Флотациялау процесі туралы жалпы түсініктер. Флотациялық реагенттер.
Кен байыту — бос тау жыныстарынан пайдалы минералдарды бөліп алу мақсатында минералдық шикізаттарды алдын ала өңдеу процестерінің жиынтығы.Кен байыту нәтижесінде екі түрлі өнім түзіледі: пайдалы құраушыларының негізгі массасы топтасқан концентрат және қалдық.
Кен байыту процесі кентасты қолдан сұрыптау, флотациялық байыту, т.б. арнаулы әдістерге ажыратылады. Флотация- сулы ортада бір минералдан басқа минералды ажыратып алу әдісі. Флотациялық байыту әдісі әр түрлі минерал бөлшектеріне су жұғу және олардың газ көпіршіктеріне жабысу сияқты қасиеттеріне негізделген. Ұсақталған кентас сумен араластырылады да, оған ауа үрленеді. Су жұқпаған минерал бөлшектері ауа көпіршіктеріне жабысады да, жоғары көтеріледі, ал су жұғатын минерал түбіне шөгеді.
Ол бір минерал бөлшегінің ауа көпіршігіне жабысып көбік қабатына ауысуына (концентрат), ал басқа минералдың су түбіне шөгіп қалуына (шөгінді, қалдық) негізделген. Флотацияны тиімді жүргізу үшін минерал бетінің физика-химия қасиеттері флотация реагенттермен күшейтіледі. Флотация машиналарда жүргізіледі. Флотацияның майлы, қабыршақты, көбікті деп аталатын түрлері бар. Флотация сирек кездесетін және құрамында өте аз заттарды байытып, бөліп алу үшін кеңінен қолданылады.
Флотация түрлері
Егер флотациялауда кеннен бірнеше минералдан бірінен соң бір металды концентрат түрінде алса, онда процесс селективті флотация д.а.
Егер кеннен екі және одан да көп минералдар бірге флотацияланса онда концентрат көп минералды болады, процесс коллективті д.а.
Флотациялық реагенттер- минералдың табиғи сулану қасиетінің арасындағы айырымды арттыру үшін демек флотациялануға тиісті минералдың сулануын жоғарылату үшін арнаулы флотациялық реагенттер қолданылады.
Олар келесі топқа бөлінеді:
-жинақтаушы
-көбіктендігіш
-реттегіштер
активтендіргіш
32. Флотациялау машиналарының түрлері.
Машиналардың барлық түріне қойылатын негізгі талаптар мыналар:
-пульпа машинаға бірқалыпты түсіп, көбікті және камералық өнімдер үздіксіз шығарылып отырылуы қажет;
-кен түйіршіктері шөкпей бүкіл пульпа көлеміне қозғалыста болып ауа көпіршіктерімен соқтығысу мүмкіншілігі жоғары болуы керек;
- пульпада ауа көпіршіктері неғұрлым көп және ұсақ түрде пульпа көлемінде тегіс жайылуы қажет;
- пульпаның бет қабаты өте баяу қозғалыста болып, жиналған көбікті тербеліске түсірмеуі керек.
Минералданған көбікті қабат механикалық және пневмомеханикалықмашиналарда арнаулы көбік сыпырғыштармен бөлінеді, ал пневматикалық машиналарда көбік шеткі ернеуден өздігінен асып төгіледі.
Механикалық машиналар.
Олардың басқалардан ерекшелігі пульпа ішінде ауа көпіршіктері жылдам айналатын импеллер (65 сурет) әрекетімен сорылатын ауаның уақталуынан п.б. және минерал түйіршіктері, оның қозғалысы әсерімен, қалқымалы жағдайда болады. Камералар екі аралық қабырғамен (2) бөлінген.А-сорғыш, Б - тура ағызғыш камера, пішіні төртбұрыш. Әр камерада импеллер валдың (4) ішіне бекітілген. Вал шкив (5) арқылы электродвигательмен қозғалмайтын құбыр (6) ішінде айналады. Құбырдың төменгі жағы стақан пішінді, оның төменгі шетіне диск (10) орнатылған. Бастапқы пульпа бірінші камераның қабырғасына орнатылған қалта (14) және патрубок (13) арқылы стақан қабырғасындағы бүйір тесіктен импеллер үстіне түседі.Стақанның беткі және артқы қабырғаларында тағы екі тесік бар. Ол-ң біреуі камераға аралық өнім қажет болса пай-ды. Қажет болмаса тығынмен жабылады. Үшінші тесік пульпаны тік бағытта айналмалы қозғалысқа келтіру үшін қажет.
