Технология обогащения полезных ископаемых
Оглавление
1 Цели и задачи обогащения П.И.
Обогащение полезных ископаемых (о. п. и.) это совокупность процессов первичной переработки твёрдого минерального сырья с целью выделения продуктов, пригодных для дальнейшей технически возможной и экономически целесообразной химической или металлургической переработки или использования. К О. п. и. относятся процессы, в которых происходит разделение минералов без изменения их химического состава, структуры или агрегатного состояния. Эти процессы всё в большей степени сочетаются с гидрометаллургией и химической переработкой (комбинированные схемы).
В подавляющем большинстве случаев из природных руд и углей экономически невыгодно, а часто и технически невозможно непосредственно извлекать полезные компоненты. Важность О. п. и. определяется тем, что металлургические, химические и др. промышленные процессы основаны на переработке обогащенных полезными компонентами продуктов ‒ концентратов. Например, содержание Pb в рудах обычно меньше 1,5%, тогда как по условиям металлургической плавки оно должно составлять 30 ‒ 70%. Ещё больше разрыв у руд редких металлов. Например, содержание Mo в рудах не превышает десятых долей процента, а металлургия требует 40 ‒ 50%, да ещё при очень малом включении вредных примесей ‒ As, Cu и др., что в природе не встречается.
В результате О. п. и. получается
два основных продукта: Концентрат
и хвосты. В некоторых случаях
(например, при обогащении асбеста
или антрацита) концентраты отличаются
от хвостов в основном крупностью
минеральных частиц. Если в руде
содержится ряд полезных компонентов,
то из неё получают несколько
концентратов. Например, при обогащении
полиметаллических руд, содержащих
минералы Pb, Zn, Cu и S, получают соответственно
свинцовый, цинковый, медный и серный
концентраты. Возможно также получение
концентратов различных сортов.
В ряде случаев получают комплексные
концентраты, например медно-золотые или
никель-кобальтовые, компоненты которых
разделяются уже в металлургическом процессе.
В большинстве случаев вследствие
очень тонкого взаимного срастания
минералов в концентратах присутствует
небольшое количество примесей,
а в хвостах ‒ полезных минералов.
О. п. и. характеризуется двумя основными
показателями: содержанием в концентрате
полезного компонента и его извлечением
(в процентах). При О. п. и. из руд извлекают
до 92 ‒ 95% полезных компонентов. При этом
их концентрация возрастает в десятки
и сотни раз. Например, из молибденовых
руд с содержанием 0,1% Mo получают 50%-ные
концентраты.
О. п. и. осуществляется с помощью ряда последовательных операций, составляющих схему обогащения. Вначале производится дробление и измельчение исходного материала с целью доведения его до размеров, пригодных для существующих обогатительных процессов и аппаратов, а также для разделения сростков и образования частиц индивидуальных минералов. Дробление и измельчение осуществляется в несколько стадий, между которыми может производиться выделение готового продукта для уменьшения ненужного переизмельчения. Для дробления применяются дробилки, доводящие материал до крупности 20 ‒ 30 мм. Тонкое измельчение осуществляется в Мельницах. Выделение продуктов нужной крупности производится с помощью Грохотов для крупных зёрен и Классификаторов для мелких зёрен.
Собственно обогащение осуществляется с использованием различных физических и физико-химических свойств минералов.
Чисто внешние различия,
например в цвете и блеске
разделяемых кусков, используются
для рудоразборки с помощью
автоматических аппаратов. Различие
в естественной и наведённой
радиоактивности минералов положено
в основу радиометрического обогащения.
При разной плотности разделяемых минералов
применяются многообразные методы гравитационного
обогащения, использующие различие в скорости
движения частиц в водной или воздушной
среде под действием гравитационных или
центробежных сил. К этим методам относятся:
Отсадка, обогащение в тяжёлых суспензиях,
концентрация на столах, обогащение на
Шлюзах. Различие в физико-химических
свойствах поверхности разделяемых минералов
лежит в основе флотационного метода обогащения.
