ВУЗ:
Составители:
49 50
Лабораторная работа №5. Флотация
Флотационным методом разделяют полиметалличе-
ские сульфидные руды, отделяют апатит от нефелина, обо-
гащают каменные угли и многочисленные минералы для
производства различных химических продуктов.
Флотация основана на различной смачиваемости мине-
ралов водой. Силы поверхностного натяжения стремятся
выровнять уровень жидкости и в результате этого гидро-
фобные частицы выталкиваются из жидкости (всплывают),
а гидрофильные погружаются в жидкость. Чем мельче час-
тицы, тем больше отношение их поверхности к объему (и
массе) и тем сильнее сказывается смачивание. Мелкие гид-
рофобные частицы всплывают независимо от плотности.
Эффективность флотации увеличивают, применяя ряд тех-
нологических приемов – тонкое измельчение для наруше-
ния связи между кристаллами разных минералов и разви-
тия поверхности частиц; интенсивное перемешивание и
барботаж воздуха через пульпу; добавки веществ – флото-
реагентов, способствующих более полному разделению ми-
нералов флотацией, и т.п.
Для этого через смесь твердого, измельченного до пы-
левидного состояния минерального сырья с водой пропус-
кают снизу мелкими пузырьками воздух. При этом гидро-
фобные частицы сырья прилипают, образуя на поверхности
жидкости пену, которую собирают в специальные прием-
ники (желоба или камеры). В этих приемниках пена само-
произвольно разрушается, и полученный твердый остаток
представляет собой флотационный концентрат. Гидрофиль-
ные частицы минерального сырья не прилипают к пузырь-
кам воздуха, а остаются в жидкости во взвешенном состоя-
нии. С течением времени они оседают на дно флотационно-
го аппарата и здесь собираются в виде осадка так называе-
мых флотационных хвостов. Так как пена, образуемая за
счет воздушной струи, неустойчива и быстро разрушается,
для создания устойчивой пены в пульпу вводят пенообра-
зователи, т.е. поверхностно-активные вещества, образую-
щие адсорбционные пленки на поверхности пузырьков. В
качестве пенообразователей применяют сосновое масло,
древесную и каменноугольную смолу, некоторые высоко-
молекулярные спирты и т.п.
Природные минералы обычно не сильно различаются
по смачиваемости, поэтому в пульпу вводят коллекторы
(собиратели), т.е. вещества, которые легко адсорбируются
на одних минералах, покрывая их поверхность гидрофобной
пленкой, и не адсорбируются на других. Собирателями
служат олеиновая кислота, нафтеновые кислоты, ксантоге-
наты и т.п. Если флотации подвергаются полиметалличе-
ские руды, то применяемые при этом коллекторы и пенооб-
разователи оказывают флотирующее действие не на один
минерал, а на несколько минералов, входящих в состав ру-
ды. Поэтому, чтобы отфлотировать один минерал и задер-
жать флотацию другого, в пульпу добавляют реагенты-
регуляторы, или повышающие гидрофобные действие соби-
рателя на поверхности минерала (активаторы), или способ-
ствующие повышению гидрофильности (подавители). Та-
ким образом, проводя многократную селективную флота-
цию комплексного сырья, последовательно можно полу-
чить ряд концентратов, всплывающих с пеной, а под водой,
в конце концов, остается пустая порода. Применяя наиболее
активные флотореагенты, достигают в заводских условиях
их минимального расхода, который в ряде случаев не пре-
вышает 100 г на 1 т породы. В лабораторных условиях при
применении наиболее доступных реагентов расход их зна-
чительно больше. Сырье, подлежащее флотации, после
предварительного дробления тонко измельчают (размер
частиц породы не более 0,1-0,3 мм). Измельченную породу
и воду с флотореагентами подают в камеру флотационной
49 50
Лабораторная работа №5. Флотация счет воздушной струи, неустойчива и быстро разрушается,
для создания устойчивой пены в пульпу вводят пенообра-
Флотационным методом разделяют полиметалличе- зователи, т.е. поверхностно-активные вещества, образую-
ские сульфидные руды, отделяют апатит от нефелина, обо- щие адсорбционные пленки на поверхности пузырьков. В
гащают каменные угли и многочисленные минералы для качестве пенообразователей применяют сосновое масло,
производства различных химических продуктов. древесную и каменноугольную смолу, некоторые высоко-
Флотация основана на различной смачиваемости мине- молекулярные спирты и т.п.
ралов водой. Силы поверхностного натяжения стремятся Природные минералы обычно не сильно различаются
выровнять уровень жидкости и в результате этого гидро- по смачиваемости, поэтому в пульпу вводят коллекторы
фобные частицы выталкиваются из жидкости (всплывают), (собиратели), т.е. вещества, которые легко адсорбируются
а гидрофильные погружаются в жидкость. Чем мельче час- на одних минералах, покрывая их поверхность гидрофобной
тицы, тем больше отношение их поверхности к объему (и пленкой, и не адсорбируются на других. Собирателями
массе) и тем сильнее сказывается смачивание. Мелкие гид- служат олеиновая кислота, нафтеновые кислоты, ксантоге-
рофобные частицы всплывают независимо от плотности. наты и т.п. Если флотации подвергаются полиметалличе-
Эффективность флотации увеличивают, применяя ряд тех- ские руды, то применяемые при этом коллекторы и пенооб-
нологических приемов – тонкое измельчение для наруше- разователи оказывают флотирующее действие не на один
ния связи между кристаллами разных минералов и разви- минерал, а на несколько минералов, входящих в состав ру-
тия поверхности частиц; интенсивное перемешивание и ды. Поэтому, чтобы отфлотировать один минерал и задер-
барботаж воздуха через пульпу; добавки веществ – флото- жать флотацию другого, в пульпу добавляют реагенты-
реагентов, способствующих более полному разделению ми- регуляторы, или повышающие гидрофобные действие соби-
нералов флотацией, и т.п. рателя на поверхности минерала (активаторы), или способ-
Для этого через смесь твердого, измельченного до пы- ствующие повышению гидрофильности (подавители). Та-
левидного состояния минерального сырья с водой пропус- ким образом, проводя многократную селективную флота-
кают снизу мелкими пузырьками воздух. При этом гидро- цию комплексного сырья, последовательно можно полу-
фобные частицы сырья прилипают, образуя на поверхности чить ряд концентратов, всплывающих с пеной, а под водой,
жидкости пену, которую собирают в специальные прием- в конце концов, остается пустая порода. Применяя наиболее
ники (желоба или камеры). В этих приемниках пена само- активные флотореагенты, достигают в заводских условиях
произвольно разрушается, и полученный твердый остаток их минимального расхода, который в ряде случаев не пре-
представляет собой флотационный концентрат. Гидрофиль- вышает 100 г на 1 т породы. В лабораторных условиях при
ные частицы минерального сырья не прилипают к пузырь- применении наиболее доступных реагентов расход их зна-
кам воздуха, а остаются в жидкости во взвешенном состоя- чительно больше. Сырье, подлежащее флотации, после
нии. С течением времени они оседают на дно флотационно- предварительного дробления тонко измельчают (размер
го аппарата и здесь собираются в виде осадка так называе- частиц породы не более 0,1-0,3 мм). Измельченную породу
мых флотационных хвостов. Так как пена, образуемая за и воду с флотореагентами подают в камеру флотационной
