5.4 Технологическая схема процесса флотации и сгущения апатитового концентрата

5.4.1 Флотация апатита осуществляется на 6-ти секциях I-ой очереди и 6-ти секцияхII-ой очереди. Питание флотации из общего пульподелителя, расположенного наI-ой очереди, распределяется на секции №№ 1, 2-1, 2-2, 3-1, 3-2, 4 и в зумпф питания 2-ой очереди, откуда насосами ГрАТ 350/40 подается на пульподелитель питанияII-ой очереди для секций №№ 5, 6, 7, 8, 9, 10.

Схема флотации каждой секции включает в себя:

• узел контактирования

• основную флотацию (одну или две)

• 2 операции контрольной флотации

• 2 операции перечистной флотации

Из пульподелителя пульпа поступает в узел контактирования для подогрева и контакта с реагентами. Из узла контактирования пульпа переходит в основную, затем контрольную флотацию. Далее по схеме пенные и камерные продукты каждой операции направляются по-разному:

• пенные продукты основной флотации, 1-ой и 2-ой перечисток движутся вперед (из основной в 1-ую перечистку, из 1-ой перечистки во 2-ую перечистку, из 2-ой перечистки – концентрат – в концентратную коробку);

• камерные продукты этих операций возвращаются назад, в предыдущую операцию (из 2-ой перечистки в 1-ую перечистку, из 1-ой перечистки в основную флотацию).

В контрольных операциях происходит наоборот:

• камерные продукты продвигаются вперед (из 1-ой контрольной во 2-ую контрольную, из 2-ой контрольной в хвосты);

• пенные продукты возвращаются назад (из 2-ой контрольной в 1-ую контрольную, из 1-ой контрольной в основную флотацию).

Секции I-ой иII-ой очереди различаются узлами контактирования, конструкциями флотомашин, способами транспортировки продуктов.

Узел контактирования на секциях №№ 2-1, 3-1 оборудован двумя контактными чанами производства фирмы «АKER»; на секциях №№ 2-2, 3-2 оборудован двумя контактными чанами КЧ-16 производства «Усольмаш»; на секции №1 четырёхкамерной флотомашиной ФМ-6,3М; на секции №4 двумя чанами производства фирмы «Outokumpu».

Узлы контактирования на секциях II-ой очереди оборудованы контактными чанами КЧ-12.5 (по два, соединенных последовательно, на каждой секции).

Контактный чан представляет собой цилиндрическую металлическую ёмкость с расположенной внутри мешалкой, в первом КЧ кроме мешалки располагается паровое кольцо.

Флотомашина состоит из ряда камер прямоугольного сечения (за исключением «Outokumpu»,U-образное сечение). В каждой камере установлен блок импеллера (импеллер и статор) для перемешивания пульпы и насыщения ее воздухом. В механических флотомашинах воздух засасывается блоком импеллера через трубу из атмосферы. В пневмомеханических флотомашинах воздух подается принудительно от воздуходувок.

На секции №1 установлены пневмомеханические флотомашины ФМР-6,3М; секции №№ 2-1, 2-2, 3-1, 3-1 оборудованы флотомашинами «АKER»FM-20, исключение составляют операции 2-ой перечистной флотации, в которых установлены «АKER»FM-10. На всех секцияхII-ой очереди установлены механические флотомашины ФМР-63С, особенностью является установка на флотосекции №8 (блоки №№3, 5, 6, 9, 10, 12, 13, 14, 17) блоков импеллер-статор фирмы «Wemko»FM-7.5.

Транспортировка продуктов осуществляется разными способами:

• самотеком по желобам и трубам;

• с помощью всасывающего блока;

• с помощью насосов через зумпф;

• с помощью пульпоподъемных камер.

Секция №1

На секции через пульпоподъемные камеры ППК 3/60/7 транспортируются:

• пенный продукт второй контрольной флотации;

• камерный продукт первой перечистной флотации.

Остальные продукты этой секции транспортируются самотёком и с помощью всасывающих блоков.

Число камер в операциях флотации:

Основная - 12 камер

1-ая контрольная - 4 камеры

2-ая контрольная - 2 камеры

1-ая перечистка - 5 камер

2-ая перечистка - 4 камеры

Секции №№2-1, 2-2, 3-1, 3-2

На секциях с помощью насосов «Warman» через зумпфы транспортируются:

• камерный продукт первой перечистной флотации;

• пенный продукт первой контрольной флотации;

• пенный продукт первой перечистной флотации;

• пенный продукт второй контрольной флотации.

Остальные продукты транспортируются самотёком.

Секции являются автоматизированными и управление ими, в основном, производится дистанционно, с автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора. На секциях установлены пневмомеханические флотомашины FM-20 иFM-10 с поперечными и продольными желобами для сбора пены, на продольных желобах установлены пеногоны.

