Глава 5. Обоснование технологических режимов и схем колонной флотации

Задача данных исследований - оценка возможности применения колонных флотомашин с целью получения малокремнеземистых железных концентратов для металлизации, а также определение оптимальных эксплуатационных параметров и технологических показателей процесса флотации для составления технологического регламента на проектирование отделения дообогащения концентратов фабрики.

5.1. Исследование реагентных режимов колонной флотации Для проведения исследований была смонтирована пилотная установка колонной флотации на 10 секции фабрики №1 ОАО «Михайловский ГОК». Установка включала колонную машину высотой 6 м и диаметром 15,2 см (рис. 36) и вспомогательное оборудование. Для агитации с реагентами использован чан с мешалкой. Подача питания на машину, а также откачка концентрата, производились с помощью перистальтических насосов с регулируемым числом оборотов.

Автоматическое изменение объема питания осуществлялось через контроллер. Для регулировки расхода промывной воды, давления и расхода воздуха были установлены расходомеры, а также манометр на воздушной линии и задвижка на водяной линии.

Питание поступало в колонну через патрубок, расположенный в верхней трети колонны навстречу поднимающемуся потоку мелких пузырьков, генерируемых системой воздушной диспергации. Частицы, которые столкнулись с пузырьками, закреплялись на них и поднимались вверх, обогащая пенный слой. Положение поверхности раздела пульпы и пенного слоя поддерживалось постоянными средствами автоматического контроля, закольцованными на регулируемую задвижку на концентратном пульпопроводе. Изменение положения поверхности раздела увеличивало или уменьшало высоту пенного слоя

.

Воздух для флотации подводился во внешний коллектор. Диспергатор колонны сделан из перфорированной резины.

Wash Water

from Panel

Detachable Feed Well

Feed to Column

Feed Slurry from Pump

Transducer Connection " to Panel

Concentrate

Support Base Clamped Below White Collar

Air Supply from Panel

Drain

Tails Slurry to Pump

Рис. 36. Колонная флотомашина для пилотных испытаний

Level Adjusting

Screws L_

Флотация проводилась на технической воде жесткостью 12,6 немецких градусов.

Промывная вода, добавляемая в верхнюю часть колонны, просачивалась сквозь пенный слой, замещая воду из процесса, и увлекала за собой захваченные между пузырьками частицы

.

Машины с флотационными колоннами имеют значительно меньшую площадь поверхности, приходящуюся на удельный объем, и это способствует более высокой плотности пены. Глубокая пена (1-2 м) и использование промывной воды обеспечивало гибкость регулирования качества и извлечения полезного компонента.

Качество подаваемого на флотацию концентрата не было постоянным. Содержание железа в нем колебалось от 63% до 67%. Наиболее частым содержанием железа в исходном концентрате было 66,0-66,2%. Гранулометрическая характеристика такого концентрата приведена в табл. 34.

Таблица 33. Распределение железа и кремнезема по классам крупности в питании флотации Показатели	Классы крупности, мкм			Итого
	+74	-74 +43	-43
Выход, %	2,5	5,95	91,55	100,0
Содержание Fe06m.	37,3	45,7	68,35	66,2
Содержание SÍO2	36,8	36,9	4,74	7,45

Были испытаны четыре варианта реагентных режимов флотации магнетитовых концентратов.

По первому варианту в качестве собирателя испытан Моноамин фирмы «ТОМАН» с добавлением в качестве депрессора водного раствора щелочного крахмала (1,5% раствор).

По второму варианту в качестве собирателя испытан реагент МПА-13 в щелочной среде, создаваемой едким натром (1% раствор) без добавления крахмала.

По третьему варианту в качестве собирателя испытан Лилофлот МД 20296 фирмы Akro Nobel (1% водный раствор) в щелочной среде, создаваемой едким натром (1% раствор).

По четвертому варианту в качестве собирателя испытан Диамин Д-16 фирмы ТОМАН (1% водный раствор) в щелочной среде, создаваемой едким натром (1% раствор).

В процессе исследований были подобраны расходы флотационных реагентов, определены оптимальные значения рН пульпы, высоты пенного слоя, промывной воды, плотности питания и производительности колонной машины. Испытания проводились при минимальных колебаниях условий опытов для исключения их взаимовлияния.

Определение технологических показателей основной флотации по этапам исследований

Технологические показатели, полученные в первому варианту исследований, с применением собирателя Моноамин фирмы ТОМАН с массовой концентрацией раствора 1 % и щелочного крахмала в виде 1,5 % раствора свидетельствуют о том, что опыты основной флотации зачастую характеризуются получением флотоконцентрата недостаточной степенью удаления кремнезема в камерном продукте (8Юг«4.3%). Столь низкие результаты можно объяснить подачей исходного питания низкого качества, с недостаточной степенью раскрытия рудных минералов, вследствие чего ухудшается селективность разделения минералов. Массовая доля железа общего в питании флотоколонны составила, в среднем, 64,7%, выход класса крупности минус 0,044 мм равен 86-87%. Однако, при расходе моноамина 100 г/т, щелочного крахмала - 520 г/т - прирост по массовой доле железа общего составил 3,7 %, в операции основной флотации. Массовая доля железа общего получена на уровне 50,0-50,4% при производительности колонны, в среднем, 166 кг/час.

Отличительным признаком второго варианта исследований являлось выполнение флотации с использованием собирателя Моноамин РА-12 в щелочной среде, создаваемой едким натром (1% раствор) без применения щелочного крахмала.

Во время этих исследований при рН пульпы, составляющей 9,3-9,4, расходе моноамина 150 г/т удалось получить камерный продукт требуемого качества. Прирост по массовой доле железа общего составил 3,2% (при подаче исходного продукта на флотоколонну на уровне 66,3-66,4).

Выход камерного продукта при этом составил 84,0%), извлечение железа в концентрат - 88,0%. Массовая доля железа общего в пенном продукте получена на уровне 51,04%.

По сравнению с результатами первого этапа исследований (при использовании крахмала) произошло заметное снижение плотности пенного продукта. Массовая доля твердого, в среднем, составила 19,1%) против 27%.

Результаты исследований по третьему варианту с использованием собирателя Лилофлота МД 20296 (1 % водный раствор) и едкого натра (1 % раствор) представлены в таблице 34.

При исследованиях поддерживались постоянные условия: производительность = 155-165 кг/час; расход воздуха = 9-11 л/мин; расход воды = 1,8-2,0 л/мин значение рН=9.2-9,4.

Анализ результатов исследований показал, что при расходе Лилофлота МД 20296 - 85-90 г/т, рН пульпы - 9,2-9,3 производительности колонны 155-160 г/т возможно получение камерного продукта основной флотации с массовой долей железа общего 70,0 % и БЮг- 2,62 %.

Массовая доля железа общего в пенном продукте изменяется от 51,0 до 60,4 в среднем, составила - 57,0%.

Замечено, что с увеличением расхода собирателя Лилофлота, можно более полно удалить кремнезем из камерных продуктов, но при этом снижается извлечение железа в концентрат. Графическая зависимость извлечения железа в концентрат от расхода собирателя для исходного питания различного качества показана на рисунке 37.