3. Оборудование и материалы

3.1. Флотационная машина механического типа; емкость камеры 0,075 л.

3.2. Секундомер.

3.3. рН-метр.

3.4. Сульфидный или окисленный минерал тяжелого металла, 8 навесок по 5 г (для каждой бригады).

3.5. Флотационные реагенты: пенообразователь Т-80, ксантогенат, сернистый натрий, известь.

4. Последовательность проведения работы

4.1. Установить зависимость извлечения минерала от расхода сернистого натрия, для этого поставить серию из 3-4 опытов при переменной концентрации Na2S в жидкой фазе мономинеральной суспензии при одинаковых прочих условиях. Концентрацию реагента задает преподаватель в зависимости от типа минерала.

4.2. Установить зависимость извлечения минерала от значения рН при постоянном расходе Na2S (3-4 опыта).

4.3. Каждый опыт проводить в порядке, изложенном в работе 2, с учетом следующих дополнений: сернистый натрий подается перед собирателем; время кондиционирования с Na2S 3 минуты, с собирателем 3 минуты, с пенообразователем 1 минута, время флотации 5 минут. Опыты ставить в первой серии от меньшего расхода сернистого натрия к большему, во второй серии - от меньшего значения рН к большему.

5. Порядок обработки и оформления результатов

5.1. Полученные результаты представить в виде таблицы.

Наименование продуктов	Выход		Извле­чение Е, %	Концентра­ция Na2S в пульпе, мг/л	рН пульпы	Концентра­ция собирателя, мг/л	Кон­центра­ция пено­образо­вателя, мг/л
	г	%
Пенный продукт
Камерный продукт
Исходный материал			100

5.2. По данным опытов, приведенных в таблице, построить графики зависимостей.

6. Содержание отчета

6.1. Указать объект исследования, т.е. минерал, его химический состав, крупность.

6.2. Кратко охарактеризовать задачу исследования, назначение сернистого натрия в данном конкретном случае.

6.3. Полученные результаты представить в виде таблицы и графиков зависимостей (рис.7.1).

6.4. Сделать выводы, включающие следующие позиции:

а) роль сернистого натрия при его различной концентрации в жидкой фазе пульпы;

б) влияние рН на состояние реагента в растворе и характер его действия при флотации.

Рис.7.1. Зависимость извлечения минерала от концентрации Na2S (a) и значения рН при постоянном расходе Na2S (б).

7. Контрольные вопросы

7.1. Как изменяется химический состав раствора сернистого натрия в зависимости от значения рН.

7.2. Перечислить варианты применения сернистого натрия в технологии флотации.

7.3. Назвать ряд сульфидных минералов по возрастанию депрессирующего действия на них сернистого натрия.

7.4. В чем заключается механизм активирующего действия сернистого натрия при флотации.

7.5. В чем заключается механизм депрессирующего действия сернистого натрия на флотацию сульфидов.

7.6. Как влияет концентрация Na2S в пульпе на состав сорбционного слоя собирателя.

8. Литература

8.1. Абрамов А.А. Флотационные методы обогащения. Учебник для ВУЗов. 2-е изд., перераб и дополн. - М.: Недра, 1993., 412 с

8.2. Подвишенский Н.С. Лабораторный практикум по дисциплине «Флотационные методы обогащения» М.: МГИ, 1990.

8.3. Теория и технология флотации руд (под общей редакцией О.С. Богданова). М.: Недра,1994.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ КРУПНОСТИ ЧАСТИЦ МИНЕРАЛОВ И ИНТЕНСИВНОСТИ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ ПУЛЬПЫ НА ПОКАЗАТЕЛИ ФЛОТАЦИИ

1. Цель работы

1.1. Изучить влияние крупности частиц минералов на их флотируемость. Определить оптимальный диапазон крупности в условиях проведения опытов.

1.2. Изучить влияние интенсивности перемешивания пульпы на флотируемость частиц различной крупности.

2. Теоретическое введение

Флотация ведется в пульпе с крайне неоднородной по крупности твердой фазой, и поведение частиц различной крупности при флотации весьма разнообразно. Основные потери ценных компонентов в хвостах флотации связаны обычно с частицами крайних классов крупности - с самыми крупными и самыми мелкими частицами. В свою очередь, пенные продукты загрязняются в большей степени мельчайшими частицами пустой породы.

Худшая флотируемость тонких частиц может быть объяснена следующими физическими и физико-химическими причинами:

- малой вероятностью столкновения с пузырьками воздуха, так как при обтекании пузырьков воздуха потоком пульпы очень мелкие частицы в отличие от крупных относятся этими потоками и не встречаются с пузырьком;

- недостаточной кинетической анергией тонких частиц для преодоления энергетического барьера при разрушении гидратной прослойки между пузырьками и частицей при их встрече;

- более высокой степенью гидрофильности отдельных тонких частиц вследствие, например, окисления.

С увеличением размера частиц вероятность их столкновения с пузырьками увеличивается. Однако при этом увеличивается и инерционная сила отрыва частицы от пузырька, что приводит к уменьшению вероятности сохранения частицы на пузырьке в процессе всплывания в пенный слой. Следовательно, наибольшей общей вероятностью флотации, а следовательно, скоростью флотации обладают частицы некоторой средней крупности.

Повышение эффективности извлечения тонких частиц достигается:

- селективной флокуляцией их до оптимального размера с помощью соответствующих реагентов. Скорость флотации таких флокул часто больше скорости флотации частиц обычной флотационной крупности;

- флотацией с "носителем", на поверхности которого по механизму селективной флокуляции закрепляются тонкие частицы флотируемого минерала. В качестве носителя используют фракции оптимальной крупности либо природно-гидрофобных веществ, либо искусственно гидрофобизированных, в частности, более крупных фракций извлекаемого минерала. Флотация с носителем наиболее подробно исследовалась на примере минералов фосфатных руд: апатита, кальцита, фосфорита;

- применением специальных конструкций флотационных машин, аэрация пульпы в которых сопровождается выделением пузырьков воздуха из раствора, образование которых на поверхности мельчайших гидрофобных частиц интенсифицирует их флотацию.

Условиями повышения извлечения крупных частиц являются, в частности, следующие:

- снижение инерционной силы отрыва частиц от пузырьков применением специальных конструкций флотационных машин, характеризующихся малой турбулентностью движения пульпы;

- использование принципа подачи пульпы на пенный слой, как это реализовано в машинах пенной сепарации;

- повышение прочности пены с помощью специальных веществ;

- использование режима аэрофлокулярной флотации, обеспечивающего закрепление нескольких пузырьков на различных участках поверхности крупной частицы;

- избирательная интенсификация флотации крупных частиц путем применения дополнительных реагентов-собирателей, например, аполярных реагентов;

- раздельное кондиционирование с собирателем различных гранулометрических фракций пульпы (песковой и шламовой) перед их совместной флотацией с целью повышения удельного расхода собирателя на обработку крупных зерен.

Следует учитывать, что влияние интенсивности перемешивания пульпы на процесс флотации неоднозначно, и связано не только с изменением силы отрыва частиц от пузырьков, ограничивающей флотацию крупных зерен. В машинах механического типа повышение интенсивности перемешивания пульпы импеллером приводит к увеличению количества засасываемого воздуха и степени дисперсности пузырьков и труднорастворимых в воде реагентов, аэрированности пульпы и вероятности столкновения частиц с пузырьками, усилению шлакообразования, увеличению расхода электроэнергии.