Если минералы обладают различной магнитной
восприимчивостью, то их разделяют магнитной
сепарацией. При различии в электрических
свойствах (электрической проводимости,
диэлектрической проницаемости, способности
заряжаться при трении) минералы разделяют
электрической сепарацией.
Если руды содержат минералы, изменяющиеся при высокой температуре, например выделяющие кристаллизационную воду, CO2, меняющие магнитную восприимчивость, плотность, растрескивающиеся и т.п., то их можно подготовить к последующему обогащению посредством Обжига. В ряде случаев обжиг применяется и для удаления вредных примесей. Различие зёрен по крупности, форме, хрупкости и коэффициент трения позволяет разделить их по этим признакам. Однако такие процессы менее эффективны. Наибольшее распространение имеют гравитационный и флотационный методы.
Все перечисленные методы О. п. и. применяются каждый в отдельности и в разных сочетаниях. При наличии в полезном ископаемом загрязняющих примесей (главным образом глинистых) в схему обогащения включают промывку. Полученные в результате применения мокрых методов О. п. и. концентраты подвергаются обезвоживанию. Крупнозернистые продукты обычно обезвоживаются на грохотах и дренированием с последующей сушкой. Мелкозернистые продукты вначале сгущают, затем фильтруют и сушат.
Разнообразие видов и минералого-петрографических характеристик полезных ископаемых почти полностью исключает возможность применения однотипных схем и режимов О. п. и. В каждом случае рациональный вариант устанавливается на основе лабораторных и полупромышленных исследований на Обогатимость.
Главные направления развития
О. п. и.: совершенствование отдельных процессов
обогащения и применение комбинированных
схем с целью максимального повышения
качества концентратов; увеличение производительности
отдельных предприятий путём интенсификации
процессов и укрупнения оборудования;
комплексность использования полезных
ископаемых с извлечением из них всех
ценных компонентов и утилизацией отходов
(чаще всего для производства строительных
материалов); максимальная автоматизация
производства. Одна из важных задач —
сведение к минимуму загрязнения окружающей
среды за счёт использования оборотной
воды и более широкое применение сухих
методов обогащения. Масштаб использования
полезных ископаемых непрерывно возрастает,
а их качество систематически ухудшается.
Снижается содержание в рудах полезных
минералов, ухудшается их обогатимость,
возрастает зольность углей. Всё это предопределяет
дальнейшее увеличение роли О. п. и. в промышленности[1].
2 Рентгенолюминесцентная сепарация
Рентгенолюминесцентная сепарация ‒ процесс, использующий способность алмазов избирательно светиться в рентгеновских лучах – эффективна при незначительном содержании люминесцирующих минералов пустой породы, а также при отсутствии в обогащаемом материале алмазов сорта карбонадо и слабосветящихся кристаллов. При обработке этим способом алмазов мельче 1 мм степень извлечения очень низкая, а производительность аппаратов мала.
Процесс извлечения алмазов из породы условно разделяется на три этапа: рудоподготовку, обогащение и сепарацию. В процессе рудоподготовки кимберлит измельчается и рассевается на необходимые классы крупности. На этапе обогащения происходит разделение минералов по плотности за счет сил гравитации в специальных отсадочных машинах или гидроциклонах. Основная цель этого процесса – удалить из измельченной руды так называемую «легкую» фракцию. Полученный после такого разделения концентрат – «тяжелая» фракция – состоит из ряда минералов с плотностью, как правило, более 3,0 г/см3. В ней же оказываются и алмазы, плотность которых составляет 3,5 г/см3.
Далее тяжелая фракция поступает в рентгенолюминесцентные сепараторы, где происходит извлечение алмазов. Метод рентгенолюминесцентной сепарации является основным технологическим процессом в алмазодобывающей индустрии. Этим методом выделяется до 95% всех алмазов и 100% кристаллов крупнее 6 мм. В промышленном масштабе автоматические рентгенолюминесцентные сепараторы впервые были применены в АК «АЛРОСА». Ныне этот метод широко используется на обогатительных фабриках России, ЮАР и в ряде других стран с развитой алмазодобывающей промышленностью.
