2.2.Характеристика пульпы
Скорость флотации селективность процесса флотации во многом определяются температурой пульпы и плотностью исходного питания, поступающего во флотационные машины.
Установлено, что лучшие результаты по извлечению органической части в концентрат могут быть получены при температуре пульпы 20-25°С. С повышением температуры пульпы:
а). Снижается устойчивость гидратных оболочек (вследствие увеличения теплового движения молекул воды);
б). Уменьшается вязкость аполярных реагентов и возрастает дисперсность их эмульсии
в). В момент нагревания пульпы из нее выделяются растворенные газы.
При температуре пульпы выше 25-30°С снижается извлечение горючей массы за счет увеличения гидратированности поверхности.
Плотность пульпы должна быть в пределах 150-200 г/л. Увеличение плотности выше 200г/л приводит к повышению зольности флотореагентов, а снижение плотности уменьшает производительность флотомашин.
2.3.Реагентный режим
Понятие реагентного режима охватывает следующие факторы: номенклатуру реагентов, их расход, точки подачи в процесс и время контакта с пульпой перед флотацией.
Решающим фактором является характеристика реагентов и их расход.
2.3.1.Реагенты-собиратели
В качестве собирателей используются технические продукты нефтехимии и нефтепереработки, содержащие в групповом химическом составе углеводороды. К ним относятся: тракторный керосин; Нефрас А-150/330; печное бытовое топливо; поглотительное масло и др.
Установлено, что их роль заключается в повышении гидрофобизации угольной поверхности при закреплении реагента на угле. При этом по флотационной активности углеводороды располагаются в повышающий ряд: нафтеновые, предельные, непредельные, ароматические. Высокая флотационная активность непредельных и ароматических углеводородов объясняется их повышенной адсорбционной и поверхностной активностью по сравнению с предельными.
2.3.2.Реагенты- вспениватели.
В качестве вспенивателей используются поверхностно-активные вещества, содержащие в молекуле различные функциональные группы. Вспениватели при флотации увеличивают прочность пузырьков воздуха, уменьшают их размеры и способствуют устойчивости пены.
В зависимости от функциональной группы вспениватели располагаются в повышающий ряд СООН<CO<OH. Высокая пенообразующая способность обнаружена у диоксановых и пирановых спиртов, а так же у кремнийорганических ацеталей.
В последнее время в качестве реагентов вспенивателей используются:
кубовые остатки бутиловых спиртов, состоящие из смеси: спиртов(50-80%), главным образом октиловых; сложных эфиров (10-20%); альдегидов (5-10%), ацеталей (2-10%);
метилизобутилкарбинол, отличающийся хорошей селективностью;
Т-66, Т-80 - побочные продукты производства диметил -1,3- диоксана. Содержат в своем составе одно- и двухвалентные спирты диоксанового и пиранового рядов, а так же гликоли. Содержание в Т-66 диметил 1,3- диоксана не превышает 2%.
2.3.3.Флотационные машины.
На углеобогатительных фабриках эксплуатируются флотационные машины различного типа, но наибольшее распространение получили механические импеллерные машины.
По принципу аэрации пульпы флотационные машины классифицируются:
а). Механического типа (ФМ-2,5; «Гипрококс-52»; ФЛ-47; ФМУ-2-60 и др.);
б). Пневматического типа (аэролифтная, со щелевым аэратором, аэролифтно-центробежная, колонного типа и др.)
в). С понижением давления над пульпой и комбинированного типа ( компрессорные, вакуумные, каскадные и др.)
В машинах механического типа аэрация и диспергирование воздуха осуществляются за счет импеллера, представляющего собой колесо центробежного насоса с радиальными лопатками в верхней (нижней) части, имеющими уклон в сторону вращения. При вращении импеллера создается разряжение , в результате через полую трубку засасывается воздух, который диспергируется в пульпе.
В пневматических флотомашинах воздух компрессором подается в коллектор, который распределяет газ в объеме пульпы с использованием различного типа диспергаторов.
Во флотомашинах с понижением давления воздух в пульпу поступает из водной фазы за счет уменьшения его растворимости при понижении давления. Выделяющиеся пузырьки воздуха закрепляются на угольных частицах и увлекают их на поверхность, где происходит съем флотоконцентрата.