Описание основного оборудование флотационного передела.

 

Для флотационного обогащения созданы сотни машин и аппаратов, из которых лишь несколько десятков нашли широкое промышленное применение. Общее для всех современных конструкций флотационных машин - использование в качестве рабочего агента воздуха в виде мелких пузырьков, образуемых в пульпе тем или иным способом. Воздушные пузырьки минерализуются при непосредственном столкновении их с частицами, скольжении частиц по поверхности пузырьков, выделении пузырьков на поверхности частиц и сочетании этих способов. Относительная роль способов минерализации зависит от применяемых способов аэрации и конструкций флотационных машин.

Флотационные машины различаются по конструктивным признакам, способу аэрации и технологическому назначению. В большинстве случаев для их классификации за определяющий признак принимают способ аэрации.

По этому признаку флотационные машины могут быть разделены на следующие группы:

механические флотационные машины, в которых аэрация пуль­пы осуществляется вследствие засасывания воздуха из атмосферы ме­шалками различных конструкций;

пневмомеханические, обеспечивающие аэрацию пульпы сжатым воздухом, подаваемым в машину от вентиляторов, воздуходувок или компрессоров, диспергирование которого осуществляется мешалками или виброустройствами различной конструкции;

пневмогидравлические с самоаэрацией или принудительной по­дачей сжатого воздуха, в которых для диспергирования применяются различные гидравлические устройства;

пневматические с аэрацией пульпы сжатым воздухом, подаваемым через патрубки или пористые перегородки;

электрофлотационные машины с аэрацией жидкости пузырьками, выделяющимися при электролизе;

флотационные машины с изменяемым давлением, аэрация в которых обеспечивается вследствие выделения растворенных газов из пульпы при снижении давления над ней;

комбинированные флотационные машины, в которых пульпа аэрируется несколькими способами.

Аэрирующие устройства устанавливаются в емкостях корытного, колонного и камерного типов.

Флотационные машины корытного типа представляют собой ван­ну, вытянутую в длину. Исходная пульпа поступает с одного конца ее и выходит с другого в виде хвостов. Пену удаляют в желоба по всей длине ванны через ее боковые борта. Уровень пульпы регулируют скоростью разгрузки хвостов.

Флотационные машины колонного типа представляют собой вер­тикальные устройства круглого, прямоугольного или элипсовидного сечения. Концентрат удаляется с верхней, а хвосты-с нижней частей колонны; исходное питание поступает обычно в среднюю ее часть.

Флотационные машины камерного типа состоят из отдельных камер, в каждой из которых устанавливаются один или несколько аэраторов. В зависимости от способа продвижения пульпы из предыду­щей камеры в последующую, машины подразделяются на камерные, прямоточные камерные или камерно-прямоточные.

В камерных машинах уровень пульпы регулируется в каждой камере. Пульпа из одной камеры в другую попадает через специальный разгрузочный карман. Образующийся в полости работающего импел­лера небольшой вакуум обеспечивает возможность подсоса в аэратор промежуточных продуктов флотации. Благодаря этому в одной машине можно осуществить несколько технологических операций. Недостатки камерных машин - более сложный надзор из-за необходимости регули­ровки уровня пульпы в каждой камере; производительность флотомашины по потоку ограничена производительностью импеллера; непо­стоянство аэрации при колебаниях потока пульпы.

В прямоточных камерных машинах, в которых пульпа течет по длине машины самотеком, уровень пульпы регулируется только в пос­ледней камере. Это исключает недостатки, при­сущие камерным машинам. Для прохода пульпы междукамерные пере­городки по ширине всей камеры имеют большие отверстия, нижний уровень которых находится на уровне надимпеллерного диска, а верх­ний - на 300- 400 мм ниже уровня пульпы. Недостатком прямоточных машин является понижение уровня пульпы вдоль машины, из-за чего для каждой камеры устанавливается своя высота пенного порога и своя высота лопастей пеносъемника.

Камерно-прямоточные машины собираются из секций, состоящих из нескольких камер. Первая камера называется всасывающей. Пульпа в нее подается непосредственно на импеллер, а остальные работают как прямоточные. Уровень пульпы регулируется в последней камере каждой секции.

Кроме того, существует монокамерные флотационные машины, состоящие из одной камеры, устанавливаемые на сливе мельницы, между ней и классифицирующим устройством, или перед основным фронтом флотации.

Камерными обычно бывают машины механического и пневмомеха­нического типа, корытными - машины всех других типов, колонными -машины пневматического типа [1].

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.