Natriumsilikaatin liuotuslaitoksen kapasiteetin nosto

Tässä työssä tutkittiin natriumsilikaatin (vesilasi) liuotukseen ja suodatukseen vaikuttavia tekijöitä. Työssä pyrittiin optimoimaan natriumsilikaatin liuotus- ja suodatuskapasiteetti J. M. Huber Finland Oy:n Haminan tehtaan liuotuslaitoksella. Kirjallisuusosassa perehdyttiin kiinteän natriumsilikaatin ja natriumsilikaatin vesiliuoksen ominaisuuksiin, sekä käsiteltiin soveltuvin osin liuotuksen ja suodatuksen teoriaa. Kokeellisessa osassa vertailtiin kahden eri valmistajan natriumsilikaatteja toisiinsa, sekä pyrittiin löytämään molemmille laseille optimaalisimmat prosessiparametrit liuotus- ja suodatuskokeiden avulla. Erilaisia prosessiparametreja ja ajotapoja testattiin tehdasmittakaavan koeajoilla todellisilla prosessilaitteilla. Eri natriumsilikaattien vertailu tehtiin tehdasmittakaavan koeajojen sekä laboratorioanalyysien avulla. Koeajojen tulosten perusteella Taavetista toimitettu vesilasi liukenee nopeammin kuin Puolasta toimitettu ostolasi, mutta puolalaisesta lasista liuotettu silikaatti suodattuu helpommin kuin Taavetin lasista liuotettu silikaatti. Liukenemisnopeuden eroon selitettävissä Taavetin lasin suuremmalla ominaispinta-alalla sekä hauraammalla rakenteella. Suodatuseroon ei löytynyt yksiselitteistä syytä, joten sen löytämiseksi vaadittaisiin jatkotutkimuksia. Kokeiden perusteellaparas keino puolalaisen lasin liuotuksen nopeuttamiseen olisi pitää liuotussäiliön lasiylimäärä mahdollisimman korkeana jokaisessa panoksessa ja nopeuttaa liuotussäiliön panostusta lasin ja veden yhtäaikaisella annostelulla. Tulosten perusteella paras keino Taavetin lasista liuotetun silikaatin suodatuksen helpottamiseen olisi laskea liuoksen tavoitetiheyttä nykyisestä arvostaan, jolloin viskositeetti pienenee merkittävästi ja suodatus onnistuu liuotuslaitoksen kapasiteetin kannalta paremmin. Edellä mainituilla ajotavoilla tehtyjen koeajojen perusteella, molemmilla laseilla on mahdollista päästä 150 MT/d tavoitekapasiteettiin, mutta varmin tapa kyseisen kapasiteetin saavuttamiseksi olisi lisätä suodatuskapasiteettia investoimalla toiseen silikaattisuodattimeen.

The factors affecting the dissolving and the filtration ofsodium silicate (soluble silicate) were studied in this thesis. The purpose wasto optimize the dissolving and filtration capacities of sodium silicate at J. M. Huber Finland Oy Hamina dis-solving plant. The characteristics of solid sodium silicate and dissolved sodium silicate became familiar in the literature part, the applicable parts of the dissolving and filtration theory were also dealt with. Sodium silicates of two different manufacturers were compared in the experimental part, and the purpose was also to find optimum process parameters for both glasses with dissolving and filtration experiments. Differentprocess parameters and operation styles were tested through industrial scale test drives with existing process equipment. The comparison between different sodium silicates was made by means of industrial scale test drives and laboratory analyses. Based on the results of the test drives the sodium silicate delivered from Taavetti dissolves more quickly than the sodium silicate delivered from Poland, but the dissolved sodium silicate from the Polish glass can be filtered more easily than the dissolved sodium silicate from the Taavetti glass. The difference in the rate of dissolving can be explained with the larger specific surface area and with the more fragile structure of the Taavetti glass.An unambiguous reason for the filtration difference could not be found, so further research for that would be needed. In the light of the experiments, the best way to dissolve the Polish glass more quickly is to keep theglass excess as large as possible in the pressure dissolver with each batch, and to make the dosage faster with simultaneous feeding of glass and water. Based on the results the best way to ease the filtration of the silicate dissolved from the Taavetti glass is to decrease the target density of dissolved silicate, inwhich case the viscosity decreases considerably and the filtration works in a better way from the standpoint of the capacity of the dissolving plant. Using the above-mentioned operation methods it is possible to achieve a 150 MT/d target capacity with both glasses, but the most reliable way of reaching this capacity is to increase the filtration capacity by investing in anothersilicate filter.