ФАКТОРЫ ВЛИЯЮЩИЕ НА ФЛОТАЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС.

Результат флотации зависит от ряда условий. К основным из них относятся: крупность измельчения руда перед флoтацией, плотность пульпы в процессе флотации, реагентный режим и порядок загрузки реагентов, интенсивность аэрации и перемешивания пульпы, интенсивность съема пены, продолжительность флотации, T°ра пульпы, схема флотации, дебит пульпы, поступающей во флотационную машину.

1. Крупность измельчения руды перед флотацией

Измельчение руды перед флотацией д/б таким, чтобы: 1) зерна флотируемого минерала были достаточно мелкими для их надежного закрепления на пузырьках воздуха; 2) основная масса полезных минералов находилась в свободном виде, т.е. была освобождена из срост­ков с пустой породой (перед коллективной флотацией) и из срост­ков друг с другом (перед селективной флотацией). При обогащении крупновкрапленных руд определяющим требованием является первое, а при обогащении тонковкрапленных - второе.

Наибольшая крупность флотируемых частиц зависит от гидрофобности минерала, его плотности и формы частиц. Минералы, обладающие высокой естественной гидрофобностью и малой плотностью, можно флотировать при большей крупности зерен. Зерна округлой формы (например, рассыпное самородное золото) флотируются хуже, чем зерна с плоскими гранями, а зерна изометрической формы флотируются хуже, чем чешуйчатой формы.

Зерна различной крупности флотируются с разной скоростью. Круп­ные зерна флотируются медленно. С уменьшением крупности скорость флотации возрастает до определенного предела, после чего начинает снижаться. Самые тонкие зерна (меньше 5-10 мкм) флотируются очень медленно. Оптимальная крупность флотируемых зерен зависит от свойств флотируемого минерала и условий флотации.

Шламистые частицы не только плохо флотируются сами, но затрудняют флотацию более крупных. Шламы пустой породы могут налипать на более крупные частицы флотируемого минерала, понижая их флотируемость.

2. Влияние плотности пульпы на результаты флотации

Плотность пульпы принято характеризовать либо разбавлением, либо содержанием твердого. Разбавлением называется отношение веса воды к весу твердого в пульпе я здесь обозначается или буквой R, или Ж:Т (R = Ж:Т), Содержание твердого - отношение веса твердого к весу пульпы, выраженное в доля: единицы, или в процентах.

Плотность пульпы в значительной степени влияет на технологические показатели обогащения: извлечение и содержание флотируемого материала в концентрате.В очень плотных пульпах, когда содержание близко к 100%, непрерыв­ность жидкой фазы исче­зает, поэтому флотация невозможна. При очень малых плотностях извлечение флотируемого минерала несколько понижается в основном за счет уменьшения прочности пены. Плотность пульпы влияет и на технико-экономические показатели: расход реагентов, производительность флотомашин, удельный расход энергии, воды и др. При плотных пульпах расход реагентов на тонну руда, как правило, понижается, хотя начальная их концентрация в жидкой фазе пульпы несколько выше.

При увеличении плотности пульпы производительность флотомашин по твердому возрастает до определенного предела, а затем на понижаться. Таким образом, при флотации невыгодно иметь как слишком плотные, так и слишком разжиженные пульпы. Оптимальное разбавление пульпы зависит главным образам от крупности и плотности флотируемого полезного ископаемого, назначения операции флотации, требуемого качества пенного продукта и некоторых других условий.

3. Реагентный режим

Под реагентным режимом понимается номенклатура реагентов, их дозировка, точки подачи и распределение по отдельным точкам каждого реагента, продолжительность контакта их с пульпой. Реагентный режим в каждом случае устанавливается экспериментально при иссле­довании руд на обогатимость.

Большое значение для результатов флотации имеет состав воды. Поэтому если исследования проведены на воде, отличной от фабричной, то реагентный режим обязательно уточняется с использованием фабричной воды. Реагентный режим непрерывно совершенствуется во время работы фабрики, поэтому периодически изменяется. Однако установленный для данного времени режим должен строп выдерживаться.

