Лекция № 11 флотационные процессы обогащения

11.1 Флотационные машины

Флотационный процесс осуществляется во флотационных машинах.

Первый патент на флотомашину для масляной флотации получен английским изобретателем В. Хайнсом в 1860 г.

В 1904 г. в России в г. Мариуполь была пущена одна из первых в мире флотационных фабрик, оснащенная аппаратами для масляной флотации (перерабатывала графитовую руду Старокрымского месторождения).

Первые промышленные образцы флотомашин созданы американскими учеными Т. Гувером (1910 г. машина механического типа) и Д. Кэллоу (1914 г. машина пневматического типа).

Для ведения флотационного процесса флотомашина должна обеспечивать:

1. Перемешивание пульпы для поддержания частиц во взвешенном состоянии.

2. Аэрацию пульпы.

3. Спокойную зону пенообразования на поверхности машины.

4. Непрерывную раздельную разгрузку пенного и камерного продуктов.

Различия в конструкциях флотомашин определяются в основном способом аэрации и перемешивания пульпы. По этому признаку машины делятся на три типа:

1. Механические – засасывание воздуха и перемешивание пульпы осуществляется импеллером.

2) Пневмомеханические – воздух в камеру подается из воздуходувки, перемешивание пульпы осуществляется импеллером.

3) Пневматические – перемешивание и аэрация пульпы осуществляется подачей сжатого воздуха через аэраторы различных конструкций (к ним относятся машины пенной сепарации, колонные, аэрлифтные).

М еханические машины (рис. 11.1), как правило, состоят из 6 – 10 одинаковых камер. По центру каждой камеры устанавливается импеллерный блок, обеспечивающий перемешивание пульпы и засасывание воздуха.

В верхней части флотомашин, вдоль камер, устанавливаются пеносъёмные устройства для разгрузки пенного продукта – концентрата.

В начале флотомашины, на первой камере устанавливается загрузочный карман для подачи в машины исходной пульпы.

В конце машины, на последней камере устанавливается разгрузочный карман для вывода хвостов флотации.

Основной рабочей деталью машины является импеллер – диск с радиально расположенными вертикальными лопатками.

При вращении импеллера за его лопатками образуется разрежение и в поток пульпы засасывается воздух, поступающий по центральной трубе. Ударами лопаток импеллера воздух и пульпа перемешиваются.

Исходная пульпа (смесь твёрдых частиц с водой), обработанная реагентами, по трубе поступает под импеллер (3) и разбрасывается им по периферии. Одновременно укороченными лопатками импеллера через трубу (4) засасывается воздух. При столкновении гидрофобные частицы закрепляются на пузырьках воздуха. Образуется комплекс пузырёк–частица. Процесс происходит селективно. Гидрофильные частицы к пузырькам не прилипают.

Комплексы пузырёк–частица поднимаются на поверхность камеры, образуя минерализованную пену (флотоконцентрат). Концентрат удаляется из машины пеносъёмным устройством в приёмный желоб и транспортируется на обезвоживание.

Несфлотированные частицы (камерный продукт) направляются на дальнейшую обработку в следующую камеру. Отходы (хвосты флотации) удаляются из переливного кармана последней камеры.