Факторы флотируемости ископаемых, связанные с изучением аэрации

02.08.2018
1. Характер агитации и аэрации. Совместное действие агитации и аэрации на флотируемость осуществляется во флотационной машине. Продолжительность агитации для начала образования минерализованной пены требуется различная и при больших величинах осуществляется в специальных аппаратах — контактовых чанах. Этим мы избавляемся от необходимого непрерывного перемешивания воды, руды, воздуха и реагентов во флотационной машине (агитация пульпы), без чего пульпа будет немедленно расслаиваться на отдельные слои различной плотности (вода, руда и взвешенная муть) и сама флотация станет невозможной, так как пульпа не будет аэрирована. Вот это-то насыщение пульпы воздухом с возможностью наиболее тесного соприкосновения его с ее остальными компонентами во время перемешивания и осуществляется в машине путем той или иной степени агитации.

Таким образом, степень агитации и аэрации, выполняемая флотационной машиной, является одним из основных факторов, влияющих на флотируемость руды.

Классификация флотационных машин


Большое количество запатентованных в разных странах флотационных машин, имеющих назначение производить надлежащую аэрацию и агитацию пульпы для необходимого диспергирования ее и обеспечения минеральным компонентам полного контакта с отдельными реагентами, можно классифицировать по характеру агитации и аэрации.

По данному признаку все современные флотационные машины автор делит на следующие четыре группы (фиг. 30, а—е.).

1-я группа — тип механический, когда при помощи мешалки с пропеллером или иным аналогичным образом воздух засасывается в пульпу и распределяется в ней одновременно с перемешиванием всех компонентов пульпы. Здесь, в зависимости от конструкции машины, агитация получается той или иной эффективности, по нашему желанию, а аэрация — только попутно, без возможности ее регулировки.

Примерами этого типа машин могут служить машины Минеральс-Сепарейшен (нормальная) (см. фиг. 30, а), К. и К. и Рутс-Градиент).

II группа — тип пневматический, когда сжатый воздух вводится с интенсивностью, регулируемой по нашему желанию, и, проходя через пульпу в машине, одновременно производит агитацию.

Примерами этого типа могут служить все патрубочные машины (типа Форрестера, Экоф) и с неподвижным пористым дном (машины типа Келлоу) (см. фиг. 30, б и в).

III группа — тип механо-пневматический, когда агитация и аэрация, благодаря конструкции машины, регулируется по нашему желанию, но все-таки основной работой машины является агитация, как следствие механического действия мешалки и добавочно — аэрация, как следствие пневматического (сжатого или засасываемого атмосферного) воздуха.

Примером этого типа машин служат машины Фаренволда, Минеральс-Сепарейшен субаэрационная, и др. (см. фиг. 30, г и д).

IV группа — тип пневмо-механический, когда аэрация и агитация являются также регулируемыми, но аэрация является основной (благодаря пневматическому действию ротора), а агитация — добавочной (вследствие механического действия ротора).

Примером этого типа служит машина Макинтоша (Геко), видоизмененный тип с ротором Сладкова и Гидротатор (см. фиг. 30, е).

He вдаваясь в конструктивные особенности и описание этих типов машин, что сделано ниже, необходимо отметить, что уже в лабораторной обстановке приходится выяснять влияние типа машины, как фактического производителя пены.

Для упрощения классификации некоторые авторы соединяют последние два типа в один под общим названием пневматических машин, не учитывая некоторой механической агитации ротором Макинтоша, а также вместо предложенного автором названия механо-пневматических машин называют их субаэрационными, т. е. подводящими сжатый воздух снизу, что для ряда машин (Руте, Фаренволд) не вполне правильно. По нашему мнению, существенным является не момент, откуда и как подводится воздух к машине, а как он в ней диспергируется. Отнесение же машины Макинтош в разряд пневматических машин является также не вполне правильным.

Пример 101. Таггарт, Годэн и некоторые другие авторы, беря за основу только способ поступления воздуха в ванну делят машины на следующие типы:

1) агитационные машины, в которых воздух засасывается в машину вследствие образования воронки над мешалкой во время ее вращения с определенной скоростью:

2) субаэрационные машины, в которых воздух засасывается или вдувается через вал или вдоль вала мешалки или под мешалку;

3) каскадные машины, в которых воздух увлекается в пульпу путем падения ее с некоторой высоты (принцип инжектирования);

4) пневматические машины, в которые воздух вводится путем нагнетания;

5) комбинированные машины, в которых осуществлено два или более способов введения воздуха.

Учитывая сказанное, можно видеть, что классификация, предложенная автором, проще и более точно определяет сущность характера производимой работы машины (диспергирование воздуха в пульпе и агитацию пульпы), чем это представляется другими классификациями, сводящими различие только к способу поступления воздуха в машину; поэтому она является принятой в данной книге.

Подбор машины в условиях лабораторной практики дает лишь ориентировочные показатели, на основании которых можно выбрать тот или иной тип и наименование машины для проекта, с последующей проверкой этих данных на опытной фабрике.

В случае близких показателей лабораторного исследования необходимы более детальная проверка и окончательный выбор машины на опытной фабрике путем пропуска руды на типах машин, давших близкие между собой результаты в лаборатории. Приведем ниже несколько примеров по лабораторному подбору машин на основе характера агитации и аэрации.

Пример 102. Сравним по табл. 58 флотацию турланской свинцовой окисленной руды на машинах с различным характером агитации и аэрации.

Таким образом, по результатам лабораторных опытов видно, что данная руда при испытываемой смеси и режиму флотации требует наличия более сильной агитации, и на машинах механического типа дает повышенные результаты.

Пример 103. Разберем влияние флотационных машин для мелочи Узловской ЦОФ класса — 0,5 мм с реагентами: керосином и карболовой кислотой — в аналогичных условиях режима. Данные сведены по концентрату.

Разбирая последовательно полученные данные в связи с характером агитации и аэрации различных типов флотационных машин, можно принять, что:

а) механический тип машины Дженней, на практике воспроизводимый машиной MC нормальной, дает приемлемый концентрат с небольшой зольностью, но с малыми Kск и Kэ, что требует излишних расходов энергии, так как флотация идет в ней медленно;

б) механический тип К и К дает бурную (быструю) флотацию; — Kск максимальное и загрязненный концентрат, типичный первичный, является результатом этого;

в) механо-пневматический тип Руте с засасыванием атмосферного воздуха дает повышенный, против кондиций, концентрат при относительно приемлемых Kск и Kэ;

г) механо-пневматический тип MC дает нормальный концентрат при сжатом воздухе и заметно пониженных (против Руте) Kск и Kэ, требуя более высокого расхода энергии на тонну;

д) пневматический тип Форрестера при аналогичном первичном концентрате дает (против Руте) заметно пониженные Kск и Kэ, хотя расход энергии в ней ниже предыдущей машины.

Итак, испытанная проба мелочи угля в части необходимого характера агитации и аэрации показывает, что бурная аэрация способствует загрязнению концентрата, вызывая необходимость его дальнейшей очистки; наоборот, агитация, по мере увеличения ее интенсивности, замедляет скорость флотации, но дает готовые концентраты. Таким образом, данные факторы позволяют выбрать в качестве основной флотационной машины либо MC нормальную, либо более гибкую и современную машину Фаренволда, дающую широкий диапазон в комбинации совместного использования характера агитации и аэрации.