Пенная сепарация и области ее применения

Пенная сепарация является разновидностью пенной флотации. Суть ее состоит в том, что разделение гидрофобных (флотационно-активных) от гидрофильных (нефлотационно-активных) минералов происходит при подаче пульпы на слой пены сверху. При этом минеральные зерна, проходя через высокоразвитую гидрофобную поверхность пены, состоящей из достаточно крупных воздушных пузырьков, обладающих большой подъемной силой, разделяются: гидрофобные частицы остаются в пенном слое, закрепляясь на пузырьках воздуха, а гидрофильные проходят через нее в пульпу и затем уходят в хвосты.

Частицы в пене закрепляются в результате прилипания (адгезии) гидрофобных частиц к внутренним стенкам воздушных пузырьков, разрыва стенок пузырьков в момент движения гидрофобных зерен между их стенками (как и в пенной флотации), прилипания гидрофобных зерен к гидрофобным поверхностям уже закрепившихся в пене частиц.

Пенная сепарация протекает более интенсивно, чем пенная флотация. Это объясняется тем, что при пенной сепарации закрепление гидрофобных частиц в пене происходит в несколько раз быстрее, чем при пенной флотации. Продолжительность селективного выделения из пульпы гидрофобных частиц пенной сепарацией обычно составляет 3—5 мин, в то время как для пенной флотации необходимо 15—20 мин. Кроме того, крупность извлекаемых пенной сепарацией частиц достигает 1—2 мм.

Преимуществом пенной сепарации является также почти полное отсутствие окислительных процессов, что обеспечивает более высокое извлечение ценных минералов.

В настоящее время пенная сепарация применяется: для получения грубых концентратов после обогащения в тяжелых суспензиях, при этом, несмотря на довольно грубое измельчение руды, удается получить отвальные хвосты; для выделения ценных компонентов на руд при грубом измельчении, например при обогащении сильвиновых руд; для обогащения медно-цинковых, свинцово-цинковых и легко окисляющихся руд, флотация которых в механических или пневмомеханических флотомашинах вызывает дополнительные потери металлов за счет окислительно-восстановительных реакций; для извлечения гидрофобных минеральных частиц из сильно разбавленных пульп, не пригодных для пенной флотации.

Процесс пенной сепарации проводится в специальной флотационной машине, конструкция которой обеспечивает получение спокойного слоя пены при довольно тонком диспергировании поступающего в нее воздуха, равномерную подачу флотируемой пульпы на пенный слой и регулирование степени аэрации (рис. 143). Машина состоит из пирамидальной ванны 1 с устройством 2 для равномерного распределения исходной пульпы по пенному слою. Аэрация пульпы происходит в результате подачи воздуха через перфорированные резиновые трубки 3 от коллектора сжатого воздуха 4. Давление воздуха в трубках-аэраторах изменяется от 0,2 до 1,7 кгс/см2. При этом образуются пузырьки крупностью 0,2—1 мм.

Хвосты удаляются в нижней части ванны через гибкий резиновый рукав 5, а концентрат — самотеком через регулируемые пороги 6 или пеногоном 7.