книги из ГПНТБ / Полькин, С. И. Обогащение оловянных руд и россыпей

§ 14. Флотационные процессы и машины

Флотационные машины применяют в оловянной промышлен­ ности для флотационного отделения сульфидов от касситерита или для флотации касситерита из шламов. Из многочисленных типов флотационных машин, применяемых для различных видов полезных ископаемых, некоторые из них используются или могут быть использованы применительно к процессам обогащения оло­ вянных руд и доводки концентратов.

В частности, для интенсификации сульфидной флотации круп­ нозернистого материала могут быть использованы машины пен­ ной сепарации сульфидов из измельченных классов руды в под­ готовительных операциях гравитационного обогащения, флотации касситерита из хвостов и шламов гравитационного обогащения и других процессов.

Пневмомеханическая флотационная машина института «Меха-

нобр» 215-ФЛ предназначена для флотации руд цветных, редких и черных металлов, а также неметаллических полезных ископа­ емых при содержании твердого в пульпе до 50% и крупности ма­ териала до 0,5 мм.

104

Особенностью пневмомеханической машины является кон­ струкция аэратора, поддерживающего твердые частицы пульпы во взвешенном состоянии и обеспечивающего диспергацию воз­ духа, поступающего в аэратор от воздуходувки по полому валу под давлением 0,15 кгс/см2.

Другая особенность флотационной машины — ее прямоточность. Выход пенного продукта регулируется с помощью наклад­ ных планок, установленных на сливном пороге передних стенок камер. Уровень пульпы в машине поддерживается регулятором уровня с широким порогом слива и изменением количества по­ даваемого воздуха.

Пневмомеханическая флотационная машина отличается от применяемых в промышленности механических машин меньшими расходом энергии (на 40%), массой (на 30—40%) и эксплуата­ ционными расходами (на 25%).

Преимущества машины: простота конструкции аэратора, боль­ шие межремонтные периоды работы.

Применение пневмомеханических флотационных машин позво­ ляет сократить по сравнению с механическими фронт флотации на 40%.

Машина обеспечивает регулирование подачи воздуха с лучшей его диспергацией.

Флотационная машина ФКМ-63 с кипящим слоем предназна­ чается для мелких классов при переработке руд обычной флота­ ционной крупности в циклах основной, перечистной и контроль­ ной операциях.

Техническая характеристика флотационной машины ФКМ-63 с кипящим слоем

Все узлы и детали машины смонтированы на корпусе свар­ ной конструкции. На передней стенке флотационной камеры име­ ется сходящийся желоб, соединяющий зону отстойника с зоной импеллера и служащий для рециркуляции пульпы из подпенного слоя. В качестве аэратора в каждой камере установлен импеллер радиально-центробежного типа со статором.

105

Для рециркуляции камерного продукта и дополнительной аэрации пульпы вдоль задней стенки каждой флотационной ка­ меры расположены аэролифты, а внутри камер расположены решетки, служащие для создания кипящего слоя и гашения турбу­ лентности потоков пульпы, выбрасываемых импеллером и аэро­ лифтом. Для выпуска пульпы в каждой камере имеются дренаж­ ные клапаны.

Днище и боковые стенки камер в подрешетной зоне футеро­ ваны.

Регулирование уровня пульпы во флотационной машине осу­ ществляется шибером, установленным в выпускном кармане.

Наличие кипящего слоя способствует созданию спокойной зоны ценообразования и увеличению скорости флотации.

Производительность 4-камерной флотационной машины ФКМ63 при равных технологических показателях такая же высокая, как и у 8-камерной механической флотационной машины ФМР-63.

Флотационная пневматическая машина пенной сепарации ФПС-16. Машина предназначена для пенной сепарации крупно­ зернистых материалов.

Техническая характеристика пневматической машины пенной сепарации ФПС-16

Флотационная машина (рис. 25) состоит из флотационной ка­ меры 1, в центре которой расположено загрузочное устройство 2, выполненное в виде делителя «Джонса». По боковым сторонам от загрузочного устройства над приемными желобами 3 располо­ жены брызгала 4. Справа и слева от приемных желобов во фло­

106

тационной камере ниже пенных порогов на глубине 150—200 мм расположены в два ряда трубчатые резиновые аэраторы с пори­ стыми стенками 6. Флотационная камера имеет пирамидальную форму с вершиной в нижней части, где расположено разгрузоч­ ное устройство 7.

Загрузка пульпы, обработанной реагентами, во флотационную машину осуществляется сверху через загрузочное устройство 2,

ускоренное движение минерализованных частиц к пенному порогу достигается дифференцированной подачей воздуха в трубчатые аэраторы. В резиновые трубки, расположенные ближе к загрузке, подается больше воздуха, а в трубки, находящиеся около пенных порогов, меньше, что обеспечивает ускоренное перемещение пены к пенным порогам. Гидрофильные частицы под действием силы тяжести падают на дно камеры 1 и разгружаются через разгру­ зочное устройство 7.

Машины пенной сепарации позволяют в 3—4 раза снизить расход электроэнергии и на 15—20% затраты на обогащение.

107

Для применения машин пенной сепарации при обогащении оловянных руд институтами Госгорхимпроект и ЦНИИОлово была создана машина ФПСМ.

