Разработка технологической схемы и реагентного режима флотации

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра:

«Обогащение полезных ископаемых»

Курсовая работа

по дисциплине

«Флотационные методы обогащения»

Выполнил:

Студент гр. ОПИ-2-04

 

 

Проверил:

доцент кафедры ОПИ Юшина Т.И.

Москва 2007

Содержание.

1. Задание для курсовой работы………………………………

2. Введение……………………………………………………..

3. Разработка технологической схемы и реагентного режима флотации:

· Флотационные свойства данных минералов…………………

· Реагенты, применяемые при флотации минералов…………..

· Разработка реагентного режима флотации…………………

4. Разработка системы автоматического контроля и

дозирования флотационных реагентов……………………………...

5. Описание основного оборудования флотационного

передела……………………………………………………………….

6. Заключение…………………………………………………..

7. Список использованной литературы……………………….

 

 

Задание на курсовую работу по дисциплине «Флотационные методы обогащения»

Выбрать и обосновать:

а) принципиальную схему и реагентный режим флотации и разделения сульфидных и окисленных минералов цветных металлов с получением одноименных концентратов;

б) принципиальную схему и реагентный режим флотационного извлечения в одноименные концентраты несульфидных минералов (в том числе и породообразующих) из хвостов флотации минералов цветных металлов;

в) принципиальную схему автоматического контроля и регулирования расхода реагентов по ионному составу пульпы.

Исходные данные:

1. Пирит

2. Галенит

3. Сфалерит

4. Аргентит

5. Теллурид (тетрадимид)

6. Хризоколла

7. Каламин

8. Магнетит

9. Кварц

10. Барит

11. Слюда (мусковит)

12. Флюорит

 

Введение

Флотация является основным технологическим процессом обогащения многих полезных ископаемых. В настоящее время только в России работают сотни обогатительных фабрик, на которых флотируют руды цветных, редких и черных металлов, каменные угли, фосфатные руды, серу, полевой шпат, борные руды, плавиковый шпат, калийные соли и другие полезные ископаемые. Для многих руд, особенно руд цветных и редких металлов, нет другого технологического процесса обогащения, который был бы в состоянии конкурировать с флотацией.

Флотация представляет собой метод обогащения полезных ископаемых, основанный на различии физико-химических свойств поверхности минералов, выражающемся в различной способности минералов смачиваться водой. Находясь в тонкоизмельченном состоянии в водной среде, частицы одних минералов не смачиваются водой, а прилипают к содержащемся в воде пузырькам воздуха и всплывают на поверхность, в то время как частицы других минералов смачиваются водой и тонут в ней или находятся во взвешенном состоянии.

Флотационную способность минералов, т. е. степень смачиваемости минералов водой, можно изменять искусственно, обрабатывая их поверхность флотационными реагентами.

Флотационными реагентами называются химические вещества, которые вводятся в пульпу с целью регулирования и управления флотационным процессом. Они создают условия для избирательной флотации минералов, т. е. отделения полезных минералов друг от друга и от минерала пустой породы, а также обеспечивают насыщение пульпы прочными воздушными пузырьками, необходимыми для всплытия на поверхность флотируемых минеральных частиц.

Ассортимент флотационных реагентов, применяемых в настоящее время для флотации руд, весьма разнообразен. Среди них встречаются органические и неорганические вещества, естественные продукты и синтетические соединения, хорошо растворимые и не растворимые в воде.

Первоначально процесс флотации возник в виде масляной флотации, осуществляемой путем введения в пульпу большого количества масла, плотность которого меньше плотности воды. Частицы минералов, не смачиваемых водой, прилипают к всплывающим в воде каплям масла и скапливаются в слое на поверхности пульпы. Частицы минералов, смачиваемых водой, не прилипают к каплям масла и остаются в пульпе. В настоящее время для обогащения руд этот процесс не применяется.

Ни один из существующих методов обогащения полезных ископаемых не может конкурировать с флотацией, как наиболее универсальным и совершенным способом обогащения. В настоящее время список флотируемых минералов включает в себя практически все минералы, извлекаемые в промышленности при переработки минерального сырья.

