Министерство образования и науки Украины
Донбасский государственный технический университет
Кафедра РМПИ
Лабораторная работа №7
«Флотация»
Выполнил ст. гр. ГИ-11-2
Рогозянский А.П.
Проверил: Аверин Г.А.
Алчевск, 2013 г.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7
ФЛОТАЦИЯ
1. Цель работы
Ознакомление с обогащением полезных ископаемых методом флотации.
Провести опыты по обогащению пленочной флотацией.
Ознакомиться с устройством механической флотационной машины.
Провести опыты по установлению влияния разных реагентов на процесс пенообразования.
Провести опыты по обогащению каменноугольного шлама пенной флотацией.
2. Теоретическое введение
Флотация − один из наиболее распространенных способов обогащения твердого минерального сырья. Флотационными методами разделяют полиметаллические, сульфидные руды, отделяют аппатит от нефелина, обогащают каменные угли и многие другие минералы.
Флотация основана на различной смачиваемости минералов и применяется для обогащения мелких классов (менее 0,5 мм).
В практике известны следующие виды флотации: ПЛЕНОЧНАЯ, МАСЛЯНАЯ, ПЕННАЯ СЕПАРАЦИЯ, ПЕННАЯ.
ПЛЕНОЧНАЯ ФЛОТАЦИЯ основана на способности плохо смачиваемых минералов удерживаться на поверхности воды силами поверхностного натяжения. Хорошо смачиваемые минералы при этом тонут. Пленочная флотация не получила промышленного применения. Она применяется в лабораторных исследованиях смачиваемости порошков (пыли).
МАСЛЯННАЯ ФЛОТАЦИЯ заключается в избирательном прилипании плохо смачиваемых минералов к капелькам масла. Образующиеся при этом комплексы "минералы−масло" при погружении в воду всплывают, а смачиваемые минералы тонут. Масляная флотация получила ограниченное применение.
ПЕННАЯ СЕПАРАЦИЯ заключается в том, что при направлении на слои текущей пены смеси минералов разной смачиваемости плохо смачиваемые минералы прилипают к пузырькам, а хорошо смачиваемые частицы проходят через слой пены вниз.
ПЕННАЯ ФЛОТАЦИЯ основана на избирательном прилипании плохо смачиваемых минералов к пузырькам газа (воздуха) в пульпе, всплытии их вместе с пузырьками на поверхность. Хорошо смачиваемые материалы остаются в пульпе. Этот вид флотации получил широкое промышленное применение.
Для повышения эффективности флотационного процесса применяются интенсивное перемешивание, пропускание воздуха через пульпу, флотационные реагенты.
При пропускании через пульпу вверх мелких пузырьков воздуха к ним прилипают гидрофобные частицы (плохо смачиваемые водой), которые, всплывая, образуют на поверхности минерализованную пену. Пена собирается в специальные приемники. После пена разрушается либо самопроизвольно, либо под действием специальных пеногасящих устройств и направляется на обезвоживание для получения твердого осадка, флотационного концентрата.
Гидрофильные частицы (хорошо смачиваемые водой) минерального сырья не прилипают к пузырькам, а остаются в жидкости во взвешенном состоянии, образуя флотационные отходы (хвосты).
Флотационные реагенты: применяют для управления процессом Флотации. По назначению реагенты делятся на: пенообразователи, собиратели, подаватели, регуляторы среды, активаторы.
ПЕНООБРАЗОВАТЕЛИ. Так как пена, образуемая за счет воздушной струи, неустойчива и быстро разрушается, для создания устойчивой пены в пульпу вводят пенообразователи, т.е. поверхностно-активные вещества, снижающие поверхностное натяжение воды.
Молекулы пенообразователя состоят из аполярной и полярной частоты. Пенообразователи самопроизвольно концентрируются. Причем, полярные части молекул пенообразователя направлены в сторону воды, а аполярные − в сторону воздуха. Полярные части молекул создают вокруг пузырька гидратную оболочку, препятствующую слиянию пузырьков друг с другом и разрушению при всплытии на поверхность.
В качестве пенообразователей применяют продукты перегонки угля, высокомолекулярные спирты.
При флотации угля применяют: кубовые остатки химического производства; масло "X", которое обладает собирательными свойствами (расход 190-200 г/т); реагент Т-66 (расход 50-60 г/т).
СОБИРАТЕЛИ − вещества, избирательного адсорбирующиеся на границе раздела минеральная частица-вода. Они покрывают поверхность флотируемых минералов гидрофобной пленкой и тем самым усиливают различие минералов по смачиваемости.
При флотации угля применяют в качестве собирателя аполярные вещества: осветительный керосин, тракторный керосин, отсульфированный керосин (обработанный серной кислотой для удаления ароматических углеводородов), реагент АФ-2 (расход − 600-1500 г/т).
ДЕПРЕССОРЫ (подавители) действуют на границе раздела мине¬ральная частица-вода. Применяются депрессоры для повышения гидрофильности минералов, которые не должны переходить в пенный продукт. Депрессоры избирательно закрепляются на поверхности подавляемых минералов.
РЕГУЛЯТОРЫ СРЕДЫ служат для создания требуемого рН среды.
АКТИВАТОРЫ способствуют закреплению собирателя на поверхности флотируемого минерала.