ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Флотация из "Технология редких металлов в атомной технике" Флотация — наиболее универсальный и прогрессивный метод обогащения — является одним из основйых процессов при переработке руд редких металлов. [c.37] Флотацией называется способ разделения мелких частиц различных веществ, основанный на различии в их смачиваемости. Как известно, по степени взаимодействия с водой вещества делятся на гидрофильные и гидрофобные. Если гидрофобная поверхность, адгезия которой к воде меньше когезии воды, сближается в воде с пузырьком воздуха, разделяющая их прослойка воды, достигнув некоторых размеров, самопроизвольно разрывается. В результате пузырек воздуха слипается с поверхностью твердого тела и может вынести его вверх. Для этого вес частицы не должен превышать силы прилипания ее к пузырьку воздуха и подъемной силы пузырька. Поэтому размер частиц тяжелых минералов должен быть не более 0,2—0,3 мм, легких — 1 —1,5 мм. [c.37] Через пульпу тонкоизмельченной руды после добавления в нее соответствующих флотационных реагентов при сильном перемешивании подается воздух. Мелкие пузырьки воздуха, распределенное по всему объему пульпы, прилипа от к зернам тех минералов, которые под действием реагентов стали трудно смачиваться водой. Всплывая на поверхность пульпы, пузырьки воздуха выносят прикрепившиеся к ним частицы минералов. [c.37] Катионные собиратели используют при флотации несульфидных руд для извлечения в пенный продукт пустой породы полевого шпата, кварца и т. д. Катионные собиратели представляют собой органические производные аммиака или аммония. В СССР применяют катионные собиратели АНП ( l4H29NHз l) и ИМ-11 ( lз-l6H27-зз NHз l). Катионные собиратели очень непрочно закрепляются на минералах, они не чувствительны к солям жесткости, содержащимся в пульпе в сильнокислых и сильнощелочных средах катионные собиратели малоэффективны. [c.38] Аполярные собиратели применяют для флотации гидрофобных минералов, например графита, серы. Они не взаимодействуют с минералами, а создают тонкую гидрофобную пленку в результате обволакивания. Для флотации силикатов, карбонатов, окислов их можно применять только в сочетании с анионными собирателями. В качестве аполярных собирателей используют керосин, вазелиновое масло, смолы. [c.38] При флотации используют также пенообразователи (вспени-ватели) — вещества, благодаря которым на поверхности жидкости образуется устойчивая пена, способная удержать частицы поднятых из пульпы мйнералов. Пенообразователи — гетеропо-дярные поверхностно-активные вещества — понижают поверхностное натяжение воды и предохраняют пузырьки от слипания. [c.38] Эффективными пенообразователями являются органические вещества, имеющие в своем составе полярную группу (амино-, сульфО, карбоксил, гидроксил), благодаря которой пенообразователи хорошо растворяются в воде. В качестве пенообразователей применяют спирты, например терпинеол СюН170И, сосновое масло, крезол СН3С6Н4ОН, алкиларилсульфонаты, а также некоторые синтетические продукты на основе окиси пропилена, этилена др. Синтетические пенообразователи лучше растворимы в воде и более однородны по составу. [c.38] Расход собирателей и пенообразователей при флотации очень небольшой (50—300 г на 1 г руды), так как при низкой общей концентрации в пульпе их концентрация на границе раздела фаз может быть значительной. [c.38] Депрессор может также растворять пленку собирателя, например щелочь растворяет олеиновую кислоту на поверхности некоторых минералов. При флотации пирохлор-цирконовых руд используют жидкое стекло, депрессирующее пирохлор. Депрессорами могут быть также органические вещества (крахмал, декстрин и т.п.). Их депрессирующее действие вызывается образованием в пульпе коллоидных частиц, которые закрепляются на поверхности минерала и гидратируют ее. [c.39] При флотации большое значение имеют регуляторы — вещества, непосредственно не воздействуюгдае на поверхность минерала, а регулирующие концентрацию ионов в пульпе. Особенно важно при флотации значение pH, которое влияет на диссоциацию и растворимость соединений. Для регулировки pH употребляют соду, серную кислоту и др. качество используемой воды играет большую роль при флотации жирными кислотами. Наличие в растворе солей поливалентных металлов всегда снижает селективность флотации. [c.39] Флотационные машины в производственных условиях работают непрерывным способом