Проект обогатительной фабрики для переработки апатито-нефелиновых руд Кольского месторождения производительностью 26 млн. т. в год, страница 24

Флотация является наиболее сложным процессом обогащения, и работа флотационного цикла оказывает очень существенное влияет на весь обогатительный процесс. Обычно величины извлечения во флотации достигают 85¸95% ; трудности  в улучшении работы проистекают главным образом из-за сложности и нелинейности самого флотационного процесса. Ранее недостаток приборных средств и надлежащих методик для измерительной аппаратуры  также усложнял достижение приемлемой эффективности. В литературе представлено большое количество различных стратегий управления флотационным процессом и функционирования флотационных фабрик за последние 30 лет; разработка новых технических средств продолжается.

            Флотация повернулась лицом к новой области терминологии по автоматизации и управлению процессом. Есть три главных причины для этого. Конфигурация схемы флотации развивается в направлении от много- цикловых к более простым схемам. Это повышает степень безопасности и стабильности, поскольку малое число операций будет способствовать прямому  попаданию в хвосты быстрее, чем рециркуляция. Преимущество этого состоит в том, что самокомпенсирующая природа схемы уменьшается и  становится легче регулировать и оптимизировать процесс. Размеры флотационных машин на фабриках большой производительности в последние годы выросли. (см. рис. 3.1). В то время как на прежних обогатительных фабриках имелось большое количество, работающих в параллели небольших камер, будущие фабрики будут иметь меньшее число более крупных флотомашин. Эта тенденция приводит к уменьшению числа приборных средств, но при простой конфигурации, при этом возрастают требования к надёжности и точности приборов.

Недавние разработки в области измерительной техники привели к появлению новых средств, таких как анализ изображений, основанный на измерении характеристик пены и новой цифровой технологии про-мышленной связи, способствовавшей появлению смарт-инструментов. Эти инструменты могут давать больше информации, чем традиционные аналоговые при использовании самодиагностики для получения информации о качестве измерения и состоянии прибора.

3.1. Флотационный процесс

Сепарация ценного минерала из руды при флотационном процессе основана на различии поверхностных свойств минералов. Некоторые минералы имеют тенденцию атаковать воздушные пузырьки активнее, чем другие в водной среде обработанной специальными химическими веществами. Минералы, имеющие такую тенденцию называются гидрофобными, однако, большинство минералов не имеют естественной гидрофобности. Поэтому некоторые химические вещества должны быть введены в пульпу, состоящую из воды и измельчённой руды, для того чтобы преобразовать ценные минеральные частицы в гидрофобные и сделать другие частицы по возможности гидрофильными. Воздушные пузырьки образуются из потока воздуха; на них закрепляются  минеральные частицы, подымаемые на поверхность пульпы, образуя пену, которая может быть собрана. Флотация очень сложный процесс, имеющий большое количество влияющих на него переменных, нелинейных, взаимосвязанных между собой и носящих случайный характер. По имеющимся оценкам существует около 100 влияющих на процесс флотации переменных. Исходный материал и процесс измельчения априорно до флотации несут относительно большую часть переменных. С точки зрения управления процессом наиболее важными переменными являются:

• Свойства пульпы (плотность, содержание твёрдого) и скорость потока пульпы (время задержки).

• Электрохимический потенциал (pH, Eh, проводимость).

• Химические реагенты и их расходы (вспениватели, коллекторы, депрессанты, активаторы).

• Уровни пульпы и степени аэрации в камерах флотомашин.

• Свойства пены (скорость, распределение пузырьков по крупности, стабильность).

• Свойства частиц (гранулометрическая характеристика крупности, форма зёрен, степень раскрытия сростков).

• Минералогический состав руды.

• Концентрация минерала в питании, концентрате и хвостах (извлечение, качество).