Как правило, реагенты добавляются в следующем порядке: 1) регуляторы среды, которые чаще всего подаются в измельчение; 2) депрессоры. которые загружаются вместе или несколько позже регуляторов; возможные точки подачи депрессоров - мельница, классификатор, слив классификатора; 3) коллектор добавляется, как правило, после деп­рессора, но известны случаи, когда получаются более высокие показа­тели при одновременной загрузке коллектора и депрессора, а иногда коллектор добавляется перед загрузкой депрессора; 4) вспениватели загружаются последними.

Активаторы добавляются после первого приема флотации для до-извлечения либо труднофлотируемых разностей одного в того же мине­рала, либо для активации задепрессированных в первом приеме минерлов.

Продолжительность контакта реагента с пульпой перед флотацией на практике колеблется в широких пределах. Обычно при расстворимых коллекторах для контакта достаточно 1-3 мин. При труднорасстворимых коллекторах время контакта увеличивается.

4. Аэрация и перемешивание пульпы

Аэрация пульпы необходима для образования воздушных пузырьков, В процессе аэрации часть воздуха растворяется в воде пульпы - в зо­нах с повышенным давлением (в соответствии с законом Генри), напри­мер впереди лопаток импеллера. В зонах с пониженным давлением, например позади лопаток импеллера, растворенный воздух выделяется в виде мельчайших зародышевых пузырьков, которые образуются преиму­щественно на поверхности флотируемых зерен. Мелкие пузырьки облег­чают закрепление частиц на более крупных "транспортирующих" пузырь­ках.

С другой стороны, кислород растворенного воздуха оказывает окисляющее действие и тем самым влияет на процесс взаимодействия минералов с реагентами, а следовательно и на результаты флотации.

При прочих равных условиях аэрация, которую может дать аэра­тор механической машины, зависит от плотности пульпы. В более плот­ных пульпах аэрация снижается. В практике флотации известны случаи, когда слишком интенсивное перемешивание пульпы, несмотря на повышение аэрации, приводило к уменьшению извлечения или ухудшению качества концентрата.

5. Кинетика флотации

Качество концентрата с увеличением времени флотации непрерывно снижается. Оптимальное время флотации определяется экономическими пока­зателями. На практике оно обычно колеблется от 5-10 до 40 мин в зависимости от требуемого времени флотации различают легко-, средне-, труднофлотируемые руды с продолжительностью флотации соответственно 5-15, 15-25 и более 25 мин. Если свойства флотируемого минерала и условия флотации постоянны, то скорость флотации прямо пропорциональна массе флотируемого минерала, т.е. в простейших случаях процесс флотации подчиняется закону действующих масс.

 

6. Интенсивность съема пены

При интенсивном съеме пены уменьшается время флотации, необходимое для достижения заданного извлечения, а при постоянном времени флотации увеличивается извлечение. В обоих случаях содержа­ние флотируемого минерала в пенном продукте снижается. В пенном слое происходит процесс обогащения за счет разрушения пузырьков выпадения зерен пустой породы, механически увлеченных в пену. Содержание полезного компонента в пульпе и в пенном слое меняется по высоте.

 

7. Температура пульпы

Флотация сопровождается физико-химическими процессами, ско­рость которых зависит от температуры среды. Особенно это заметно при использовании в качестве коллекторов жирных кислот, которые при низких температурах теряют свою активность вследствие перехода в твердое состояние.

С повышением Т°ры улучшается процесс диспергирования труднорастворимых коллекторов, что является одной из главных причин увеличения скорости флотации при подогреве пульпы.

При флотации легкорастворимым ксантогенатом влияние температуры сказывается в меньшей степени, но известны случаи, когда повышение температуры улучшает флотацию сфалерита этим коллектором. Однако подогрев пульпы обходится дорого и применяется обычно в тех случаях, когда можно использовать отходы тепла (сушильные газа, отходы теплой воды электростанций). Подогрев иногда необходим для по-вышения селективности флотации, например доводке шеелитовых концентратов по методу Петрова.

8. Оптимальный поток пульпы

Скорость флотации зависит от объема пульпы, подаваемого во флотационную машину в единицу времени. При увеличении потока пульпы скорость флотации возрастает, а требуемое для получения определен-ного извлечения время флотации уменьшается. Повышение скорости флотации при увеличении потока пульпы для аэролифтных и механических прямоточных машин характеризуется монотонно возрастающей, но постепенно выполаживающейся кривой, а для камерных механических машин - кривой, имеющей максимум, соответствующий оптимальному для данной машины потоку.