Рентгенолюминесцентный сепаратор (рис. 1) – сложный высокоавтоматизированный прибор, схема устройства которого показана на рис. 2.
Любой рентгенолюминесцентный сепаратор в целом можно подразделить на три основные блока: механический (А), состоящий из системы транспортировки материала и его отсечки; электронный (Б), включающий в себя систему усиления и обработки сигнала, а также систему принятия решений; блок управления транспортной системой и отсекателями (В). В устройство сепаратора входят также источники электропитания фотоэлектронных умножителей (ФЭУ) и рентгеновских трубок (РТ), блоки стабилизации высокого напряжения на ФЭУ и РТ. Область проявления физических эффектов, играющих главную роль при сепарации, выделена на рис. 2 красным цветом. Они не воплощены в конкретном материальном блоке, но их значение первостепенное – в исследуемом кристалле происходит преобразование энергии излучения рентгеновского диапазона в излучение оптического спектра (люминесценцию).
Люминесценция характеризуется, прежде всего, цветом свечения. Зрительно мы ощущаем только оптическое (электромагнитное) излучение диапазона 380- 770 нм, который поэтому и называется видимым. Диапазон с длинами волн от 380 до 10 нм – ультрафиолетовый, а от 770 нм до 1 мм – инфракрасный. Оптическое излучение этих двух диапазонов мы не видим, но можем регистрировать приборами. Для измерений используются спектрометры. Эти приборы способны различать свечение в узких диапазонах оптического спектра. Напомним, что в синем свете доминируют компоненты излучения с длинами волн 400-450 нм, в зеленом диапазоне – 450-550 нм, в красном – 550-650 нм. В белом свете в равных пропорциях присутствуют синие, зеленые и красные компоненты.
В зависимости от источников возбуждающего излучения люминесценция подразделяется на рентгенолюминесценцию (РЛ) и фотолюминесценцию (ФЛ). Главное их отличие заключается в физических процессах, происходящих при возбуждении и испускании свечения.
Рентгенолюминесценция алмазов является рекомбинационным процессом и в большей мере характеризует кристаллическую структуру вещества. Для спектра РЛ алмаза характерна так называемая А-полоса свечения – широкий бесструктурный участок спектра в диапазоне длин волн от 330 до 600 нм с максимумом около 460 нм, визуально воспринимаемый как голубое свечение. Оно вызывается рентгеновским и гамма-излучением. Именно на возбуждении А-полосы люминесценции рентгеновскими лучами с последующей регистрацией исходящего свечения фотоэлектронными умножителями и основана рентгенолюминесцентная сепарация.
Характеристика голубой полосы А-люминесценции в природных и синтетических алмазах при возбуждении ее электромагнитным излучением и заряженными частицами с энергией, близкой к энергии края фундаментального поглощения, исследовалась П. Дином. Показано, что А-полоса эффективно вызывается электронами с энергией более 500 эВ во всех исследованных образцах. Изучение влияния электрического и магнитного полей на вариации люминесценции позволило предположить, что излучение определяется наличием в алмазах определенного вида дефектов, являющихся центрами электронно-дырочной рекомбинации. В работе П. Дина и Дж. Мейла, которая является логическим продолжением предыдущей, на основе анализа процессов разгорания и затухания рентгенолюминесценции (кинетические характеристики) отмечено, что имеются, по крайней мере, два компонента свечения, отличающиеся постоянной времени затухания – «быстрый» (< 1 мс) и «медленный» (> 50 мс). Данная работа подтвердила предположение, что процесс высвечивания А-полосы является рекомбинацией донорно-акцепторных пар. Последующие работы Е.Ф. Мартыновича и его коллег показали, что сложная кинетика высвечивания А-полосы объясняется двухстадиальностью процесса. На основе исследований кинетических характеристик рентгенолюминесценции алмазов разработана серия сепараторов повышенной селективности. Эти аппараты отделяют алмазы от других люминесцирующих минералов тяжелой фракции по скорости затухания люминесценции после прекращения подачи возбуждающего импульса и более точно «распознают» алмазы среди других минералов.
