ФЛОТАЦИОННЫЙ МЕТОД ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Цель работы: Изучение флотационного метода обогащения полезных ископаемых, конструкций флотационных машин, экспериментальное определение краевого угла смачивания минералов и исследование флотируемости угольного шлама крупностью 0-0,5 мм.
Аппаратура, оборудование и материалы:Прибор Ребиндера; шлифы минералов; лабораторная флотомашина механического типа с объемом камеры 500 см3; технические весы; набор гирь; секундомер; сборники для продуктов флотации; совок для отбора проб; угольный шлам крупностью 0 – 0,5 мм; флотореагенты (собиратель ААР, вспениватель Т-66).
Общие сведения
Флотационный метод обогащения полезных ископаемых основан на использовании различий в естественной или создаваемой реагентами смачиваемости минералов. Мерой смачиваемости минералов является краевой угол смачивания. Краевой угол смачивания- это угол, образованный поверхностью раздела двух фаз с третьей. Краевой угол принято измерять через жидкую фазу (рис. 6.1).
 |
Экспериментальное определение краевого угла смачивания производят на приборе Ребиндера (рис. 6.2).
 |
Выражение для определения краевого угла смачивания имеет вид:
.
Флотируемость минералов объясняют на основе теории гидратных слоев. Гидратный слой состоит из упорядоченных диполей воды, находящихся на границе раздела двух фаз. При большой толщине гидратного слоя поверхность минерала будет гидрофильной, при незначительной толщине гидратного слоя – гидрофобной.
|
|
|
Флотационные реагенты, воздействуя на гидратные слои, уменьшают или увеличивают их толщину и устойчивость, т.е. с помощью флотореагентов избирательно увеличивают гидрофобность флотируемых и гидрофильность нефлотируемых минералов.
Наибольшее распространение получила теория, основанная на использовании различия физико-химических свойств поверхностей различных минералов. После воздействия на них реагентов это проявляется в способности смачиваться водой или прилипать к пузырькам газа (воздуха в водной среде). При флотационном обогащении полезных ископаемых одна часть разделяемого сырья переходит в пенный продукт, другая - остаётся в пульпе (камерный продукт). При извлечении в пенный продукт ценных минералов - флотация прямая, при извлечении в пенный продукт пустой породы - флотация обратная.
В случае пенной флотации через пульпу, содержащую флотореагенты, продувают воздух. Частицы с гидрофобной поверхностью (несмачиваемые или плохо смачиваемые водой) прилипают к пузырькам воздуха и выносятся ими на поверхность. При этом образуется слой минерализованной пены. Частицы, хорошо смачиваемые водой, к пузырькам воздуха не прилипают и остаются в объёме пульпы во взвешенном состоянии.
|
|
|
Аппараты, в которых осуществляется флотационный процесс, называются флотационными машинами. Известно много конструкций флотомашин, но все они должны удовлетворять следующим требованиям:
- хорошо аэрировать пульпу;
- обеспечивать равномерное распределение твердых частиц в объеме камеры, не допуская их осаждение на дно;
- работать непрерывно и хорошо поддаваться регулировке.
К числу основных факторов, влияющих на ход флотационного процесса, следует отнести:
1. Минералогический состав. Влияние этого фактора сказывается в том, что одни минералы обладают достаточной природной гидрофобностью и флотируют хорошо; другие минералы недостаточно гидрофобны и флотируют хуже.
2. Гранулометрический состав питания флотации. Для угля оптимальная крупность частиц составляет 0-0,5 мм.
3. Вкрапленность минералов. Этот фактор обусловливает размер, до которого должно быть измельчено полезное ископаемое перед обогащением.
4. Плотность пульпы (суспензии). Увеличение плотности пульпы ухудшает ее аэрированность и флотируемость крупных частиц, улучшает условия флотации тонких шламов пустой породы, что влечет за собой ухудшение качества концентрата. Уменьшение плотности пульпы также нежелательно, т.к. приводит к снижению производительности флотомашин. Оптимальная плотность угольной пульпы составляет 100 -200 г/л.
|
|
|
5. Состав воды. Наличие в воде различных солей изменяет ее рН, что сказывается на флотируемости минералов.
6. Реагентный режим. Избыток реагентов снижает избирательность процесса и качество концентрата, но увеличивает извлечение минералов в пенный продукт. Недостаток реагента повышает избирательность процесса и качество концентрата, но снижает извлечение минералов в пенный продукт.
7. Конструкция флотомашины обусловливает аэрированность пульпы, равномерность распределения твердых частиц и реагентов в объеме пульпы.
Методика выполнения работы
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 877; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!