17.11.2018
Сантехнические ревизионные люки являются технологичными углублениями или же, иными словами, колодцами, где располагаются счётчики...


17.11.2018
Рекуператор является одним из видов теплообменного оборудования, основным предназначением которого называют возвращение тёплых...


17.11.2018
Большинство людей, решивших выполнить ремонтные работы в своей квартире или же коттедже, сталкиваются с необходимостью выбор...


16.11.2018
В последние годы всё более распространённой является инновационная методика полусухой стяжки пола, ведь она обладает большим...


16.11.2018
В настоящий момент в крупных населённых пунктах нашей страны самым распространённым видом жилплощади в новостройках считаются...


16.11.2018
Пни, которые остаются после удаления старых деревьев, изначально могут достаточно необычно выглядеть на вашем земельном наделе,...


Практическая сущность пленочной, масляной и пенной флотацией

31.07.2018
Приведем описание практической сущности основных видов флотации по Таггарту.

Пленочная флотация. Сущность явлений пленочной флотации будет понятна из рассмотрения следующего примера.

Пример 25. Пусть мы имеем раздробленную всухую до 0,3—0,2 мм сульфидную руду, которую будем осторожно помещать на спокойную поверхность воды. Тогда заметим, что часть частиц будет смачиваться водой и тонуть, а некоторое количество частиц, являющихся сульфидными, останется на поверхности. По своему качеству оставшиеся на поверхности частицы будут более богаты, чем исходный материал, т. е. будут концентратом.

Рассматривая положение частиц на водной поверхности, заметим, что каждая из этих частиц или групп частиц как бы покоится в углублении на водной поверхности. Это состояние аналогично тому, которое наблюдается в известном опыте с плавающей стальной иголкой, смоченной жиром. Чистая стеклянная игла такой же длины и такого же веса обычно не плавает. Такое специфическое различие в поведении двух веществ объясняется разницей в их поверхностных свойствах, которые можно определить словами «сопротивление смачиваемости». Обычно металлические поверхности лучше сопротивляются омачиванию, чем неметаллические.

Если вышеупомянутую раздробленную руду предварительно смочить, а затем высушить на плите, то сульфидные минералы будут высушиваться быстрее, чем пустая порода, и если вслед затем высушенную массу материала осторожно покрыть водной пленкой, то часть твердых, преимущественно сульфидных, минералов будет всплывать на водную поверхность. Пленочная флотация базируется на разобранном выше явлении краевого угла.

Пленочная флотация не получила широкого распространения. С ней экспериментировали при обработке графитовых руд и применяли для флотации цинковой обманки на Брокен-Хилле в Австралии, а также на одной из обогатительных фабрик в округе Кёр д’Элен в Америке.

Масляная флотация. Массовая масляная флотация известна также под названием флотации со всплыванием с помощью масла. Этот процесс зависит от энергии у границы раздела масляной массы и воды, в силу которых происходит избирательное задерживание сульфидного минерала, а также от способности к всплыванию на поверхность масла в воде, которое поднимает с собою избранный им сульфид. Сущность действия масляной флотации видна из следующего примера.

Пример 26. Смешаем достаточно большое количество масла с тонко-измельченной рудой, до или после прибавления воды, после чего смеси из воды, руды и масла дадим расслоиться. Поскольку масло имеет меньший удельный вес, чем вода (или пульпа), то твердый материал, преимущественно сульфид, выносится на границу раздела масло — вода, а при переливе масляного слоя уносится вместе с тонким нижним слоем воды через край сосуда и отделяется от осадка из пустой породы.

Основные принципы избирательного действия иллюстрированы ранее, где масло является одной из фаз.

По этому поводу Банкрофт говорит, что «твердые частицы имеют склонность переходить в водную фазу, если они адсорбируют воду до абсолютного исключения всякой другой жидкости, но они будут стремиться к переходу в другую жидкую фазу, если они имеют склонность адсорбировать другую жидкость до полного изъятия воды; если же адсорбция обоих жидкостей достаточно интенсивна, чтобы усилить степень их смешиваемости на поверхности границы между твердым и жидким, то частицы будут иметь склонность переходить на поверхность раздела».

Количество теоретически необходимого масла зависит от соответствующего удельного веса масла и пульпы и от количества поднимаемого сульфидного минерала.

Пример 27. Возьмем для примера подсчета количества масла руду, содержащую 4% минерала с удельным весом 5. Принимая удельный вес пульпы равным 1,0, т. е. равным удельному весу воды, найдем, что для флотации 1 г руды потребуется 288 кг масла с удельным весом 0,9. Действительно, вес минерала в воде (на 1 т) равен 40 — (40 : 5) = 32 кг или 32 000 г. 1 см3 масла удельного веса 0,9 может поднять на поверхность (в пределе) 0,1 г минерала, находящегося под водой, а для поднятия 32000 г потребуется 32000*10 = 320000 см3 или 320 - 0,9 = 288 кг масла.