Фотолюминесценция – внутрицентровой процесс, при котором свечение определяется наличием так называемых центров люминесценции – примесей и дефектов в кристаллической структуре минералов. Она возбуждается, как правило, ультрафиолетовым (УФ) излучением. Цвет ФЛ минералов, в том числе алмазов, разнообразен и (в зависимости от состава примесей и дефектов) существенно изменяется от кристалла к кристаллу – например, голубой, зеленый, желтый, красный. Фотолюминесценция не используется для сепарации, поскольку часть алмазов не люминесцирует при УФ возбуждении, а другая их часть испускает излучение, трудно отличимое от свечения иных минералов. Примеси и дефекты, определяющие цвет ФЛ алмаза, несут информацию об условиях его кристаллизации. Небольшие изменения состава дефектов могут существенно изменить цвет излучения. Поэтому, как говорят геологи, фотолюминесценция «информативна» при геолого-поисковых работах.
Для природных алмазов характерно наличие оптически активных центров. В спектре они обозначаются как центр N3 – голубое свечение, центры S и Н – два различных семейства, дающие зеленое и желто-зеленое свечение, визуально довольно сходное. Оранжевую и красную люминесценцию дают центры с длинами волн 575 и 640 нм. В алмазах имеются и другие центры люминесценции, встречающиеся реже.
Распределение центров по объему алмаза, как правило, крайне неоднородно, что находит отражение в оптическом спектре (рис. 4, 5). Источники люминесценции сосредоточены в образованных при росте граней октаэдра слоях, которые чередуются либо с нелюминесцирующими, либо содержащими другие дефекты слоями. Особенности распределения дефектов в кристаллах алмаза хорошо известны. Здесь следует отметить работы наших земляков – А.В. Варшавского и В.В. Бескрованова, а также зарубежных ученых.
Для изучения распределения источников люминесценции в объеме кристалла автором разработан метод люминесцентной томографии. Этот метод является способом неразрушающего контроля и позволяет проводить исследования сотен кристаллов без их распиловки, получать статистически достоверные данные. Цвет фотолюминесценции и последовательность смены люминесцирующих зон от центра кристалла к его периферии, а также объемная форма выявляемых в алмазе фантомов свидетельствуют об эволюции огранения в процессе роста и дают представление о ранних этапах кристаллизации. Возраст алмазов – около 1 млрд. лет. Это означает, что «записанная» природой в его кристаллах информация и проявляющаяся в виде цветовых картинок распределения дефектов столь же древняя.
Наблюдается закономерность. Для низкоалмазоносных коренных пород более обычны кристаллы с зеленой или синей люминесценцией, распределение источников которой по объему кристалла близко к равномерному. Для высокоалмазоносных месторождений характерны алмазы сложного многозонального строения, причем кристаллы из более богатых алмазами пород вероятнее дают в спектре свечения оранжевые и красные компоненты.
Поскольку особенности роста природных алмазов в низкоалмазоносных и высокоалмазоносных трубках проявляются в закономерностях распределения источников люминесценции по объему кристалла, то по исследованию отдельных находок алмаза можно прогнозировать потенциальную алмазоносность еще не открытых месторождений. На поиск бедных и богатых алмазами трубок расходуются одинаковые ресурсы, поэтому прогнозирование их алмазоносности является очень важной задачей на этапе поисковых работ. Метод люминесцентной томографии позволяет решать и ряд других прикладных геологических задач, например, по находкам алмазов предсказывать наличие неизвестного коренного источника, осуществлять привязку россыпей к конкретным трубкам и т.д. Таким образом, использование явления люминесценции играет важную роль как на этапе поиска алмазных месторождений, так и при извлечении алмазов из руды.
В данной работе мы остановились только на люминесценции, но существуют и другие физические явления, использование которых в практической деятельности весьма перспективно. Однако разработки по их применению находятся пока на стадии лабораторных экспериментов или действующих макетов. Например, комбинационное рассеяние (КР) излучения в минералах также относится к области оптических эффектов. Исследования показывают, что на основе использования явления КР в качестве отличительного признака алмазов может быть сконструирован целый ряд радиометрических сепараторов с повышенной (по сравнению с рентгенолюминесцентными) способностью к извлечению алмазов. Эти работы, несомненно, требуют продолжения и развития.
