Файл: Глембоцкий В.А. Флотация учебник.pdf

Современная характерная технологическая схема флотационного

ных машин, в 1947 г. — 36 и в 1957 г. — 126; за последние два года прирост производительности флотационных установок составил около 3 млн. т угля в год. В ФРГ в 1952 г. работало более тридцати многокамерных флотационных машин.

Для флотации применяют машины механического типа. Схемы обогащения — обычно простые. В Англии производится выделение из шлама крупных частиц (на вибрационных грохотах), перемеши­ вание подрешетного продукта с реагентами и основная флотация. Реагенты перед подачей подогреваются до 70—90° С. На фабрике «Чемпион» № 1 Питсбургской угольной компании в качестве реаген­ тов применяют: дегтярную смолу (300 г/т) и керосин (100 г/т), сме­ шанные заранее, и низкотемпературную смолу (с сильными пенообразующими свойствами) — 400 г/т. Из угля зольностью 14,7% получают концентрат зольностью 7,3% и хвосты зольностью 78%; содержание серы снижают с 2,8 до 2,2%.

303

На фабрике «Тамакава» (США) предварительно выделяют из про­ цесса тонкие шламы. Для сгущения (с одновременным обесшламливанием) хвостов основной флотации и других продуктов на фабрике установлены сгустители. Удаление тонких шламов позволяет флоти­ ровать плотную пульпу. Во флотационные машины подается доба­

в контактный чан, а остальная часть подается тремя порциями — во вторую, третью и четвертую камеры. Продолжительность пере­ мешивания с реагентами 13 мин, время флотации 6 мин. На данной фабрике флотируют труднообогатимые угли зольностью 3 0 % . Золь­ ность полученного первого концентрата 13%, второго 2 4 % , зольность отходов 70,7% .

ВАппалачском бассейне на 28 установках с успехом применяют флотационные машины «Фагергрен». На фабрике «Глоргетон Клайнинг плант» (Огайо) применяют раздельную флотацию слива и песков гидроциклонов, при различных расходах реагентов и аэрации пульпы. Здесь принесло пользу уменьшение высоты камер машины «Фагергрен» на 300 мм.

ВФРГ для флотации применяют в 75% случаев в качестве ре­ агентов каменноугольные масла, подогреваемые до 70—90° С и в ряде случаев масла, предварительно эмульгируемые в воде.

Характерным направлением в развитии флотации углей за рубе­ жом является применение флотации с перемасливанием, называемой

в США керосиновой флотацией, а в ФРГ — процессом конвер толь.

В США керосиновая флотация применяется для обогащения круп­ нозернистого материала ( — 1,6 мм) при больших расходах керосина (2—3 кг/т). Уголь омасливается керосином, флокулируется и фло­ тируется с образованием плотной агрегатной пены, обезвоживаемой в шнеке с решетчатым днищем (чем устраняется операция фильтро­ вания или центрифугирования). Первая промышленная установка пущена в 1947 г. при шахте «Бесси», где из угля зольностью 18—20% получают концентрат зольностью 8% и хвосты зольностью 56—

путем мелкие окисленные угли флотируются гораздо хуже, чем при

некоторое количество мелких воздушных пузырьков, попадающих в пульпу при перемешивании. В результате флокулы имеют плот­ ность меньше единицы и они после добавления воды и перемешивания всплывают, образуя слой концентрата. Считается, что большой рас­ ход масла не особенно удорожает процесс, так как после дальнейшей термической переработки угля при этом увеличивается выход ценных продуктов.

304

Указанные процессы на отечественных фабриках не приме­ няются, так как они не имеют преимуществ перед обычной флота­ цией.

§ 2. Флотация графита

Графитовые руды, в зависимости от структуры графита, делятся на чешуйчатые, плотнокристаллические и скрытокристаллические. Наибольшую ценность представляют первые, в которых графит нахо­

жат большое количество (до 60—70%) графита, листочки которого гораздо мельче (менее ОД мм), чем в предыдущем случае, и ориен­

Характеристика графитовых руд главных отечественных место­ рождений приведена в табл. 37.