В курсовой работе мы рассмотрим только наиболее распространенный в практике обогащения руд процесс пенной флотации, в котором для разделения минералов используется граница раздела вода-воздух, а также укажем некоторые новые направления в развитии флотационного процесса.

 

 

Разработка технологической схемы и реагентного режима флотации

Флотационные свойства данных минералов.

 

Флотационные свойства сульфидных минералов.

Большая ценность многих сульфидных руд определяется не только присутствующими в них сульфидов цветных металлов, но и наличием в них таких ценных минералов, золото серебро, кадмий, индий, рений, селен, теллур, таллий, сера (в виде пирита и пирротина). В связи с этим при флотации сульфидных руд весьма важное значение приобретает задача наиболее полного выделения из руды полезных компонентов в продукты, приемлемые по составу для дальнейшей переработки. В слабоокисленном состоянии сульфиды отличаются высокой флотационной способностью и их отделение от минералов пустой породы осуществляется легко [2]. Наиболее распространенный сульфидный минерал – пирит.

Пирит FeS₂. Его флотационные свойства зависят от генезиса минералов, определяющую физико-химическую неоднородность кристаллической решетки, различное соотношение серы и железа, наличие примесей и другое. Часто содержит зо­лото, серебро, медь, кобальт, никель, которые увеличивают его цен­ность и присутствуют в виде тонких включений, изоморфных приме­сей или твердого раствора. В кристаллической решетке пирита ионы серы расположены в местах, легкодоступных действию кислорода, что является одной из причин его быстрой окисляемости. Наиболее эффективно пирит флотируется ксантогенатами и дитиофосфатами в слабокислой и нейтральной среде при рН 6-7. Наиболее распространенным подавителем пирита является известь, цианид, особенно при рН>7.

Практически наиболее важным депрессором пирита является известь ввиду ее дешевизны и доступности. Установлено, что депрес­сирующее действие оказывают при этом не только гидроксильные, но и кальциевые ионы. Последние с продуктами окисления сульфидов в щелочной среде образуют пленки сульфата кальция, образованию которых на поверхности пириту способствует высокая концентрация сульфат-ионов (возникающих при окислении пирита), особенно вблизи поверхности минерала [2].

Слабоокисленный пирит принадлежит к наиболее легкофлотируемым сульфидам. Его можно флотировать сульфгидрильными соби­рателями, жирными кислотами и мылами.

Активизируется пирит в кислой среде, когда избыточная щелочность нейтрализуется подачей кислоты или отмывается в сгустителе и гидроциклоне [4].

 

Тетрадимид Bi₂Te₂S. В некоторых рудах теллур и висмут присутствует не как примесь, а как самостоятельный минерал тетрадимид. В условиях коллективной флотации тетрадимид достаточно полно переходят в концентраты, однако при обжиге они практически полностью теряются. Извлечение теллура и висмута из коллективного концентрата в отдельный продукт можно осуществить селективной флотацией с активацией тетрадимида медным купоросом и депрессией остальных сульфидов цианидом натрия.

 

Заключение.

 

Дальнейшее развитие флотационного процесса обусловлено возра­стающими потребностями народного хозяйства в минеральном сырье. Для повышения степени комплексности его использования необходимы дальнейшие совершенствование технологии, интенсификации флотаци­онного процесса, применение нового и модернизированного оборудова­ния, механизация и автоматизация обогатительных фабрик.

Решение перечисленных задач невозможно без развития теоретических представлений флотации.

В области теории флотации наблюдается стремление перейти от качественных представлений к количественным закономерностям. При проведении исследований ставятся цели: обнаружить закономерности протекания реакций в процессе гидрофобизации и флотации минералов ксантогенатами, дитиофосфатами, жирными и алкилгидраксамовыми кислотами, алкилсульфатами и другими собирателями; дать количественное описание процесса разрыва гидратной прослойки между пузырьками и поверхностью частицы; дать количественное описание кинетики процесса флотации. Необходимость перехода от качественных представлений к количественным закономерностям обусловлено стремлением разработать теоретически обоснованные принципы синтеза новых эффективных флотационных реагентов, оптимизации и автоматического регулирования флотационного процесса.