Рентгенолюминесцентная сепарация алмазов является основным обогатительным процессом алмазодобывающей индустрии, занимающей около 50 тыс. работников только в России. Специалисты-обогатители готовятся в ряде вузов нашей страны, но специалистов по радиометрической сепарации вообще и по рентгенолюминесцентной сепарации алмазов, в частности, не выпускает ни один вуз. Процесс радиометрической сепарации имеет существенные отличия от тех, на которых основаны применяемые методы обогащения и требует не только владения электронной техникой, но и глубокого знания физики происходящих процессов.
Алмазодобывающая промышленность является наиболее важной, базовой отраслью Якутии. Исследования в области люминесценции минералов, физики твердого тела, оптики и спектроскопии способствуют повышению экономической эффективности этой отрасли и имеют важнейшее народнохозяйственное значение. Поэтому такие исследования должны входить в состав приоритетных направлений республиканской науки[2 c. 28].
3 Футеровка и мелющие тела мельниц
Мелющие тела – это основной компонент в технологическом процессе измельчения материалов при производстве цемента, электроэнергии, стекла, силикатных изделий, при извлечении концентрата для производства металлов. По форме мелющие тела подразделяют на мелющие шары, цильпебс и стержни. Мелющие шары изготавливают методом прокатки, штамповки, ковки из сталей различных марок, а также методом литья из чугуна. Диаметр мелющих шаров варьируется в диапазоне от 15 до 140 мм.
Мелющие тела – это основной компонент в технологическом процессе измельчения материалов при производстве цемента, электроэнергии, стекла, силикатных изделий, при извлечении концентрата для производства металлов. По форме мелющие тела подразделяют на мелющие шары, цильпебс и стержни. Мелющие шары изготавливают методом прокатки, штамповки, ковки из сталей различных марок, а также методом литья из чугуна. Диаметр мелющих шаров варьируется в диапазоне от 15 до 125 мм.
Шаровая мельница представляет собой вращающийся стальной барабан, в котором измельчение материала происходит под воздействием движения мелющих тел. В зависимости от скорости вращения барабана шаровой мельницы различают два основных режима ее работы: при малой скорости – каскадный, при большой – водопадный. При каскадном режиме работы шаровой мельницы мелющие тела перекатываются, и сырье и цементный клинкер измельчаются под действием раздавливающих и истирающих усилий. При водопадном режиме работы шаровой мельницы измельчение сырья и цементного клинкера происходит за счет кинетической энергии падающих по параболической траектории шаров.
В цементной промышленности измельчение материала в шаровой мельнице проходит в 2 этапа. На первом этапе в шаровой мельнице осуществляется предварительное измельчение сырья в виде мела, известняка, мергеля, мергелистого мела, глиняного шлама, железосодержащих добавок. На втором этапе в шаровой мельнице происходит измельчение цементного клинкера. В зависимости от вида цемента, при производстве клинкера в него может добавляться шлак в различных пропорциях, что влияет на расход мелющих шаров. При измельчении в шаровой мельнице цементного клинкера с добавками шлака расход мелющих шаров больше, чем при измельчении чистого цементного клинкера.Таким образом, минералогический состав цементного клинкера, а также используемое сырье, размер частиц на входе, тонина помола, коэффициент насыщения цементного клинкера влияют на износ мелющих тел.
Футеровка шаровых мельниц – специальная отделка для обеспечения защиты барабана и торцевых крышек мельницы от возможных механических или физических повреждений, а также для повышения эффективности измельчения материала. С этой целью применяются футеровки из различных материалов, но чаще всего металлические и резиновые футеровки. Бронефутеровки (металлические футеровки) обладают высокой универсальностью, так как могут успешно применяться, как в сухих, так и в мокрых процессах измельчения. Они выполняются из плит, изготовленных из марганцовистой или хромистой стали, отличающихся высокой твердостью.
