Файл: Глембоцкий В.А. Флотация учебник.pdf

мягкие, охристые минералы. Поскольку при измельчении минералы разрушаются в основном по макродефектам зерен и дефектам кри­ сталлической решетки, концентрирующимся на стыках монокри­ сталлических образований, тонкие частицы характеризуются увели­ чением структурной однородности, падением роли внешних дефектов и ростом вклада поверхностных слоев. Эти слои часто нарушаются трением. Малый размер частиц обусловливает их огромную удель­ ную поверхность, большую адсорбционную способность и более быстрое растворение.

Весьма тонкие шламовые частицы, находящиеся в пульпе, сильно

Кроме того, разделение флотацией тонких шламовых частиц осуществляется очень плохо.

При флотации различных руд и углей ощутимо и одновременно проявляются далеко не все перечисленные стороны действия тонких шламов на флотацию.

Отмеченное влияние тонких шламов на флотацию объясняется следующими причинами [106].

1. Тонкие шламы в определенных условиях налипают на более крупные, образуя на их поверхности так называемые шламовые покрытия.

Шламовый покров на поверхности минеральной частицы препят­ ствует ее прилипанию к пузырьку воздуха по следующим причинам. Если прилипшие к минеральной частице тонкие шламы достаточно гидрофобны, то пузырек может к ним прилипнуть (рис. 60, а). Однако устойчивость слипания пузырька с частицей минерала будет

ности частицы и подавление ее флотации. Вследствие этого сни­ жается извлечение в пену минеральных частиц, подлежащих фло­ тации.

194

2.Тонкие шламовые частицы, будучи достаточно флотоактивными, в благоприятных условиях покрывают своеобразной «броней» поверхность воздушных пузырьков (рис. 60, б). К таким пузырькам минеральные частицы нормальной флотационной крупности прили­ пают плохо. По этой причине происходит обогащение хвостов цен­ ными минералами, подлежащими переводу в пену.

3.Тонкие шламовые частицы, имеющие большую удельную по­ верхность, поглощают из пульпы гораздо большее количество реа­ гентов, чем крупные частицы.

Тонкие шламы ухудшают флотируемость крупных зерен не только вследствие образования шламовых покровов, но еще и вследствие того, что они как бы отнимают у крупных частиц реагенты, необхо­ димые для их флотации. В связи с тем что силы, отрывающие мелкие частицы от пузырьков, незначительны, эти частицы могут флотиро­ ваться при менее гидрофобной поверхности, т. е. при меньшей плот­ ности слоя собирателя. Поэтому требуемый для флотации тонких шламовых частиц расход реагентов-собирателей может возрастать непропорционально увеличению их удельной поверхности.

4. Пониженная скорость флотации шламовых частиц связана с их большой удельной поверхностью. Для извлечения даже неболь­ ших весовых количеств шламов необходимо огромное количество пузырьков. Однако резкое (в несколько десятков раз) увеличение аэрации пульпы и применяющихся сейчас флотационных машинах пока невозможно. Поэтому тонкие шламовые частицы флотируются как бы в «стесненных условиях», т. е. при постоянной нехватке флотоактивных пузырьков. Флотация протекает медленно. Часть

масса пузырьков, поднимаясь в пену, захватывает с собой извест­ ное количество воды, а вода с пузырьками захватывает часть очень медленно осаждающихся тонких шламовых частиц. Такое попада­ ние в пену частиц без их прилипания к пузырькам иногда называют «механическим выносом» частиц в пену.

6.При флотации сульфидных минералов поверхность тонких частиц обычно сильнее окислена, чем поверхность крупных частиц, что в свою очередь приводит к снижению извлечения.

7.Повышенная сорбционная активность тонких частиц обычно сильно затрудняет разделение отдельных минералов.

Для снижения отрицательного влияния тонких шламов на фло­ тацию могут применяться следующие меры:

добавление специфических реагентов-пептизаторов, предотвра­ щающих образование шламовых покровов на минералах и пузырь­ ках;

применение более разбавленных пульп, уменьшающих переход тонких частиц пустой породы в пену;

дробная подача в процесс реагентов-собирателей (отдельными порциями), поддерживающая более постоянную концентрацию этих реагентов в пульпе. Таким способом снижается бесполезное погло­ щение реагентов тонкими шламами и происходит более равномерная флотация во всех камерах флотационной машины;

применение реагентов, снижащих поглощение собирателя шла­ мами. Например, сернистый натрий устраняет поглощение ксанто­ гената глинами [67];

предварительная классификация пульпы на песковую и шламо­ вую части с их раздельным контактом с реагентами и раздельной (или совместной) флотацией. При этом можно создать наиболее

удаление тонких шламов из пульпы и флотация обесшламленной пульпы.

Целесообразность указанных мер должна быть экспериментально проверена в каждом конкретном случае.

§ 5. Повышение избирательности флотации тонких частиц

Совместное выделение в пену тонких частиц всех минералов не является проблемой. Добавление в пульпу больших количеств опре­ деленных реагентов-собирателей приводит к коллективной флокуляции частиц и их флотации. Однако избирательная флотация тонких частиц является сложной проблемой. В последнее время намечены

на которые в присутствии относительно малых количеств собирателя налипают тонкие частицы определенных минералов. Такие агрегаты легко флотируются. Поверхность зерен-носителей должна быть обра­ ботана так, чтобы налипание мелких частиц происходило наиболее активно. Иногда в качестве минерала-носителя целесообразно применить зернистую часть ранее полученного флотационного концен­ трата. Такую роль играет, по-видимому, и прием струйной флота­ ции, при которой к питанию присоединяется часть пенного продукта. Эффективность применения минералов-носителей показана в табл. 12 [109].

Применение эмульсии аполярных реагентов в известной мере аналогично добавлению минералов-носителей. К капелькам прили­ пают подготовленные шламовые частицы определенных минералов. Этот способ успешно применен для улучшения флотации тончайших частиц цементной меди [125]. Так, на фабриках «Отонмаки» (Фин­ ляндия) и «Титация» (Норвегия) аполярные реагенты используются для улучшения извлечения полезных минералов из шламов.

Флотация тонких .частиц газами, выделяющимися из раствора, была обоснована в СССР [102, 106] и нашла дальнейшее развитие

196

по всему объему пульпы непосредственно на подготовленных к фло­ тации частицах. Процесс выделения газов может тонко регулиро­ ваться пересыщением их раствора в воде пульпы и кинетикой изме­ нения этого пересыщения. Практически пересыщение регулируется понижением давления над пульпой — скоростью падения давления и минимальным его значением. Данные о флотационном разделении

Например, при флотации тонкоизмельченных таконитовых руд вначале тонкоизмельченный материал пептизируется обычными реа­ гентами (жидким стеклом и другими реагентами). Затем подбирают избирательно действующий реагент-флокулянт. В данном случае

197