8. Реагентное отделение

8.1.Приготовление реагентов.

8.1.1. Назначение и классификация флотационных реагентов.

Способность разделяемых минералов флотироваться, прочность пены, число и размеры пузырьков воздуха достигаются применением флотационных реагентов.

Флотационные реагенты делятся на два класса. К первому классу относятся реагенты, непосредственно взаимодействующие с поверхностью минералов. Ко второму - реагенты, действующие на поверхность раздела газ- жидкость.

Реагенты первого класса в зависимости от выполняемых функций подразделяются на четыре группы:

- коллекторы или собиратели - органические вещества, способные закрепляться на

поверхности отдельных минералов и увеличивать их способности флотироваться;

- депрессоры или подавители – реагенты, понижающие флотируемость тех минералов,

извлечение которых в пенный продукт нежелательно в данной операции. Главный, но не

единственный механизм действия депрессора состоит в том, что они препятствуют

закреплению коллектора на поверхности минерала;

- активаторы – реагенты, способствующие закреплению коллектора на поверхности

минерала; их действие противоположно действию депрессоров;

- регуляторы среды – реагенты, влияющие на процессы взаимодействия коллекторов,

депрессоров, активаторов с поверхностью минералов. Основное назначение состоит в

регулировании ионного состава пульпы, процесса диспергирования и коагуляции тонких

шламов.

Депрессоры, активаторы и регуляторы среды часто относят к одной группе и называют модификаторами.

Реагенты второго класса получили название пенообразователей или вспенивателей.

Вспениватели облегчают диспергирование воздуха на мелкие пузырьки, препятствуют их слиянию и повышают прочность пены.

Ко всем флотационным реагентам предъявляют следующие требования: селективность действия, стандартность качества, дешевизна и недефицитность, удобство в применение (устойчивость при хранении, легкая растворимость в воде, отсутствие неприятного запаха, нетоксичность и т.д.).

8.1.2. Краткая характеристика и роль реагентов, применяемых на Хайбуллинской обогатительной фабрике.

8.1.2.1. Реагенты – собиратели.

Собиратели представляют собой органические соединения, которые , избирательно закрепившись на поверхности минералов, уменьшают их смачиваемость водой и способствуют их прилипанию к воздушному пузырьку.

По способности диссоциировать на ионы собиратели подразделяются на ионогенные: распадающиеся на ионы в водной среде, и неионогенные: не распадающиеся на ионы.

В зависимости от того, какая часть молекул является адсорбционно- активной: анион или катион, ионогенные собиратели делятся на две группы: анионные и катионные.

В качестве собирателя на Хайбуллинской обогатительной фабрике применяется ксантогенат.

Ксантогенаты, применяемые на фабрике – безводные щелочные: бутиловый С₄Н₉ОСS₂К.

При длительном хранении во влажном состоянии ксантогенаты могут разлагаться с разогревом и самовозгораться.

При неправильном хранении (в неплотной таре), растворении и в контакте с кислотами ксантогенат разлагается с выделением очень ядовитого и огнеопасного сероуглерода.

При комнатной температуре разбавленные водные растворы ксантогенатов относительно стабильны.

Ксантогенаты легко образуют нерастворимые в воде соли с катионами тяжелых металлов.

8.1.2.2. Реагенты – модификаторы.

В качестве реагента – модификатора на фабрике применяется гашеная известь (гидроксид кальция) – Са(ОН)₂ – известковое молоко - водный раствор, в котором во взвешенном состоянии находятся нерастворившиеся частицы СаО.

Применение извести позволяет создать высокую щелочность пульпы (рН=12 и более).

Магнафлок – 351- флокулянт, неионный полиакриламид, является универсальным флокулирующим агентом для сгущения различных технологических продуктов (флотационные концентраты) и оборотных материалов. Водорастворимый полимерный флокулянт на основе полиакриламида, марки «Магнафлок» используется для ускорения сгущения концентратов.

8.1.2.3. Реагенты – вспениватели.

На фабрике в качестве реагентов – вспенивателей применяют флотореагент СФК (спиртовая фракция капролактама).

