Тема 11. Допоміжне обладнання флотаційних машин , їх технічна характеристика. Схеми флотації.

Флотацією називають процес збагачення дрібних класів вугілля, заснований на різноманітній змочуваності водою поверхні вугілля і відходів.

Флотацію здійснюють у флотаційних машинах, що подають собою ванна або ряд послідовно сполучених камер, безупинно що заповнюються пульпою, у котрі також безупинно подають повітря і реагенти для посилення незмочуваності вугільних часток водою.

Флотацію застосовують для збагачення шламів крупністю 0-0,5 мм коксівного і енергетичного вугілля і регенерації оборотної води. У сполученні з іншими операціями флотацію можна застосовувати для одержання надчистих концентратів ( ) для спеціальних цілей.

Ефективність флотаційного процесу багато в чому залежить від досконалості конструкцій машин і апаратів, у яких він здійснюється. З урахуванням особливостей флотації вугілля флотаційні машини повинні забезпечувати:

інтенсивне і рівномірне перемішування пульпи, щоб усі мінеральні частки в робочій зоні машини знаходилися в зваженому стані;

достатню аерацію (насичення) пульпи дрібними бульками повітря;

диспергування (здрібнювання) повітряних бульок із метою створення максимальної поверхні для прилипання часток;

створення спокійної зони для спливання мінералізованих бульок на поверхню пульпи й утворення стійкої піни;

безупинне зняття всього прошарку піни, що утворилася, без захоплення нижчерозташованого прошарку пульпи;

безупинне видалення частини пульпи, що незфлотувалося;

безперервність дії;

зручність для ремонту й обслуговування;

мінімальна питома витрата електроенергії.

По засобу аерації пульпи флотаційні машини поділяють на:

механічні, у яких аерація і перемішування пульпи здійснюються імпелерами, ежекторами і насосами, що засмоктують повітря з атмосфери;

пневматичні, у яких аерація пульпи здійснюється безпосереднім запровадженням стиснутого повітря в пульпу за допомогою різноманітних механізмів (повітродувки, компресора);

пневмомеханічні (комбіновані), у яких аерація пульпи здійснюється механічним перемішуванням за допомогою імпелера й одночасної додаткової подачі повітря під тиском.

По характеру прямування пульпи флотаційні машини поділяють на:

камерні, у яких прямування пульпи відбувається послідовно з камери в камеру через переливні кишені (рис. 11-1, а);

прямоточні, у яких пульпа переходить із камери в камеру самопливом через отвори в перегородках (рис. 11-1, б);

комбіновані, що складаються з двокамерних секцій. Перша камера кожної секції працює як у камерній машині, друга, як у прямоточній (рис. 11-1, г).

У практиці флотації вугілля найбільше широке застосування одержали механічні флотаційні машини - камерні, прямоточні і комбіновані.

Рис. 11-1– Схема механічних флотаційних машин.

Схеми флотації

Вибір раціональної технологічної схеми флотації залежить від таких чинників: вимог до якості продуктів флотації; зольності і ступеня метаморфізму вихідного вугілля, його гранулометричного складу, утримання проміжних фракцій, наявності розмокаємих порід і глини, петрографічного складу, флотаційної активності; характеристик флотаційних машин; продуктивності флотаційного відділення, техніко-економічних показників і ін.

Можливість одержання при флотації вугілля продуктів кондиційної якості в один прийом дозволяє застосовувати одностадійну пряму схему флотації (рис. 11-2, а). При такій схемі пінний продукт усіх камер (основної флотації) об'єднують у загальний концентрат, а відходи видаляють з останньої камери. Прості (прямі) схеми звичайно застосовують при зольності живлення не більш 20% і флотації розведених пульп.

Рис. 11‑2– Технологічні схеми флотації вугілля:

а – пряма; б – з перечищуванням концентрату останніх камер; в – з перечищуванням концентрату основної флотації; 1 – 6 – флотаційні камери

Флотації шламів підвищеної зольності потребує застосування більш складних схем або простих схем із розведенням пульпи, що технологічно майже рівнозначно. Застосовують схеми з перечисткою концентрату в різноманітних варіантах. На рис. 11-2, б показана найбільше поширена схема флотації з перечисткою пінного продукту останніх камер машини в однієї з перших камер цієї ж машини.

Перечистна флотація дозволяє поліпшити якість концентрату. Проте застосування схем із декількома операціями в одній машині знижує її продуктивність.

Іноді при флотації дуже зольних і важкозбагатимих шламів необхідна перечистка всього пінного продукту. При великому обсязі концентрату його перечищають у самостійній машині (рис. 11-2, в).

Схеми з очисною флотацією, коли відходи основної флотації піддають перезбагаченню з метою зниження втрат цінних компонентів, при збагаченні вугілля не застосовують.