исходная пульпа руды непрерывно подается в машину, а из машины выходят пенный продукт и пульпа хвостов. Необходимые флотационные реагенты добавляют в пульпу перед флотацией. По способу перемешивания пульпы с воздухом различают мащины пневматические и механические. В пневматической машине воздух вдувается в пульпу через стальные трубки диаметром 25 мм, установленные на расстоянии 100 мм друг от друга по всей длине машины. Все труб-ки омещены между продольными перегородками, отделяющими зону перемешивания от пространства для спокойного отстаивания пены. Ванну обычно делают из дерева. Пульпа обогащаемой руды непрерывно подается через окно в одной из торцевых стенок ванны й вытекает через отверстия в другой торцевой стенке. Смесь пульпы и воздуха имеет меньшую плотность, чем пульпа, вследствие чего она переливается через края перегородок в пространство для спокойного отстаивания. Образовавшаяся при этом пена отбрасывается специальным козырьком в желоб для пены. Производительность такой машины с объемом ванны 16,2 достигает 1800 г руды в сутки. [c.40] Механические флотационные машины имеют ванну прямоугольного сечения, разделенную поперечными перегородками на ряд камер (до 16). Пульпа по трубе попадает на мешалку,. Мешалка, так называемый импеллер, представляющая собой колесо с лопатками из твердой стали, вращается со скоростью 270—600 об1мин, при этом она засасывает через трубу, сообщаемую с атмосферой, воздух в пульпу. Пульпа с воздухом поднимается в зону спокойного отстаивания. Из первой камеры пульпа поступает в последующие. Всплывшая пена сбрасывается в желоб лопатками пеногона. [c.40] Основные технологические показатели флотации —это степень извлечения металла в концентрат и качество концентрата, определяемое процентным содержанием в нем извлекаемого металла и примесей. [c.40] Флотация находит широкое применение в технологии редких металлов при переработке коренных руд, реже при переработке россыпей. Важное место занимает флотация для обогащения литиевых руд. Используют прямую флотацию жирными кислотами и их мылами с выделением в пенный продукт литиевых минералов или же обратную флотацию катионными собирателями с выделением минералов пустой породы. Для активации сподумена случае прямой флотации необходима предварительная щелочная обработка. При обратной флотации сподумен депрессируется известью совместно с декстрином. [c.41] Основные промышленные минералы бериллия очень трудно обогатимы, так как По своим свойствам они близки к минералам пустой породы. Наиболее перспективным методом обогащения мелковкрапленных берилловых руд является флотация. Собиратели могут быть как анионные (олеат натрия, олеиновая кислота, продукты переработки нефти и др.), так и катионные (лауриламин и др.). Эти собиратели без избирательно действующих регуляторов и депрессоров не обеспечивают хорошего отделения берилла от минералов пустой породы. Наиболее полно изучено действие олеиновой кислоты, в присутствии которой сильными депрессорами являются серная кислота и жидкое стекло. Активаторами берилла являются плавиковая кислота, едкий натр, сода. [c.41] Предложены различные варианты флотационных схем для берилловой руды. На рис. 3 показана схема коллективной флотации берилловых руд с кислотной обработкой. Сначала с помощью ксантогенатов флотируют сульфиды, - затем катионным собирателем удаляют слюдяной концентрат и, наконец, после обработки серной и плавиковой кислотами с катионным собирателем удаляют берилл. [c.41] В последние годы флотацию стали применять для обогащения мелкозернистых песков и тонковкрапленных руд, содержащих минералы циркония и титана. В некоторых случаях флотация коллективного концентрата из россыпей приводит к более высокому извлечению ценных минералов, чем гравитационное обогащение. [c.41] Циркон можно флотировать как жирными кислотами, так и катионными собирателями. Флотируемость циркона в большой епени зависит от значения pH пульпы. Например, алкилсуль-фат натрия не флотирует циркон в нейтральной и щелочной средах, но хорошо извлекает его при рН=1,5- 2,5. Флотация Циркона олеатом натрия протекает наиболее успешно при Р —7-ь9. Депрессором циркона может быть жидкое стекло, активатором — серная кислота. [c.41] Флотация рутила олеатом натрия происходит в нейтральной и слабокислой средах. Рутил депрессируется содой, жидким пеклом, крахмалом, активируется серной кислотой. [c.41] Вернуться к основной статье