Флотореагент СФК, получаемый при производстве капролактама, является селективно действующим пенообразователем.

СФК представляет собой бесцветную прозрачную жидкость со специфическим запахом.

8.1.3. Процесс приготовления реагентов.

Приготовление реагентов на Хайбуллинской обогатительной фабрике проводится в известково - реагентном отделении (кроме флокулянта «Магнафлок-351»), в состав которого входят склады жидких и сухих реагентов, растворный участок, участок приготовления известкового молока. Растворение «Магнафлок-351» проводится в отделении обезвоживания на установке приготовления раствора флокулянта.

Общая схема приготовления растворов реагентов следующая:

- реагенты в упакованном виде привозятся со склада авто или электропогрузчиками к контактным чанам в растворное отделение;

- после вскрытия тары реагенты загружаются в контактные чаны.

Растворение проводится перемешиванием в контактных чанах.

Из растворных чанов, после отстаивания и определения концентрации, растворы сливаются в отстойники, в которых происходит дальнейшее осветление растворов реагентов.

Из отстойников осветленные растворы, по мере необходимости, подаются кислотоупорными насосами в расходные чаны, установленные перед уравнительными бачками питателей реагентов на реагентной площадке в главном корпусе.

Растворение и хранение растворов различных реагентов производится в изолированных помещениях.

Схема цепи аппаратов участка приготовления растворов флотореагентов приведена на схеме в приложениях.

Дозирование реагентов по точкам измельчительного и флотационного отделений приведена в таблице 23.

Таблица 23. Карта технологического режима известково- реагентного участка

№	Наименование реагента	Массовая доля активного вещества, %	Концентрация раствора, %	Допустимое отклонение (абсолютная ошибка), %
1	2	3	4	5
1	Ксантогенат калия бутиловый	87-90	4.5	+ 0.5 -
2	Известковое молоко	60-85	3.5-5.5	-"--"--"--"--"-
3	СФК (спиртовая фракция капролактама)	60	1.0	+ 0.2 -
4	Магнафлок - 351	8	0.01-0.05

При приготовлении растворов реагентов требуемой концентрации, необходимый вес загружаемого материала (реагента) В определяется по формуле:

В = V ×К/А,

Где: V – заданный объем раствора, м³;

К- заданная концентрация, %;

А – активность реагента, %.

8.1.3.1. Приготовление раствора ксантогената калия (натрия).

Барабаны вскрываются вручную и ксантогенат загружают в чан №32, предварительно заполненные на 2/3 промышленной водой с включенными мешалками и вытяжной вентиляцией. Освобожденные барабаны тщательно промывают водой, складируются в отведенном месте и далее утилизируются.

После загрузки ксантогената чаны доливают водой и раствор перемешивается в течении 2-6 часов, после чего растворщик отбирает пробу для определения концентрации полученного раствора, которая определяется по методике экспресс- анализа. В случае отклонения от заданного технологического режима в растворные чаны добавляется необходимое количество воды или ксантогената. Из растворных чанов готовый раствор перекачивается в отстойные чаны №43 (2 шт.), из которых после отстаивания раствор ксантогената перекачивается в емкости главного корпуса. Из емкостей ксантогенат дозируется в технологический процесс.

8.1.3.2. Приготовление раствора СФК.

На фабрику СФК поступает в автомобильных цистернах, откуда сливается в агитационные чаны №28-29.

250 литров СФК заливается в чан с объемом, равным 25м³. Реагент с водой перемешивается в течении одного часа. Концентрация получаемого раствора равна 1 %. Из растворного чана раствор реагента перекачивается в отстойный чан №38, откуда поступает на дозировочную площадку главного корпуса.

8.1.3.3. Приготовление известкового молока

Из склада негашеной комовой извести емкостью V= 1113м3 Q=1900т грузовым автотранспортом известь подается в отделение приема комовой извести измельчительного отделения цеха по приготовлению известкового молока, где выгружается в бункера №1 V= 93м3 и №2 V= 67м3. Из бункеров ленточным конвейером №15, известь поступает в шаровую мельницу МШЦ 27×36. После мельницы насосом 4/3 С – АН подается на 1- ю стадию классификации в гидроциклоны ГЦР -500 (n=4), слив г/ц 1-й стадии классификации подается на 2- ю стадию классификации в гидроциклоны ГЦР – 370(n=4), пески г/ц 1-й и 2-й стадии объединяются и самотеком возвращаются в мельницу МШЦ 27×36. Слив гидроциклонов ГЦР – 370 поступает в контактные чаны КЧ-40 №49,50, насосом 4/3 С – АН подается в главный корпус.

Приведены:

- характеристика реагентов - в таблице 24;

- в главе «Приложения»:Схема приготовления известкового молока – рис. 5.

8.1.3.4. Приготовление раствора «Магнафлок-351» в отделении обезвоживания на установке приготовления флокулянта.

Флокулянт «Магнафлок-351» фасуется в пластиковые мешки по 25 кг. Складируется в складе в специально отведенном месте. Доставленный к месту растворения мешок разрезается. Содержимое выливается в контактный чан, предварительно заполненный водой с включенной мешалкой. Растворение длится в течении 4 часов.

Для приготовления раствора реагента концентрацией 0.1 % необходимо выдержать соотношение: в 1 м³ воды растворить 1 кг «Магнафлока-351». При нормальных условиях раствор хранится до 2-х дней.

Флокулянт «Магнафлок-351» - неионогенного типа - значительно повышает эффективность сгущения продуктов. Для оптимизации реагентного режима на фабрике важно соблюдать ряд условий:

- концентрация раствора флокулянта и его точки подачи в процесс должны быть подобраны с учетом турбулентности потока, воздействия механических факторов на образовавшиеся агрегаты (не допуская разрушения);

- расход флокулянта должен быть минимально возможным, передозировка приведет к накоплению полимера в оборотном цикле и влиянию его на процессы флотации и обезвоживания;

- приготовление раствора флокулянта должно исключить образование нерастворенных гелеобразных сгустков, необходимо гомогенное распределение полимера в растворе.

Таблица 24. Характеристика реагентов, применяемых в технологическом процессе

Наимено вание основных реагентов	ГОСТ	Химичес кий состав	Физические свойства	Содержание контролируемых примесей, %
					1 сорт	2 сорт
Ксантогенат бутиловый	ГОСТ 7927-25	С5Н9ОS2К	Кристаллы желтого цвета	Основного вещества, не менее Влаги и летучих веществ, не более	90 4	87 6
Известь	ГОСТ 9179-77	Активная часть извести Окись кальция СаО	Суспензия в воде (известковое молоко)	Активных СаО и МgО От 60-85%
Полиакрил амид	ТУ 6-01-1049-81		8% водный гелеобразный раствор	Нерастворенно го вещества Основного вещества	0,1 6,0	0,1 6,0
Вспенива тель СФК	CФ- марка А (Б) ТУ2452-063-05761637-2006	Амиловый спирт -60-72% Циклогекси нон 13-21% Вода- 19-21% циклогексан и циклогексен- 1.5-2.0.%	Осторожно! Легковоспламеняющаяся жидкость! Раздражаю щий сивушный запах. Температура вспышки в отыкрытом тигле ºС, не ниже 46-40. Плотность – не менее-0.8г/см3. Растворим в воде	Массовая доля спиртов (включая циклогексанол ), не менее Массовая доля углеводородов (циклогексан, циклогексен), не более	мар ка А 72 1.5	маркаБ 60 2.0
Флокулянт	Магно флок -351	Полимер акрила – неионоген ный полиакриал амид. Не содержит спирта.	Порошок белого цвета в гранулах. Насыпная плотность – Прибл. 0.7г/см3. Вязкость раствора: раствор 0.5%:прибл.- 610срs раствор 1,0%:прибл.- 1700 срs	Уровень рН 1% раствора: прибл.6,0-7.0 Стабильность: до 2-х лет. Хранить в сухом прохладном месте, при температуре не ниже -10ºС и не выше 30ºС