Из теоретических методов исследования следует особо отметить более широкое использование термодинамического метода. Его применяют, например, для исследования реакций между различными собирателями и ионами металлов при различных значениях рН и в присутствии реагентов -депрессоров; исследования состояния твердой поверхности при различных значениях рН и окислительно-восстановительного потенциала раствора; изучения механизма действия собирателей при флотации различных минералов. В результате термодинамических исследований получен целый ряд необходимых констант, сделан вывод о перспективности применения при флотации сочетаний собирателей, дана объективная оценка возможного состояния поверхности многих мине­ралов, которая существенно отличается от общепринятых представлений. Термодинамический метод исследования совершенно необходим при разработке количественной физико-химической модели процессов селективной флотации, которая позволит коренным образом решить проблему оптимизации флотации, повышения технико-экономических показателей работы обогатительных фабрик и комплексности использо­вания сырья.

Из экспериментальных методов исследования особого внимания заслуживают методы, основанные на измерении электрохимических характеристик поверхности твердого в жидкой среде. В отличие от других методов, они позволяют исследовать непосредственно поверх­ность раздела твердое - жидкость, а не поверхность твердое - газ (как при обычной методике использования радиоактивных изотопов), твер­дое - твердое или твердое - органическая жидкость, как при использова­нии инфракрасной спектроскопии ИКС или в растворах растворителя как при использовании электронного парамагнитного резонанса ЭПР или ИКС и т.д. Из электрохимических методов наиболее перспективны методы измерения емкости двойного электрического слоя, вольтамперометрия, метод спада потенциала.

Работы по флотационным реагентам направлены на изыскание не­токсичных новых более избирательных собирателей, пенообразователей, депрессоров и автиваторов для различных типов минералкою сырья, чтобы расширить ассортимент и повысить качество применяемых ре­агентов. Перспективно применение ионообменных смол для регулирования ионного состава пульпы.

Конечной целью совершенствования флотационных процессов явля­ется разработка «безотходной» технологии, обеспечивающей полное и комплексное использование перерабатываемого минерального сырья в условиях полного водооборота.

Количество и ассортимент сырья, подвергаемого флотационному разделению на отдельные слагающие его минеральные компоненты, будет увеличиваться и расширяться. Флотация найдет еще более широ­кое применение для разделения промежуточных продуктов металлургического и химического производства, извлечения ценных компонентов из разбавленных растворов, очистки сточных вод, извлечения органических веществ из растений и горючих сланцев, очистки и сортировки семян, очистки растворов сахара, бумажных пульп, виноградных вин, текстиль­ных волокон и решения других народнохозяйственных задач [1].

 

Список использованной литературы.

1. Абрамов А.А. Флотационные методы обогащения. - М.: Недра, 1993г.

2. Глембоцкий В.А., Классен В.И. Флотационные методы обогащения. - М.: Недра, 1981г.

3. Богданов О.С. Теория и технология флотационных руд. - М.: Недра 1990г.

4. Барский Л.А., Данильченко Л.М. Обогатимость минеральных комплексов. - М.: Недра, 1977г.

5. Бергер Г.С. Флотируемость минералов. Москва, Госгортехиздат, 1962г.

6. Глембоцкий В. А., Анфимова Е.А. Флотация окисленных руд цветных металлов. – М.: Недра, 1966г.

7. Справочник по обогащению руд. Основные процессы. Под редакцией Богданова О.С., 2-е изд., Москва, Недра, 1983г., 381 стр.

8. Юшина Т.И. «Материаловедение. Флотационные реагенты» 1,2 части, Москва, 2002г.

 

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра:

«Обогащение полезных ископаемых»

Курсовая работа

по дисциплине

«Флотационные методы обогащения»

Выполнил:

Студент гр. ОПИ-2-04

 

 

Проверил:

доцент кафедры ОПИ Юшина Т.И.

Москва 2007

Содержание.

