Фактори, що впливають на процес флотації

Основні фактори, що впливають на ефективність розділення мінералів шляхом флотації: мінеральний склад корисних і породних компонентів, крупність і ґранулометричний склад живлення флотації, температура пульпи, схема флотації. Такі фактори, як тривалість флотації, густина пульпи, ступінь аерації, конструкція машини, впливають не тільки на ефективність, але й на продуктивність машини по вихідному матеріалу.

Продуктивність механічних і пневмомеханічних флотаційних машин розраховується для кожної окремої операції зо формулою:

, т/год (3.35)

де k_З – коефіцієнт заповнення камери пульпою (k_З = 0,7 – 0,8); – число камер у машині; V – геометричний об’єм однієї камери, м³; δ – густина твердої фази живлення, т/м³; k – коефіцієнт нерівномірності навантаження (при збагаченні руд k = 1,10; при збагаченні вугілля k = 1,25); R – розрідженість живлення флотації, м³/т; τ – тривалість флотації, хв.

Продуктивність пневматичних флотаційних машин розраховується за формулою:

, т/год (3.36)

де L – довжина ванни машини, м; f – коефіцієнт живого перетину корпуса машини, м².

Мінеральний склад корисної копалини визначає умови її флотації. Характеристика збагачуваного матеріалу включає не тільки його мінералогічний склад, але й властивості окремих мінералів, їх співвідношення, характер зростків, наявність ізоморфних домішок, вторинні зміни мінералів (вивітрювання, окиснення і т.п.). Мінеральний склад впливає на вибір реаґентів, їх витрати і послідовність вилучення компонентів.

Крупність подрібненої корисної копалини, що надходить на флотацію, повинна забезпечити повноту розкриття мінеральних зерен. У той же час пульпа не повинна містити надмірно крупних зерен і надмірно тонких частинок. Крупні зерна при флотації значною мірою втрачаються з відходами, а тонкі не мають можливості закріпитися на повітряній бульбашці внаслідок гідродинамічних ефектів (тонкі частинки крупністю приблизно десятків мікрон і менше прямують лініями течії рідини і огинають бульбашки, не зустрічаючись з ними). Крім того, тонкі гідрофобні фракції поглинають велику кількість збирача, а гідрофільні “заглушають” флотацію крупних гідрофобних зерен (налипають на їх поверхню і гідрофілізують її).

Реаґентний режим включає перелік використовуваних флотаційних реаґентів, їх дозування, черговість і точки подачі, тривалість попереднього контакту з пульпою. Реаґентний режим розроблюється з урахуванням особливостей збагачуваної корисної копалини. Він повинен забезпечити одержання найкращих показників збагачення при мінімально можливих економічних витратах.

Тривалість флотації у кожній операції визначається дослідним способом. Чим більша тривалість флотації, тим вище вилучення флотованого продукту, але тим нижча його якість. При недостатній тривалості флотації збільшуються втрати флотованого продукту.

Залежно від властивостей флотованих руд тривалість флотації змінюється в широкому діапазоні: для легкофлотованих руд вона складає 5-15 хв., для середньофлотованих – 15-30 хв., для важкофлотованих – перевищує 30 хв.

Температура пульпи впливає на інтенсивність фізичних і хімічних процесів, що відбуваються у ній. При підвищенні температури пульпи збільшується розчинність і дисперсність важкорозчинних збирачів, що інтенсифікує процес флотації і зменшує витрати флотаційних реаґентів. Для підігріву пульпи звичайно використовують водяну пару.

Конструкція флотаційної машини повинна забезпечити достатнє перемішування, оптимальний ступінь аерації пульпи, ефективне диспергування повітря і спокійну зону піноутворення.