Электролиты, используемые для уменьшения заряда частиц называются коагулянтами. Наиболее распространенными на обогатительных фабриках коагулянтами являются: известь (CaO), железный купорос (FeSO4×7H2O), алюминиевый купорос (Al2(SO4)3×14H2O), серная кислота. Расход коагулянта в каждом конкретном случае должен быть оптимальным и подбирается экспериментальным путем. При завышенном расходе (порог коагуляции) частицы из-за большего количества сорбированных катионов могут перезарядиться, приобрести вновь одинаковый заряд (теперь положительный), который будет препятствовать их слипанию, и коагуляция будет нарушена. Обычно на практике расход коагулянта составляет от 100 г до 1,5 кг на м3 пульпы..
Флокуляция-процесс связывания частиц в агрегаты (флокулы) каким-либо высокомолекулярным соединением. Механизмы флокуляции многообразны. Наиболее распространенным и наблюдаемым на практике является, так называемый, «мостиковый» механизм. Согласно ему введение в пульпу высокомолекулярного флокулянта приводит к тому, что его молекулы сорбируются своими частями на многих твердых частицах, связывая их «мостиками» в крупный агрегат.
Наибольшее применение на обогатительных фабриках нашей страны получили флокулянты синтезированные на основе акриловой кислоты и акриламида, например, полиакриламид (ПАА).
Полиакриламид - высокомолекулярное соединение, структурная формула которого:
CH2 CH CH2 CH
C O · C O
NH2 n OH m
Молекулярная масса полиакриламида составляет 3¸6×106 . Этот флокулянт выпускается в виде густого прозрачного желеобразного продукта 8%-ной концентрации или в виде гранул, содержащих 60% ПАА. В обычных условиях молекула ПАА в растворе находится в виде клубка, что уменьшает эффективность флокуляции. Поэтому на производстве чаще применяют частично гидролизованный ПАА. Для этого его предварительно обрабатывают щелочью. При обработке щелочью происходит интенсивная диссоциация карбоксильных групп, входящих в молекулу ПАА. Образование в молекуле отрицательных зарядов заставляет клубок распрямляться, что способствует лучшей флокуляции. Однако излишний гидролиз ПАА может нарушить флокуляцию, т.к. образование в его молекуле большого количества отрицательных зарядов начинает препятствовать закреплению ПАА на отрицательно заряженных частицах. Обычно степень гидролиза промышленного ПАА не превышает 30%. Полиакриламид эффективно действует в широком диапазоне рН среды, но наибольший эффект достигается в нейтральной среде (рН~7). Расход флокулянта очень незначительный – от 5,0 до 60 г/т твердого.
Другим типичным представителем высокомолекулярных флокулянтов является полиоксиэтилен (ПОЭ). Полиоксиэтилен – простой полиэфир на основе этилена. Структурная формула его:
[–CH2–CH2–O–]n
Молекулярная масса полиоксиэтилена составляет 5¸7×106. Выпускается в виде белого порошка. В отличии от ПАА полиоксиэтилен относят к группе неионогенных флокулянтов, т.к. молекулы его в растворе не диссоциирует. Тогда как полиакриламид относят к группе анионоактивных флокулянтов, так как молекула его содержит карбоксильные группы, которые в растворе диссоциируют, и полимерная цепочка оказывается при этом в анионе.
.
Исследование процесса сгущения проводят на руде крупностью 90% класса –0,074 мм..Плотность руды —d=2500 кг/м3. В качестве коагулянтов используется известь и железный купорос, в качестве флокулянтов-полиакриламид и полиоксиэтилен.
Опыты по сгущению проводят в мерных цилиндрах емкостью 250 мл. На цилиндрах наклеена шкала, один сантиметр которой соответствует объему 10мл.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.