Лабораторна робота № 2 Флотація вугілля.
Мета роботи - ознайомлення студентів з конструкцією лабораторної флотаційної машини 237ФЛ-А, одержання навичків проведення флотаційних дослідів.
Кам'яне вугілля відноситься до групи аполярних мінералів з природно- високими гідрофобними властивостями. Висока природна гідрофобність його обумовлена особливостями кристалічної структури. Крайовий кут змочування вугілля коливається від 70° до 900.
Флотаційні властивості вугілля залежать від петрографічного складу, степені окисленості поверхні зерен, від складу порожньої породи та ін.
Флотація вугілля здійснюється шляхом простих технологічніх схем з використанням аполярних реагентів-збирачів. Але часто флотація вугілля здійснюється при спільному застосуванні поверхнево - активних речовин з гетерополярною будовою молекул та важко розчиних у воді речовин. Перший реагент крім гідрофобізації полярних дільниць поверхні вугілля сприяє утворенню стійкої піни, тобто виконує роль піноутворювача.
Як аполярний збирач застосовується, як правило, гас. Гетерополярними збирачами є відходи виробництва синтетичних спиртів, наприклад замінники спиртів, кислот та ін.
Верхнє відділеня перегородкою 3 розподілено на дві частини. У першій спокійній частині (відстійнику), здійснюється дозбагачення піни. Зерна зростків та механічно захвачена пуста порода вивілняються з пінного шару, та через сушилку, як показано стрілкою, повертаються у нижнє відділеня.
У непрацюючий машині рівень пульпи (води) повинен знаходитись на верхньому краї перегородки 3, бо при ввімкненні двигуна імпелера 5 та відкритті затикача на гумовій трубці патрубку поступаючий у камеру рівень повітря збільшить об'єм пульпи, що може призвести до її переливу через пінний поріг. Якщо при подачі повітря рівень пульпи опинеться низьким, до машини додають воду у такій кількості, щоб піна трохи переливалась через нижній поріг. Зняття піни під час досліду здійснюється руками за допомогою гребка.
Порядок виконання роботи:
1. Наважку суміші вугілля з кварцем (по 25 г.) завантажити зверху у камеру флотомашини при закритому повітрянозабірному патрубку 6.
2. Наважку залити водою до рівня решітки, ввімкнути привід імпелера та перемішувати протягом 2 хв.
3. У змішувальну пульпу додають реагенти - гас та алеат натрію, спочатку подають гас у кількості 0.6 кг/т, потім олеат натрію -0.2 кг/т. Тривалість перемішування з гасом - 3 хв, з олеатом натрію - 1 хв. Об'єм додаванного у машину розчину реагента визначається по формулі:
де V - об'єм реагенту, мл;
Рис. 3. Схеми флотомашини 237ФЛ-А інститута "Механобр"
а – загальний вид; б – камера з блоком імпелера
1-камера; 2-пола труба; 3-вал імпелера; 4-направляюча; 5-надімпелерний стакан; 6-вертикальні канали; 7-лопатки статора; 8-імпелер; 9- корпус;
10-електродвигун; 11-кронштейн;12- важіль піногона; 13-водило; 14-перемикач; 15-тумблер ввімкнення електродвигуна; 16-лопатки піногона; 17-шків;
18-тумблер приводу піногона; 19-патрубок; 20-перегородка; 21-блок імпелера;
22- столик; 23-лопатки імпелера
Q - наважка суміші для досліду;
q - питома витрата реагенту по активній частині, кг/т;
c - концентрація розчину реагента (гас - 100%, олеат натрію 1%);
- густина реагента
г/см3
, (гас - 0.8 г/см3
, розчин
олеату –
1 г/см3
).
4. Долити у камеру воду до рівня перегородки, відкрити зажим на повітрязабірному патрубку та розпочати гребком знімати піну у прийомник. Рівень пульпи у камері підтримувати додаванням грушою води. Флотацію вести до повного зникнення мінералізованої піни.
5. Після закінчення досліду відкрити пробку у дні флотокамери та при працюючому двигуні випустити камерний продукт у прийомник.
6. У прийомники з пінним та камерним продуктами кладуть етикетки, у яких вказана назва продукту, дата виконання досліду, індекс групи та прізвище виконавця.
7. Висушині продукти зважити та відібрати пробу на хім. аналіз. Відбір проби на хім. аналіз здійснюється методом квартування. Для цієї мети матеріал розрівнюється тонким шаром однакової товщини, потім проводиться ряд взаємоперпендикулярних ліній, які розподіляють шар матеріалу на клітини. З центру кожної клітини матеріал відбирають шпателем на всю глибину. Відібрана проба зтирається до крупності 100 мкм. Вага проби для хім. аналізу дорівнює- 3-5г.
8. Проба відбирається у пакет та здається викладачу, який веде заняття.
9. Одержані результати заносяться у таблицю.