В действительности масло не полностью расходуется для поднятия минерала; вместе с минералом поднимается некоторое количество пустой породы, а некоторая часть минерала теряется в отходящих водах. При смешении масла с пульпой в последнюю проникает воздух, который в значительной мере способствует поднятию твердого вещества. Поэтому на практике расходуемое количество масла меньше теоретически вычисленного.

Пенная флотация. В пенной флотации различают два процесса совершенно различного типа, сходство между которыми заключается лишь в том, что в обоих случаях концентрат извлекается в виде пены, состоящей из газа, жидкости и твердого вещества, являющегося по преимуществу одним из минералов или классов минералов. Оба процесса значительно отличаются друг от друга как в отношении места, где происходит собственно концентрация, так и в отношении механизма избирательного действия, разделяющего сульфид от пустой породы. По признаку первого из этих различий эти процессы можно разделить на: 1) процесс, совершающийся внутри пульпы, и 2) процесс, совершающийся в столбе из пузырьков.

Процесс с концентрацией внутри пульпы связан с тем явлением, что из жидкой части пульпы, которая насыщена газом, при изменении условий может быть достигнуто избирательное осаждение (адсорбция) газа на частицах определенного минерала. Избирательная адсорбция газа из перенасыщенной им жидкости еще более усиливается, если частицы минерала покрыты гидрофобной пленкой какого-либо органического вещества, причем присутствие такой пленки также усиливает сцепление между осадившимся пузырьком и частицей сульфида. В результате избирательного осаждения газа на некоторых частицах в пульпе и сцепления газового пузырька с частицей внутри пульпы образуются скопления, состоящие из одного или нескольких газовых пузырьков с прикрепленными к ним частицами минерала. В дальнейшем эти скопления поднимаются на поверхность в виде пены и отделяются от пульпы в виде концентрата. Этот процесс лег в основу принципа действия машин механического типа и иногда называется агитационно-пенным процессом.

Процесс с концентрацией в столбе из пузырьков. В этом процессе почти вся концентрация происходит в столбе из пузырьков, поднимающихся кверху или плавающих на поверхности пульпы, причем необходимый объем газа, расходуемого на концентрацию, в этом случае в 20—100 раз больше, чем требуемый для процесса, происходящего внутри пульпы, и составляет от 1 000 до 2 000 м3 газа на 1 м3 флотируемой руды.

В результате образуется хрупкая и легко лопающаяся пена, резко отличающаяся от пены, характерной при других пенных процессах. Дальнейшее изучение этого процесса показывает, что 1) пузырьки здесь значительно большего размера, чем в процессе, происходящем внутри пульпы; 2) количество их больше, 3) они быстрее поднимаются через пульпу, 4) пузырьки достигают поверхности пульпы (но не границы раздела пена — воздух) уже окруженными частицами из сульфидов и пустой породы, в пропорции, существующей в пульпе, через которую они проходят, т. е. почти без признаков концентрации; 5) заметная концентрация начинается с нижней части столба пузырьков (т. е. с поверхности пульпы) и постепенно увеличивается кверху.

Дифференциальное разделение пустой породы от частиц сульфида на стенках пузырька происходит следующим образом: средняя скорость движения частиц сульфида вниз меньше средней скорости движения пузырьков кверху, а средняя скорость движения пустой породы книзу больше средней скорости движения пузырьков кверху, в результате чего частицы сульфидов поднимаются кверху и, таким образом, отделяются от пустой породы. Сульфидные частицы в этом столбе воздушных пузырьков нигде не прилипают к ним с такой силой, как это происходит в процессе флотации внутри пульпы.

Пример 28. Разберем, как отделяются сульфиды от пустой породы в пространстве между пузырьками, заполненном водой (фиг. 17). Все частицы движутся вниз по пузырькам по стрелкам а со скоростью v8, но у нижней части пузырьков происходит замедление в движении сульфидных частиц и скопление их. На пузырьках, находящихся в верхнем слое столба (линия I-I), всегда находится больше частиц, чем на пузырьках нижнего слоя (линия II-II). Путь передвижения каких бы то ни было сульфидных частиц книзу происходит пo поверхности пузырьков и бывает длиннее пути какой-либо частицы пустой породы, падающей, насколько эго удается, прямо вниз через жидкие каналы между стенками пузырьков по стрелкам б и обладающей скоростью vg>vo. Скорость поднятия пузырьков v2 занимает между ними промежуточное положение.

Оба эти процесса пенной флотации получили широкое промышленное распространение, дав современное развитие используемой аппаратуры.

Первый процесс — концентрация внутри пульпы — осуществляется в машинах так называемого механического типа, а второй — концентрация в столбе пузырьков — в машинах пневматического типа.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: