Теоретическое введение. Определение кинетики флотации имеет большое теоретическое и прикладное значение, поскольку характеризует развитие процесса флотации во времени в зависимости

Определение кинетики флотации имеет большое теоретическое и прикладное значение, поскольку характеризует развитие процесса флотации во времени в зависимости от различных параметров.

Кинетика флотационного процесса характеризуется зависи­мостью извлечения флотирующегося минерала (e) от времени (t), т.е. e = f(t). Производная de/dt равна скорос­ти флотации в данный момент времени и определяется тангенсом угла наклона кривой e = f(t).

Скорость флотации является важной технологической харак­теристикой процесса. Она определяет производительность флота­ционных аппаратов. Кинетические закономерности являются осно­вой при расчете аппаратов и схем флотации. Изучение кинетичес­ких закономерностей позволяет судить об изменениях технологических условий и анализировать их влияние на процесс, что открывает дополни­тельные возможности в управлении промышленным процессом, в постановке и решении вопросов его интенсификации и оптимиза­ции.

В лабораторных условиях скорость флотации определяют на основании результатов дробной' флотации в машинах периодического действия. В лабораторных условиях процесс флотации не усложняется перемещением частиц по камерам с потоком пульпы, и поэтому масса частиц отдельных видов изменяется только в результате их извлечения в пенный продукт. Кроме того, в лабораторных машинах уровень пульпы поддерживается постоянным добавлением воды, т.е. имеет место добавочное искусственное снижение плотности пульпы во времени.

Математический анализ результатов дробной флотации может быть произведен по методу К. Ф. Белоглазова. В основе данного метода лежит расчет величины ln . Величина ln может быть названа коэффициентом удельной скорости флотации. Его величина не зависит от того, сколько частиц минерала было сфлотировано за время, предшествующее рассматриваемому. Кривые изменения коэффициента удельной скорости флотации, построенные в координатах «ln – t», могут иметь разнообразную форму (рис. 1). Прямолинейная зависимость (кривая 1) свидетельствует о том, что флотация протекает все время с постоянной скоростью; выпуклая форма кривой 2 – об уменьшении скорости флотации к концу процесса. Это может быть следствием удаления из пульпы в первые минуты более легко флотируемых зерен, уменьшения концентрации реагентов в пульпе. Вогнутая (кривая 3) – показывает, что к концу флотации ее скорость возрастает. Причиной этого может быть выведение тонких шламов из пульпы в первые минуты флотации, повышение извлечения за счет более длительного контактирования минералов с реагентами, улучшение аэрации пульпы в последних камерах флотационной машины. Для случаев резкого изменения концентрации реагентов в пульпе (например, сульфидных ионов S^2- при сульфидизации окисленных минералов свинца и меди) характерна экстре­мальная форма кривой скорости флотации (кривая 4). Сопостав­ление кривых изменения скорости флотации с вещественным соста­вом пульпы и значениями концентраций реагентов в пульпе позво­ляет сделать обоснованные рекомендации по оптимизации и повысить селективность процесса.

Основными факторами, оказывающими влияние на скорость флотации, являются реагентный режим, крупность частиц, содер­жание твердого в пульпе, её аэрированность (расход воздуха, размер пузырьков, величина поверхности раздела жидкость – газ), гидродинамика потоков в камере.

Рис. 1. Характер изменения коэффициента удельной скорости флотации.