Техническая характеристика флотационной машины ФПСМ

Машина ФПСМ была испытана в промышленном масштабе при доводке концентратов Солнечной, Валькумейской и Хрустальненской фабрик. В концентратах этих фабрик содержалось соот­ ветственно: 25; 27,4; 22,8% касситерита, 16; 4; 6,2% сростков касситерита с кварцем, турмалином, пустыми породами, реже с сульфидами. Касситерит находился в сростках размером 0,03— 0,05 мм; пирротина содержалось соответственно 15,1; 6,2; 6,8%; других сульфидов арсенопирита, пирита, халькопирита, сфалерита, галенита, редко станнина — 32,9; 57,6; 44,3%; обломков турма­ линовых, кварцевых пород и кальцита 22,7; 4,8; 17,2%; гематита, лимонита, в солнечном концентрате — 2,5; серы — в среднем 14—15%, железа — от 18 до 22%, мышьяка — 2,2%, а в валькумейском концентрате меди, свинца — 8,17% и цинка в солнечном кон­ центрате— более 5%.

Концентраты имели следующую гранулометрическую характе­ ристику, %:

108

В валькумейском концентрате содержание олова по классам колеблется от 16 до 34%, в хрустальненском — от 19 до 36%. С уменьшением крупности классов содержание олова, как правило, повышается.

После флотации сульфидов пенной сепарацией из концентра­ тов Солнечной фабрики были получены следующие результаты:

Оптимальная толщина пенного слоя для удаления сульфидов при доводке оловянных концентратов установлена 15 мм. При увеличении или уменьшении толщины пенного слоя извлечение сульфидов снижается. Пенная сепарация улучшается в нейтраль­ ной среде при пониженном расхода дизельного топлива и расхо­ дах вспенивателя от 20 до 50 г/т.

За три приема флотации сера (сульфиды) извлекается из хрустальненских концентратов крупностью 2+ 0,1 мм от 52,4 до 76,7%, из валькумейских — от 79,7 до 90,8% и из солнечных — от 65,2 до 88,7%- Содержание олова в сульфидах пенной сепа­ рации довольно близко к содержанию в сульфидах, выделяемых пленочной флотацией на концентрационных столах.

Извлечение серы из класса —2+1 мм исходного концентрата составляет от 29,5 д о '57,0%, из класса —1+0,5 мм — от 72,7 до

86,9% и из класса —0,5 мм — от 96,3 до 97,7%.

Сульфиды крупнее 1 мм флотируют в основном только при третьем приеме сепарации, когда основная масса более мелких частиц сульфидов уже удалена.

В камерном продукте при разгрузке содержание твердого до­ стигает 85—87%. Производительность аппарата при флотации мно­ госульфидных концентратов лимитируется несущей способностью пенного слоя и находится в пределах 7—8 т/ч.

Процесс пенной сепарации чувствителен к изменению ве­ щественного состава исходных концентратов, флотационной

109

активности присутствующих в них сульфидов, изменениям состава водной фазы и плотности пульпы.

Предварительные расчеты позволяют считать, что при освое­ нии пенной сепарации пропускная способность доводочных опера­ ций может быть увеличена на 10——15%.

Применение пенной сепарации при доводке до высокосортных концентратов и металлургических кондиций должно сочетаться с перечисткой камерных продуктов на концентрационных столах

рамидальной ванны, в верхней части которой размещены распре­ делительное загрузочное устройство в виде нескольких наклон­ ных дек, струйчатый делитель, поперечные желоба и трубы с на­ садками. Внутри ванны смонтировано два ряда перфорированных трубок-аэраторов; по бокам ее установлены вращающиеся пеносъемники, снизу прикреплен резиновый разгрузочный рукав с пережимным устройством.

машины и непрерывно удаляется.

Техническая характеристика флотогравитационной пневматической машины

Флотационная машина ФМР-10 (рис. 26) предназначена для обогащения руд методом пенной флотации.

Принцип действия состоит в том, что вращающиеся импеллеры засасывают воздух в камеры машины и энергично перемешивают пульпу, обильно насыщая ее мелкими пузырьками диспергирован­ ного воздуха. Частицы полезных минералов прилипают к пузырь­ кам воздуха и всплывают, образуя пену. Пена, содержащая при­

110

111

Флотационная машина ФМР-10 отличается от флотационной машины «Механобр 5В» повышенной производительностью, более удобным регулятором уровня пульпы, наличием каменной футе­ ровки и некоторыми изменениями конструкции узлов машины, по­ вышающими их надежность и долговечность.

Флотационная машина изготовляется машиностроительным за­ водом «Труд».

Техническая характеристика флотационной машины ФМР-10

Передвижная обогатительная установка. Французской фирмой

«Пик» создана передвижная обогатительная установка, которая монтируется на двух автомобильных платформах.

Производительность установки колеблется от 2 до 3 т/ч. На установке могут обогащаться руды или пески крупностью 0— 50 мм. Обогащаемый материал подается в приемный зумпф ков­ шового элеватора, которым доставляется на вибрационный грохот. Надрешетный продукт грохота крупнее 12 мм дробится в конус­ ной дробилке, разгрузка которой присоединяется к исходному материалу в приемной воронке элеватора. Подрешетный продукт крупностью менее 12 мм ковшовым элеватором загружается на второй вибрационный грохот с сеткой 2—3 мм. Материал круп­ ностью —12+ 3 мм обогащается отсадкой на отсадочных машинах,

112