alkoi kertyä keräsin sitä lastan avulla kennollaa keruuastiaan. 

Lisäsin vettä välillä kennoon, jotta pinta pysyi tarpeeksi korkealla. 

Vaahdotusaika oli 15min.

Seuraavaksi imusuodatin rikasteesta veden pois. 

Kuivatin suodatinkakun lämpökaapissa.

Kuivuneesta suodatinkakusta otin n. 2g  näytteen.

Vakiopainotin kaksi posliiniupokasta pitämällä niitä 30min 1000 asteessa hehkutusuunissa, jonka jälkeen jäähdytin niitä eksikaattorissa toiset 30min.


Merkitsin upokkaat (rikaste ja syöte ) ja punnitsin nämä vakiopainotetut upokkaat analyysi vaa'alla.

Punnitsin syötteen ja rikasteen niille merkittyihin upokkaisiin. 

Laitoin upokkaat näytteineen puoleksi tunniksi hehkutusuuniin (1000 astetta) ja sen jälkeen jäähdytin puoli tuntia eksikaattorissa.

Lopuksi punnitsin jäähtyneet upokkaat näytteineen.

Tulokset:
mt1 = tyhjä vakiopainotettu upokas (syöte) = 14,03 g
mt2 = tyhjä vakiopainotettu upokas (rikaste) = 49,10 g
m1 = syötteen massa = 0,96 g
m2 = rikasteen massa = 1,00 g
m3 = syötteen massa + upokas hehkutusuunin jälkeen = 0,96 g + 14,03 g = 14,81 g
m4 = rikasteen massa + upokas hehkutusuunin jälkeen = 1 g + 49,10 g = 49,99g
m5 = syötteen massa hehkutuksen jälkeen = 14,81 g - 14,03 g = 0,78 g
m6 = rikasteen massa hehkutuksen jälkeen = 49,99 g - 49,10 g = 0,89 g
ms = syötteen hehkutushäviö = 0,96 g - 0,78 g = 0,18g
mr = rikasteen hehkutushäviö = 1 g - 0,89 g = 0,11g
Hehkutushäviö % syöte = (100* 0,18) / 0,96 = 18,75
Hehkutushäviö % rikasta = (100* 0,11) / 1 = 11
Talkkipitoisuus % syöte = 67,24
Talkkipitousuus % rikaste = 85,05