Природная гидрофобность графита зависит от его строения и из­ меняется в зависимости от примесей и окисленности поверхности. Чешуйчатая форма графита и относительно небольшая его плотность наряду с природной гидрофобностью позволяют флотировать круп­ ные частицы.

Обычно при флотации графита в качестве собирателя применяется керосин в количестве 0,2—2,5 кг/т (в зависимости от особенностей руд) и пенообразователь типа соснового масла [248].

Загрязнение концентрата пустой породой может являться след­ ствием ряда причин. Прежде всего имеют место мельчайшие включе­ ния посторонних минералов в чешуйки. Затем при взаимотрении графита и пустой породы в мельницах поверхность частиц последней замазывается высокопластичным графитом и приобретает флота-, ционную активность. Кроме того, пустая порода может флотиро­

М. А. Эйгелес цредполагает, что это связано с наличием в плотнокристаллических рудах некоторого количества (до 15—25%) мед­ ленно флотирующегося скрытокристаллического графита, который требует весьма тонкого измельчения. В скрытокристаллических рудах обычно содержатся органические вещества, оказывающие подавляющее действие на флотацию графита. При флотации руд этого типа обычно не удается получить отвальных хвостов; отходы флота­ ции используются как низкосортный литейный графит.

Ввиду многообразия требований, предъявляемых различными отраслями промышленности (литейной, керамической, электротех­ нической) к графитовым концентратам, кондиции на флотационные концентраты весьма различны. Требуемое содержание золы ко­ леблется от 5 до 18%, иногда нормируется содержание примесей (серы и др.) и летучих веществ. В ряде случаев нормируется круп­ ность чешуек, вследствие чего флотационные концентраты подвер­ гаются рассеву.

306

Схемы флотации на зарубежных графитообогатительных фабри­ ках мало отличаются от изложенных выше. Отмечается, что выделе­ ние графита в основной флотации в грубый концентрат не предста­ вляет труда. Однако при доизмельчении этого концентрата графит закрепляется на зернах пустой породы в виде примазок и активи­ рует их, чем значительно снижается эффективность перечистных флотации.

Типичной является фабрика «Америкен Графит К 0 » (США), которая перерабатывает руду, состоящую из кварцевых сланцев, содержащих чешуйчатый графит. Содержание углерода составляет: в исходном материале 5,5%, в концентрате 86,5%. Извлечение угле­

§ 3. Флотация самородной серы

По минералогическому составу серные руды основных изученных и эксплуатируемых месторождений делятся на следующие типы:

1.Песчанистые — песчаники, цементированные серой, проник­ шей в трещины.

2.Мергелистые — мергели с тонкозернистыми включениями серы

впустотах и трещинах; иногда присутствуют кристаллики кальцита

3.Известковые — осерненные известняки с меньшим количеством гипса и кварца.

4.Гипсовые — тонкозернистая сера пропитывает гипсовую по­ роду; присутствуют также мергель и кальцит.

5.Кальцитовые — состоящие из глины, мергеля, серы, кристал­ лического кальцита и известняка. В большом количестве присут­ ствуют битумы.

Самородная сера в виде «комовой серы» производится на оте­ чественных предприятиях флотацией руд с последующей плавкой концентратов в автоклавах при возвращении хвостов плавки во флотацию.

Несмотря на высокую природную гидрофобность серы и относи­ тельно крупную ее кристаллизацию, флотация руд самородной серы сопряжена с известными трудностями. Пустая порода, содержащая значительное количество битумов, обладает некоторой флотационной активностью и переходит частично в концентрат. Присутствие боль­ шого количества тонкодисперсных глинистых шламов также, ухуд­ шает флотацию, как и наличие легкорастворяющегося в воде гипса. Для лучшего осуществления автоклавной плавки следует стремиться к получению крупнозернистого концентрата.

При флотации серных руд применяется сочетание реагентов с аполярными молекулами (осветительный керосин или трансформа­ торное масло) и реагентов с гетерополярными молекулами (скипидар,