Число камер в операциях флотации:

1-ая основная - 2 камеры (FM-20)

2-ая основная - 2 камеры (FM-20)

1-ая контрольная - 2 камеры (FM-20)

2-ая контрольная - 1 камера (FM-20)

1-ая перечистка - 2 камеры (FM-20)

2-ая перечистка - 3 камеры (FM-10)

Секция №4

Горизонтальные насосы типа «Warman» транспортируют:

• камерный продукт первой перечистной флотации;

• пенный продукт первой контрольной флотации;

• камерный продукт второй перечистной флотации;

• пенный продукт второй контрольной флотации.

Остальные продукты транспортируются самотёком.

Секция является автоматизированной и управление, в основном, производится дистанционно, с автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора. На секции установлены пневмомеханические флотомашины ОК-38 и ОК-50 с поперечными желобами для сбора пены.

Число камер в операциях флотации:

Основная - 3 камеры ОК-50

1-ая контрольная - 2 камеры ОК-50

2-ая контрольная - 1 камера ОК-50

1-ая перечистка - 3 камеры ОК-38

2-ая перечистка - 2 камеры ОК-38

Секции II–ой очереди

На секциях 2 очереди все продукты транспортируются самотеком и с помощью всасывающих блоков.

Число камер в операциях флотации:

Основная - 6 камер

1-ая контрольная - 4 камеры

2-ая контрольная - 2 камеры

1-ая перечистка - 4 камеры

2-ая перечистка - 2 камеры

5.4.2 Характеристика процесса флотации

Флотационный процесс обогащения основан на избирательном прилипании частиц минералов к поверхности раздела двух фаз. При пенной флотации пульпа насыщается пузырьками воздуха, флотирующиеся (гидрофобные) частицы закрепляются на пузырьках и выносятся ими на поверхность пульпы, образуя слой минерализованной пены, а гидрофильные остаются взвешенными в пульпе. Скорость флотации в основном определяется показателем флотируемости, числом и размером пузырьков воздуха, прочностью пены. Чем больше показатель флотируемости, тем вероятнее закрепление минерала на пузырьках воздуха. Увеличение числа пузырьков в пульпе повышает вероятность столкновения с ними минеральных частиц и интенсифицирует процесс флотации. Большое влияние на технологические показатели оказывает прочность пены. Изменение показателей флотируемости разделяемых минералов, числа и размера пузырьков воздуха и прочности пены достигается применением флотационных реагентов.

Для флотации апатита применяют следующие реагенты:

Собиратель - ЖКТМ

Вспениватель-регулятор - неонол + М 246

Регулятор среды - кальцинированная сода или поташ

Депрессор - жидкое стекло (лигносульфонат – ССБ)

Характеристика, назначение, свойства реагентов, технология приготовления и хранения изложены в технологической Инструкции ТИ 00186759-Ф-03.

Точки подачи реагентов указаны в Приложении 10.

Дозировка реагентов осуществляется автоматически при помощи системы АДФР (автоматическая дозировка флотореагентов) – кроме 4 секции.

Для интенсификации процессов используется пар и флотовода для повышения температуры пульпы и поддержания температурного режима флотации.

Основными входными факторами, влияющими на работу флотации, являются крупность и плотность питания флотации, содержание ценного компонента и обогатимость питания, а также колеблимость этих показателей. Параметры процесса установлены в утвержденной в установленном на Предприятии порядке Режимной карте «Процесса флотации».

5.4.3 Сгущение апатитового концентрата происходит в радиальных сгустителях с периферическим (П-18) и центральным (Ц-18) приводом. Загружается сгуститель в центральную часть самотёком по трубе.

Концентраты I-ой иII-ой очередей флотации поступают по концентратным лоткам в зумпф № 13а, откуда насосами ГрАТ 350/40 (3 рабочих) подаются в общий сборный пульподелитель и распределяются по сгустителям П-18 № 2-5. Сгущенный продукт насосами ГрАТ 170/40 перекачивается в зумпф № 13 и насосами ГрАТ 350/40 (2 рабочих, 2 резервных) подается на фильтрацию. Слив через сливной кольцевой желоб уходит в хвостовой лоток.

Для улучшения флокуляции и снижения потерь со сливом в сгустители подается флокулянт – железный купорос.

Питанием сгустителей Ц-18 (№№6-8) служат фильтрат и переливы вакуум-фильтров отделения фильтрации Участка сушки апатитового концентрата. Сгущенный продукт насосами ГрАТ 170/40 перекачивается в зумпф №13а, слив сгустителей через кольцевой сливной желоб уходит в хвостовой лоток. Сгустители №1 и №9 служат для складирования концентрата.

Схема цепи аппаратов флотации и сгущения апатитового концентрата приведена в Приложении 4.

Технологическая схема флотации - в Приложении 10.

Технические характеристики оборудования процесса флотации приведены в Приложениях 27,28,29,30,31,32,33,34.