Пневматикалық флотациялау машиналары. Бұл машиналарда пульпаны көпіргіштендіру ауаны ауа айдағыштарымен қысымымен түсіру арқылы жүргізіледі. Пульпа ауа қозғалысының әрекеттері әсерімен араласып, түйіршіктердің шөкпеуіне мүмкіндік туады. Ұсақ тесікті қалқадан өткенде ауа ұзақ көпіршіктерге бөлшектенеді. Кен байытуда пневматикалық машиналардың 3 түрі қолданылады: аэролифті патрубалық, колонналы және көбікте бөлу машиналары.
Аэролифті патрубалық машиналарда науа ұзындығы3-15м тереңдігі 2,5-3м ваннаға түседі (66сурет). Бұл машиналарда тех-қ байытусхемалар неғұрлымқарапайым болса,соғұрлым тиімді қолданылады.
Қазбалардың мұндай түріне мыс. көмір жатады. Соған байланысты олар көмір байытуда кең қолданылады.
Колонналы пневматикалық машиналар(67-сурет) тік орнатылған диаметрі 1-1,8м трубадан жасалған, көлденең қиындысы квадрат пішінді биіктігі 11-12м колонналардан тұрады. Ауа қысыммен (35 кПа) рессиверден (1) түтік арқылы түсіп, ұсақ тесікті резеңкелі ұштық (6) арқылы шығып жоғары көпіршік түрінде көтеріледі. Бастапқы пульпа реагенттермен арнаулы чанда араластырылып, түтік (5) арқылы колоннаға түседі. Түйіршіктер салмақ күшімен ауа көпіршіктеріне қарама қарсы бағытта соқтығысады. Осы режим көпіршіктердің қарқынды минералдануынамүмкіншілік тудырады. Көбік қабаты трубадан асып патрубок (2) арқылы шығарылады.Қажетсіз минерал түйіршіктері түтікпен (3) берілетін сумен шайылады.Флотацияланбаған минерал түйіршіктері пульпамен төменгі түтік (7) арқылы шығарылады.Колонналы машиналардың артықшылығы конструкциясы қарапайым, аз орын алады, ірі және өте ұсақ шламды түйіршіктірдің флотациялану дәрежесі жоғары.
Көбікте бөлу машиналарының корпусы ұзын пирамидальді (1)ваннадан тұрады (68 су). Бастапқы пульпа науа (4) жүйесіне түседі. Пульпа ваннаға баяу сырғып түседі. Ваннаның ұзын бойын қатарынан ұсақ тесіктер орналасқан. Ауа осы тесіктерден көпіршік түрінде шығып, көбік қабатын түзеді. Пульпадағы минерал көбік қабатына түседі. Сулануы төмен ірі түйіршіктер көбікке жабысып сол қабатта қалып қояды. Ал суланғыш минералдар пульпамен біргекамералық өнімге шығады. Көбікті қабат науаға түседі. Қажетсіз минерал түйіршіктері түтікпен себілген сумен шайылады. Камералық өнім ванна түбіндегі тесіктен шығарылады.
Машинаның конструкциялық ерекшелігі онда ірілігі 2-3мм-ге жететін түйіршіктерді флотациялауға мүмкіншілік береді.
Пневмомеханикалық флотациялаумашиналарындаалдында сипатталған механикалық және пневматикалық машиналардың артықшылықтары жинақталған.Бұларда пульпаға ауа қажетті мөлшерде қысыммен түсіріледі, ал түйіршіктiң шөкпей қалқуы импеллер әрекетімен жүзеге асырылады.
Машина камерасы (1) (69-сурет) ортасына тік қуыс вал(2) орнатылған. Ауа рессиверден (7) түтік (3)арқылы валдың қуысына түсіріледі. Валдың төменгі ұшына конус тәрізді импеллер (4) ал төменгі ернеуін айнала қалақшалар (5) орнатылған.Сол арқылы түскен ауа бөлшектері көпіршіктерге айналады және түйіршіктер қалқымалы қозғалысқа келтіріледі.