Резиновые футеровки широко применяются в мельницах второй и третьей стадий измельчения, а также на мельницах доизмельчения. Резиновые футеровки характеризуются долгим сроком службы, в общем превышающим срок службы металлических футеровок.
Стальные мелющие шары. Существует несколько способов получения стальных шаров: методом ковки, штамповки и прокаткой в винтовых калибрах. Метод прокатки стальных шаров на шаропрокатных станах является одним из наиболее современных методов производства и по сравнению с литьем и ковкой имеет ряд существенных преимуществ. Изготовление стальных шаров ковкой или литьем малопроизводительно (в основном ручное производство) и сопровождается значительной потерей металла (при разливке, на облой при ковке). Способ получения стальных шаров поперечной прокаткой из круглой заготовки экономичен. Он отличается большой производительностью при производстве стальных шаров за счет возможности осуществления на непрерывных автоматизированных агрегатах, что позволяет в 2-8 раз повысить производительность и на 10-15% снизить расход металла. Помимо этого, производимые таким образом стальные шары имеют высокое качество и относительно низкую себестоимость изготовления.
Шары стальные 1-ой и 2-ой группы твердости изготавливаются из углеродистой, низколегированной и легированной стали.
Массовая доля углерода в углеродистой стали должна быть не менее:
- 0,40% – для шаров стальных с условным диаметром 15-60мм
- 0,60% – для шаров стальных с условным диаметром 70-120мм.
Углеродный эквивалент низколегированной и легированной стали должен быть не менее:
- 0,50% – для шаров стальных с условным диаметром 15-60мм
- 0,70 % – для шаров стальных с условным диаметром 70-120мм.
Шары стальные 3-ей и 4-ой группы твердости изготавливают из стали, которая имеет углеродный эквивалент не менее 0,75%, с массовой долей углерода не менее 0,60%.
Шары стальные 5-ой группы твердости изготавливают из стали, углеродный эквивалент которой должен быть не менее:
- 0,75% – для шаров стальных с условным диаметром 15-60мм (углерод не менее 0,60%)
- 0,80% – для шаров стальных с условным диаметром 70-120мм (углерод не менее 0,65%)
Допускается изготовление стальных
шаров из стали других марок при условии
обеспечения требуемой твердости [3 c. 34].
4 Флотационные реагенты
Флотационные реагенты ‒ химические вещества, обусловливающие и регулирующие большинство процессов флотации. Флотационные реагенты находясь в жидкой фазе пульпы и адсорбируясь на границах раздела фаз жидкость – газ и твёрдая фаза – жидкость, создают условия для избирательной (селективной) флотации частиц определённых минералов. Различают три основные группы Флотационных реагентов – собиратели, регуляторы и пенообразователи.
Собиратели (или коллекторы) – органические вещества, служащие для гидрофобизации поверхности частиц флотируемых минералов, что делает возможным их прилипание к пузырькам газов. Молекулы собирателя обычно состоят из двух частей – углеводородной (неполярной) и карбоксильной группы, аминогруппы и другой (полярной) химически активной, закрепляющейся на поверхности минералов. По способности диссоциировать на ионы в водной среде собиратели делятся на неионогенные и ионогенные. Первые практически нерастворимы в воде и представлены обычно неполярными, углеводородными жидкостями (керосин, нефтяные масла и др.). Вторые диссоциируют в воде на анион и катион и в зависимости от вида гидрофобизирующего иона подразделяются на анионные (например, ксантогенаты, аэрофлоты, жирные кислоты и их соли, алкилсульфаты) и катионные (например, высшие жирные амины и их соли, четвертичные аммониевые основания). Хемосорбционное закрепление собирателя на определённых элементах поверхности частиц минералов обусловливает избирательность флотации. Углеводородная часть молекулы собирателя, крайне слабо притягивающая молекулы воды, препятствует гидратации поверхности минерала – образованию устойчивого слоя, состоящего из молекул воды. Добавки неполярных жидкостей (масел, керосина) в пульпу усиливают гидрофобизацию. Иногда для более полного извлечения нужных минералов применяется сочетание различных собирателей. Для флотации сульфидных минералов (галенита, халькопирита, сфалерита) чаще всего применяются растворимые в воде соли ксантогеновой или дитиофосфорной кислот – т. н. ксантогенаты и дитиофосфаты. Несульфидные минералы (апатит, флюорит, фосфаты природные и др.) обычно флотируются различными жирными кислотами и их солями (олеатом натрия, солями сульфокислот и др.). Перспективно применение алкилгидроксамовых кислот и их солей. При флотации природногидрофобных минералов (угля, самородной серы и др.) применяются малорастворимые в воде реагенты, которые закрепляются на частицах в виде капелек.
