Горно-химическое сырье: Методические указания к изучению одноименной дисциплины

Министерство науки и образования РФ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

 Санкт - Петербургский государственный технологический институт

(Технический университет)

Кафедра технологии неорганических веществ и минеральных удобрений

А.В.Доманская

Горно-химическое сырье

Методические указания

 для студентов 5 курса заочной формы обучения

Санкт-Петербург

2010

УДК  553.6

Доманская А.В. Горно-химическое сырье.: методические указания для студентов 5 курса заочной формы обучения /А.В.Доманская – СПб.: СПбГТИ (ТУ), 2010. - 19 с.

Изложены цели и задачи изучения дисциплины «Горно-химическое сырье», приведен учебно-тематический план, даны учебно-методические материалы, вопросы для самопроверки, а также варианты заданий контрольных работ.

Методические указания предназначены для студентов 5-го курса специальности 240301 – Химическая технология неорганических веществ.

Рецензент: Э.Я.Соловейчик, канд.тех.наук, доцент кафедры Технологии электротермических и плазмохимических производств СПбГТИ (ТУ)

Утверждены на заседании учебно-методической комиссии факультета химической технологии неорганических веществ и материалов СПбГТИ (ТУ)               17.11.2010 г.

Рекомендовано к изданию РИСо  СПбГТИ (ТУ)

СОДЕРЖАНИЕ

1 ФЛОТАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ОБОГАЩЕНИЯ СЫРЬЯ......................................................... 4

1.1 Теоретические основы флотационного процесса.............................................................. 5

1.1.1  Элементарный акт флотации..................................................................................... 5

1.1.2 Термодинамическое объяснение элементарного акта флотации.................................. 7

1.1.3 Роль растворенного воздуха при элементарном акте флотации.................................. 8

1.2 Флотационные реагенты................................................................................................... 9

1.2.1 Собиратели............................................................................................................... 10

1.2.1.1 Неполярные собиратели – углеводородные масла............................................... 11

1.2.1.2 Гетерополярные анионные собиратели с неопределенным химическим составом....................................................................................................................................... 11

1.2.1.3 Анионные собиратели с определенным химическим составом........................... 11

1.2.1.4 Сульфгидридные собиратели.............................................................................. 12

1.2.1.5 Катионные собиратели........................................................................................ 13

1.2.2 Депрессоры............................................................................................................... 13

1.2.3 Активаторы............................................................................................................... 14

1.2.4 Пенообразование. Вспениватели............................................................................... 15

1.3 Кинетика флотационного процесса................................................................................. 15

1.4 Технология флотационного процесса.............................................................................. 16

1.5 Флотационные машины и вспомогательное оборудование.............................................. 16

1.6 Практика флотации......................................................................................................... 17

1.6.1 Флотация минералов, обладающих высокой естественной гидрофобностью............ 17

1.6.2 Флотация самородных металлов................................................................................ 18

1.6.3 Флотация медных и других сульфидных руд............................................................. 18

1.6.4 Флотация полиметаллических руд............................................................................ 19

1.6.5 Флотация окисленных руд цветных металлов........................................................... 19

1.6.6 Флотация солей щелочноземельных металлов........................................................... 19

1.6.6.1 Флотация окислов и силикатов........................................................................... 20

1.6.6.2 Флотация водорастворимых солей...................................................................... 20

1.7 Некоторые вопросы, родственные флотации.................................................................. 20

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1................................................................................................. 23

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2................................................................................................. 34

2 ДРОБЛЕНИЕ, ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ И ПОДГОТОВКА СЫРЬЯ К ОБОГАЩЕНИЮ.................... 39

2.1 ГРОХОЧЕНИЕ................................................................................................................ 39

2.2 ДРОБЛЕНИЕ................................................................................................................... 41

2.3 ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ.............................................................................................................. 43

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №3................................................................................................. 45

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................................................ 53

1 ФЛОТАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ОБОГАЩЕНИЯ СЫРЬЯ

Определение понятия «Флотационный процесс обогащения». Классификация флотационных процессов. Значение флотационных процессов для промышленности. Основные преимущества флотации как процесса обогащения. Краткая история развития флотационного процесса: масляная, пленочная и пенная флотация; основные открытия в области флотационных реагентов. Развитие флотации в России [1, с. 5−13; 2, с. 4−15].

Вспомните второй закон термодинамики, утверждающий, что при постоянных температуре и объеме в любой системе самопроизвольно могут протекать только те процессы, которые сопровождаются уменьшением свободной энергии системы, причем пределом протекания процессов является достижение минимального для данных условий значения свободной энергии, всегда соответствующего устойчивому равновесию системы. При флотации закрепление твердых частиц минералов на границе раздела фаз осуществляется в основном за счет убыли поверхностной энергии, так как при малых размерах флотирующихся частиц потенциальной энергией можно пренебречь.

Таким образом, возможность закрепления твердых частиц на границе разделов фаз определяется их поверхностными свойствами, которые можно менять с помощью флотационных реагентов. Последнее обстоятельство обусловливает принципиальную возможность применения процесса флотации для разделения любых минералов. В этом заключается главное преимущество флотационного процесса.

С другой стороны, высокая эффективность разделения флотацией смеси тонкоизмельченных минералов обеспечивает возможность обогащения тонковкрапленных руд, необходимость разработки которых все более и более возрастает.

1.1 Теоретические основы флотационного процесса

Основными разделами теории флотационного процесса являются следующие.

Теория элементарного акта флотации, т.е. установление причин, вызывающих прилипание частиц к поверхности раздела фаз, в частности