Занимательное обогащение - страница 12

Рис. 2.19. Принцип работы пленочной флотации.

Ключевым моментом флотации является использование поверхностно активных реагентов. В случае пленочной флотации – жиров.

Дальнейшим развитием стало создание камерной флотации, элемент (камера) которой, показана на рис. 2.20. Таких камер может быть от трёх до восьми.

Основным отличием камерной флотации от пленочной является использование воздушных пузырьков (пены). Воздушные пузырьки с масляной поверхностью являются аналогом вышеописанной жирной пленки. Для создания потока пузырьков применяется импеллер, в виде трубы, с воздушным насосом сверху и решеткой снизу. Диаметр отверстий решетки импеллера задает крупность воздушных пузырьков.

Считается, что один пузырек должен быть такого диаметра, чтобы к нему приклеилась одна частица минерала, и он был в состоянии всплыть с ней на поверхность.

Рис. 2.20. Принцип работы камерной флотации.

Для большего количества воздушной пены применяют реагенты-вспениватели (аналог шампуня).

Для приклеивания частицы полезного ископаемого к поверхности воздушного пузырька применяются реагенты-собиратели, причем каждому конкретному минералу соответствует свой. Например, для угля – керосин, для графита – сосновое масло, для металлов используют сложные химические соединения.

В случае флотирования полезного ископаемого, такая операция называется прямой флотацией, а если породы – обратной. Обратная флотация применяется для улучшения качества товарного продукта.

Породные частицы при флотации выносятся потоком воды из камеры в камеру, а после прохождения их всех, попадают в сборник отходов (хвостов). Данный продукт называется утонувшим.

Частицы полезного ископаемого переносятся пузырьками воздуха на поверхность и образуют слой пены, направляемого вращающимися черпалками через борта машины в сборник концентрата. Данный продукт называется пенным. Иногда, в случае избытка пены, в уже полученный концентрат добавляется реагент-пеногаситель.

Чтобы породные частицы не прилипали к пузырькам воздуха, иногда добавляется реагент-депрессор, выбор которого зависит от состава самой породы.

Дальнейшим развитием является появление колонной флотации.

Принцип работы колонной флотации (рис. 2.21), не отличается от камерной, однако существует масса конструктивных особенностей:

– воздух подаётся не по одному импеллеру, а с помощью кольцевого питателя;

– высота колонной флотации кратно больше ширины, в то время как размеры элемента камерной флотации близки к кубу;

– разгрузка пенного продукта происходит самотёком, наподобие вытекающей пены свежеоткрытой бутылки шампанского;

– совместно с пеногашением, иногда происходит промывка струями воды восходящего потока;

– из-за большего объёма аппарата колонная флотация менее чувствительна к сезонному перепаду температур.

Рис. 2.21. Принцип работы колонной флотации.

К специальным методам обогащения полезных ископаемых относят все способы, кроме гравитационных, магнитных и флотационных. Данные методы применяются в случае невозможности использования из-за особых свойств минералов. Могут применяться в различных комбинациях.

Применяется для разделения сыпучих зернистых минералов, а также зерновых сельско-хозяйственных культур. Является единственным способом разделить смесь подобных материалов при условии отсутствия магнитных свойств или невозможности применения флотации.