По этому принципу работают и пневматические обогатительные машины, использующие в качестве разделительной среды воздух.
Флотацией называется процесс обогащения в водной среде, основанный на различной смачиваемости угля и породы водой и органическими жидкостями.
Задача флотационного обогащения заключается в разделении флотируемых и подавляемых частиц друг от друга. Различают флотацию масляную, пленочную и пенную.
Масляная флотация использует свойства масел избирательно смачивать мелкие частицы полезных минералов (угля, графита, сульфидов и др.) и не смачивать сопутствующие им минералы пустой породы. Смачиваемые частицы минералов концентрируются на границе раздела воды и воздуха, а несмачиваемые остаются в пульпе.
Пленочная флотация основана на несмачиваемости водой (гидрофобности) частиц одних минералов и смачиваемости (гидрофильности) частиц других минералов, помещенных на поверхность воды. Так, плохо смачиваемая угольная пыль, осторожно положенная на поверхность воды, будет некоторое время на ней удерживаться; в то же время хорошо смачиваемые водой породные частицы сразу утонут.
Пенная флотация заключается в том, что перемешанные в водной среде с небольшим количеством специальных реагентов гидрофобные частицы угля адсорбируют эти реагенты, в связи с чем прилипают к пузырькам воздуха, которыми насыщается пульпа, и выносятся ими на поверхность в виде минерализованной пены; гидрофильные частицы минералов породы не прилипают к пузырькам воздуха и остаются в пульпе.
По степени активности применяемые при флотации реагенты делятся на полярные, аполярные и гетерополярные вещества.
Полярные вещества — различные соли, неорганические кислоты и др. состоят из неоднородных атомов, распадающихся в воде на ионы; отличаются химической активностью;
проводят электрический ток; обладают значительной поверхностной энергией. Эти вещества растворимы в воде и смачиваются ею.
Аполярные вещества — различные жиры, масла, углеводороды (керосин, бензол) и другие органические соединения, состоят из однородных атомов, не распадающихся на ионы, химически мало активны; обладают малой поверхностной энергией, не растворимы в воде и не смачиваются ею.
Гетерополярные вещества — сосновое масло, крезиловая кислота, тяжелый пиридин, этиловый спирт, различные смолы и др. имеют молекулы, состоящие из полярных и аполярных групп атомов. У такой молекулы на одном конце находится группа атомов с полярными, а на другом — с аполярными свойствами.
Вещества с гетерополярными молекулами относятся к поверхностно активным. Полярная группа молекул химически активна и хорошо смачивается водой. Аполярная группа неактивна и водой не смачивается.
По выполняемым функциям реагенты могут быть разделены на следующие группы:
собиратели или коллекторы (керосин, контакт Петрова, смолы, нефть, и др.), способствующие избирательному прилипанию флотируемых частиц к пузырькам воздуха;
вспениватели (вещества, содержащие гидроксил-фенол, терпинеол, крезиловая и др.), способствующие образованию устойчивой пены; регуляторы флотации: а) подавители или депрессоры, препятствующие флотации минералов, присутствие которых в пенном продукте (концентрате) нежелательно; б) активаторы, изменяющие поверхность частиц для усиления процесса флотации;
в) регуляторы среды (известь, сода, жидкое стекло и др.), устраняющие вредное действие различных примесей в воде (растворимых солей, тонких шламов), регулирующие щелочность и кислотность пульпы.
Флотационная пульпа представляет собой многофазную систему. Она состоит из твердой фазы Т — мелких частиц угля и породы, жидкой фазы Ж — воды и газообразной фазы, Г — пузырьков воздуха. Кроме того, в пульпу вводят флотационные реагенты для изменения свойства поверхности твердой фазы. Процесс флотации является результатом явлений, происходящих на поверхности раздела фаз. Флотационные реагенты являются одним из важнейших средств осуществления и регулирования процесса флотации. Назначение реагентов — повышать гидрофобность или понижать гидратированность флотируемых минералов, а также придавать устойчивость (прочность) пузырькам воздуха в пульпе и уменьшать их крупность.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.