Назначение и классификация флотационных реагентов. Свойства минералов, влияющие на их взаимодействие с реагентами, страница 46

В реальных условиях флотируемость отдельных зерен полезного минерала всегда различна, так как зависит от многих условий: крупности и формы зерен, степени окисленности, наличия тонкодисперсных вкраплений пустой породы или других минералов. Кроме того, часть полезного минерала всегда находится в сростках, состав которых непостоянен.

В первую очередь извлекаются в пену наиболее легкофлотируемые зерна, поэтому флотируемость остающихся в пульпе частиц непрерывно понижается. Так как флотируемость зерен изменяется по ходу процесса, то простейшее уравнение для реальных условий неприменимо, поскольку оно не учитывает этого. изменения.

Полагая, что скорость флотации прямо пропорциональна массе зерен и их флотируемости, получим уравнение реального процесса

где кф– относительная флотируемость - переменная величина, равная отношению флотируемости зерен, переходящих в пену в данный момент времени, к флотируемости зерен, извлекаемых в начале процесса флотации.

Так как легко флотируемые зерна извлекаются в первую очередь, то, чем меньше масса оставшихся в пульпе зерен, тем хуже их флотируемость.  Масса оставшихся в пульпе зерен прямо пропорциональна    1-ε,  поэтому и флотируемость должна находиться в зависимости от этой величины. Однако зависимость Кф = f(1-ε) для разных руд различна. Это необходимо учесть при выборе эмпирической формулы Кф. Наиболее простое выражение зависимости:

где параметр n характеризует изменчивость флотируемости оставшихся в пульпе зерен по мере уменьшения их массы. Поскольку(1-ε)< 1 ,  то чем больше n , тем быстрее будет понижаться по ходу процесса флотируемость оставшихся в пульпе зерен и тем меньше будет величина Кф .

Подставляя значение Кф, получим уравнение :

где p=1+n. Это уравнение показывает, что скорость     флотации прямо     пропорциональна    массе    и    флотируемости    зерен, находящихся    в пульпе.

Параметр р (как и параметр n ) характеризует изменчивость флотируемости оставшихся в пульпе зерен в зависимости от относительной их массы, т.е. от 1-ε . Значение р в практических условиях флотации (при постоянной концентрации коллектора) всегда больше единицы, так как флотируемостъ оставшихся в пульпе зерен по ходу процесса уменьшается.

Интегрируя уравнение , получим при p=1:

при любых других значениях p:

Так для p=2 уравнение примет вид:

.

Если часть полезного ископаемого тесно связана с пустой породой (в виде изоморфной примеси, тонкодисперсных включений или в не— извлекаемых минералах), то предельное извлечение будет меньше 100% ( εп < 1). В этом случае уравнение скорости флотации примет вид:

, которое после интегрирования при р=1 будет:

при р=2:

Процесс флотации в большинстве случаев хорошо описывается последней формулой.

Оптимальное время флотации определяется экономическими показателями. На практике оно обычно колеблется от 5-10 до 40 мин. В зависимости от требуемого времени флотации различают легко-, средне-и трудно флотируемые руды с продолжительностью флотации соответственно 5-15, 15-25 и более 25 мин.

В операциях перечистки концентратов время флотации обычно не превышает 10-15 мин.

ФЛОТАЦИОННЫЕ МАШИНЫ

Аппараты, в которых осуществляется процесс флотации, называются флотомашинами.

К флотационным машинам предъявляются следующие основные требования.

1.Равномерная по всему объему аэрация пульпы при высокой диспергации воздуха. Аэрация определяется или объемом воздуха, проходящего в единицу времени через единицу объема пульпы

3 воздуха/мин.м3 пульпы), или объемом воздуха, проходящего в еди-ницу времени через единицу площади поверхности пульпы в камере машины (м3воздуха/мин.м2 поверхности пульпы).

2.Энергичное перемешивание пульпы для поддержания во взвешенном состояние твердых частичек в нижней зоне камеры и спокойное состояние пульпы в верхней зоне камеры, где происходит пенообразование.