Регуляторы применяются для повышения избирательности закрепления собирателей на поверхности определённых минералов, увеличения прочности этого закрепления, снижения расхода собирателя и придания минерализованной пене оптимальной устойчивости. Когда регулятор действует непосредственно на поверхность минерала, способствуя лучшему закреплению на нём собирателя и активируя флотацию, он называется активатором. Например, добавление сульфида натрия сульфидизирует поверхность окисленных минералов цветных металлов и позволяет закрепиться на них молекулам ксантогената. Медный купорос оказывает активирующее действие на флотацию сфалерита. Регулятор, затрудняющий взаимодействие минерала с собирателем, называется подавителем или депрессором. Например, жидкое стекло предотвращает закрепление мыл на силикатных минералах, подавляя их флотацию; известь и цианиды подавляют флотацию пирита. Кроме активаторов и подавителей, имеются реагенты-регуляторы, придающие среде определенную щёлочность и кислотность (регуляторы среды). Регуляторы, разобщающие (пептизирующие) частицы микронных размеров (тонких шламов), например силикат натрия, уменьшая их отрицательное действие на флотацию, называются реагентами-пептизаторами и чаще всего являются неорганическими соединениями; реже используют органические регуляторы (карбоксилметилцеллюлоза и др.).
Пенообразователи (вспениватели) повышают устойчивость минерализованной пены, способствуют лучшему диспергированию воздуха в пульпе и образованию мельчайших пузырьков. Обычно это органические Поверхностно-активные вещества, молекулы которых имеют полярную и неполярную группы и адсорбируются на поверхности раздела фаз газ – жидкость, понижая поверхностное натяжение. Полярные группы обращены в воду, в результате чего пузырьки воздуха окружаются устойчивыми гидратными оболочками, препятствующими их слиянию. В качестве пенообразователей применяются различные технические спирты и их смеси, пиридиновые основания. Некоторые собиратели (мыла, амины) обладают пенообразующим эффектом.
Действие флотационных реагентов зависит от природного состава поверхности минералов, щёлочности и кислотности среды, температуры пульпы (для жирных кислот и их солей) и др. факторов. Расход флотационных реагентов – от нескольких грамм до нескольких кг на 1 т флотируемого материала. При флотации применяют определённый ассортимент реагентов и порядок их подачи, что составляет основу флотационного режима. Обычно в пульпу добавляется регулятор (или регуляторы), затем – собиратель и впоследствии – пенообразователь. Выдерживается оптимальное время контакта пульпы с каждым реагентом. Во многих случаях действие реагентов комплексное и приведённая их классификация несколько условна [4].
Список литературы
- Обогащение полезных ископаемых [Электронный ресурс] URL : http://dic.academic.ru/dic.
nsf/bse/обогащение. - Мартынович Е.Ф., Морожникова Л.В., Клюев Ю.А., Плотникова С. П. Рентгенолюминесценция природных алмазов разных типов // Вопросы теории и практики алмазной обработки. – М.: НИИМАШ, 1987. – c. 124.
- Крюков Д. К. Футеровки шаровых мельниц. М. : Машиностроение, 1985. – 184 с.
- Большая советская энциклопедия [Электронный ресурс] URL : http://slovare.coolreferat.
com/%D1%81%D0%BB%.