1. Задание для курсовой работы………………………………

2. Введение……………………………………………………..

3. Разработка технологической схемы и реагентного режима флотации:

· Флотационные свойства данных минералов…………………

· Реагенты, применяемые при флотации минералов…………..

· Разработка реагентного режима флотации…………………

4. Разработка системы автоматического контроля и

дозирования флотационных реагентов……………………………...

5. Описание основного оборудования флотационного

передела……………………………………………………………….

6. Заключение…………………………………………………..

7. Список использованной литературы……………………….

 

 

Задание на курсовую работу по дисциплине «Флотационные методы обогащения»

Выбрать и обосновать:

а) принципиальную схему и реагентный режим флотации и разделения сульфидных и окисленных минералов цветных металлов с получением одноименных концентратов;

б) принципиальную схему и реагентный режим флотационного извлечения в одноименные концентраты несульфидных минералов (в том числе и породообразующих) из хвостов флотации минералов цветных металлов;

в) принципиальную схему автоматического контроля и регулирования расхода реагентов по ионному составу пульпы.

Исходные данные:

1. Пирит

2. Галенит

3. Сфалерит

4. Аргентит

5. Теллурид (тетрадимид)

6. Хризоколла

7. Каламин

8. Магнетит

9. Кварц

10. Барит

11. Слюда (мусковит)

12. Флюорит

 

Введение

Флотация является основным технологическим процессом обогащения многих полезных ископаемых. В настоящее время только в России работают сотни обогатительных фабрик, на которых флотируют руды цветных, редких и черных металлов, каменные угли, фосфатные руды, серу, полевой шпат, борные руды, плавиковый шпат, калийные соли и другие полезные ископаемые. Для многих руд, особенно руд цветных и редких металлов, нет другого технологического процесса обогащения, который был бы в состоянии конкурировать с флотацией.

Флотация представляет собой метод обогащения полезных ископаемых, основанный на различии физико-химических свойств поверхности минералов, выражающемся в различной способности минералов смачиваться водой. Находясь в тонкоизмельченном состоянии в водной среде, частицы одних минералов не смачиваются водой, а прилипают к содержащемся в воде пузырькам воздуха и всплывают на поверхность, в то время как частицы других минералов смачиваются водой и тонут в ней или находятся во взвешенном состоянии.

Флотационную способность минералов, т. е. степень смачиваемости минералов водой, можно изменять искусственно, обрабатывая их поверхность флотационными реагентами.

Флотационными реагентами называются химические вещества, которые вводятся в пульпу с целью регулирования и управления флотационным процессом. Они создают условия для избирательной флотации минералов, т. е. отделения полезных минералов друг от друга и от минерала пустой породы, а также обеспечивают насыщение пульпы прочными воздушными пузырьками, необходимыми для всплытия на поверхность флотируемых минеральных частиц.

Ассортимент флотационных реагентов, применяемых в настоящее время для флотации руд, весьма разнообразен. Среди них встречаются органические и неорганические вещества, естественные продукты и синтетические соединения, хорошо растворимые и не растворимые в воде.

Первоначально процесс флотации возник в виде масляной флотации, осуществляемой путем введения в пульпу большого количества масла, плотность которого меньше плотности воды. Частицы минералов, не смачиваемых водой, прилипают к всплывающим в воде каплям масла и скапливаются в слое на поверхности пульпы. Частицы минералов, смачиваемых водой, не прилипают к каплям масла и остаются в пульпе. В настоящее время для обогащения руд этот процесс не применяется.

Ни один из существующих методов обогащения полезных ископаемых не может конкурировать с флотацией, как наиболее универсальным и совершенным способом обогащения. В настоящее время список флотируемых минералов включает в себя практически все минералы, извлекаемые в промышленности при переработки минерального сырья.

В курсовой работе мы рассмотрим только наиболее распространенный в практике обогащения руд процесс пенной флотации, в котором для разделения минералов используется граница раздела вода-воздух, а также укажем некоторые новые направления в развитии флотационного процесса.

 

 

Разработка технологической схемы и реагентного режима флотации