Частицы - пустая порода
Cтраница 4
Для некоторых руд, например для / магнитного железняка Fe3O4, возможен метод магнитного обогащения: измельченную руду, прогоняемую на транспортере мимо мощного магнита, разделяют на пустую породу и притягиваемый магнитом оксид. В большинстве же случаев используют метод обогащения, называемый флотацией руд. Флотация ( буквально всплы-вание) основана на различии химического сродства частиц руды и пустой породы к воде и воздуху, или, как говорят, на различной смачиваемости этих частиц водой и воздухом. Термин смачиваемость и следует понимать в смысле сродства частиц: одних - к воде, других - к воздуху. Частицы пустой породы тяготеют к воде, смачиваются ею; частицы руд и минералов, наоборот, тяготеют к воздуху, смачиваются им. Несмачиваемость частиц руды водой искусственно усиливают добавкой особых флотационных масел, адсорбирующихся на поверхности частиц руды. [46]
 |
Поперечный разрез многокамерной печи для выплавки серы.| Автоклав для выплавки серы. [47] |
Полнота извлечения серы при выплавке ее в автоклавах зависит от свойств сырья и от среды, в которой проходит процесс. При этом сера плавится и капли жидкой серы, не смачиваемые водой, опускаются вниз. Расплавленная сера легко отделяется от плохо смачиваемых ею минералов; известняки и гипс удерживают много серы. Частицы пустой породы образуют в воде взвесь и всплывают наверх. [48]
 |
Расположение гидрофобной сферической частицы на поверхности воды без учета (. и с учетом ( II действия силы тяжести. [49] |
В основе всех видов флотации лежит различие в смачивании жидкой фазой частиц пустой породы и ценного извлекаемого минерала. В пенной и пленочной флотации обычно ценная порода, плохо смачиваемая водой, концентрируется на границе вода - воздух, а хорошо смачиваемая пустая порода переходит в воду. При пенной флотации измельченная порода интенсивно перемешивается в воде, через которую барботируется воздух. Частицы ценного минерала ( относительно маленькие по размеру) захватываются пузырьками воздуха, которые выносятся в виде пены на поверхность воды, откуда эта пена затем механически удаляется и поступает на дальнейшую переработку. В пленочной флотации частицы измельченной породы высыпаются на поверхность текуш ей воды: при этом частицы ценной породы остаются на поверхности воды, а частицы пустой породы тонут. [50]
На явлении смачивания жидкостью одних твердых веществ и несмачивания других основан флотационный метод обогащения руды. Принцип флотации состоит в следующем. Мелко измельченная порода, содержащая частицы руды и бесполезных примесей ( пустой породы), перемешивают с жидкостью, которая смачивает только частицы пустой породы. Через эту смесь продувают воздух. Пузырьки воздуха прилипают, к несмачиваемым жидкостью частицам руды и уносят их на поверхность. Частицы пустой породы, к которым пузырьки воздуха не прилипают, постепенно осаждаются на дно. [51]
Флотационный метод является основным для обогащениямедных ( монометаллич. После дробления и измельчения руда, смешанная с водой ( пульпа), направляется на обогащение. Добавка в пульпу одних реагентов перед флотацией способствует изменению свойств поверхности определенных минералов, благодаря чему они прилипают к воздушным пузырькам, добавка других - способствует образованию в пульпе достаточно устойчивых пузырьков воздуха. Обработка пульпы реагентами в той или иной комбинации ( ксантогенаты, флото-масло, медный купорос, цинковый купорос, сернистый натрий, цианплав, известь, сода, жидкое стекло и др.) с расходом на I т перерабатываемой руды того или иного реагента от 50 - 100 г до 1 - 1 5 ( а иногда и более) кг производится в спец. Флотация осуществляется во флотационных машинах, где с помощью спец. Частицы пустой породы не прилипают к пузырькам воздуха и, оставаясь в пульпе, удаляются в хвостохранилище. Процесс флотации осуществляется непрерывно. Концентрат опробуется на содержание полезных компонентов и основных примесей и направляется в вагонах или в спец. [53]
 |
Роль ПАВ в процессе стирки.| Схема распределения при флотации гидрофильных ( А и гидрофобных ( Б частиц. [54] |
Избирательная смачиваемость веществ растворами ПАВ лежит в основе еще одного процесса, называемого флотацией. Частица А, попавшая на поверхность пузырька, будет втягиваться обратно в объем воды. Флотацию широко используют в металлургии. Например, сульфидные руды гидрофобны, а частицы пустой породы - различные силикаты - гидрофильны. Если мелко измельченную породу поместить в специальный чан с раствором ПАВ и снизу продувать воздух, то гидрофобные частицы руды захватятся пузырьками воздуха и вместе с пеной вынесутся на поверхность, а гидрофильные частицы пустой породы останутся в водном слое. С помощью флотации от пустой породы отделяют не только руды, но и такие полезные ископаемые, как серу, уголь, тальк и др. Флотацию применяют и для очистки воды от твердых взвесей. [55]
По запасам серы СССР занимает одно из первых мест в мире. Для извлечения серы из руд применяют различные методы, например метод флотации с последующей выплавкой серы из концентрата в автоклавах. Полученный концентрат, содержащий до 75 % серы и обезвоженный до содержания 10 - 15 % влаги, направляют в плавильник У, снабженный паровым змеевиЕом и мешалкой. Полученная серная суспензия при 120 - 130 С поступает в флотационный автоклав 3, в который из сборника 2 вводится водный раствор флотореагентов. При перемешивании жидкость дробится на мелкие капли, к которым прилипают частицы пустой породы и всплывают; расплавленная сера сливается из конической части автоклавов; после слива серы спускают пустую породу. [56]
Одним из самых крупномасштабных технологических процессов, основанных на использовании смачивания, является флотационное обогащение и разделение горных пород. Различают пенную, масляную и пленочную флотацию. В основе всех видов флотации лежит различие в смачивании жидкой фазой частиц пустой породы и ценного извлекаемого минерала. При пенной флотации измельченная порода интенсивно перемешивается в воде, через которую барботируется воздух. Частицы ценного минерала ( относительно маленькие по размеру) захватываются пузырьками воздуха, которые выносятся в виде пены на поверхность воды, откуда эта лена затем механически удаляется и поступа-ет на дальнейшую переработку. В пленочной флотации частицы измельченной породы высыпаются на поверхность текущей воды: при этом частицы ценной породы остаются на поверхности воды, а частицы пустой породы тонут. [57]
Перед плавкой их обогащают методом флотации. Руду сначала измельчают в шаровых мельницах до кусков размерами 0 05 - 0 5 мм, а затем добавляют к ней некоторое количество ( 100 - 300 г / т) флотационных реагентов, способствующих образованию на поверхности частиц плохо смачиваемой водой пленки. Подготовленную руду загружают во флотационную машину, в которой образуется пульпа. При этом мелкие частицы рудных минералов прилипают к пузырькам воздуха и всплывают, образуя пену на поверхности воды. Пену непрерывно удаляют из машины. После фильтрации и сушки пены образуется медный концентрат. Частицы пустой породы хорошо смачиваются водой и оседают на дно машины, образуя так называемые хвосты. [58]
Процесс ведут в специальных машинах, представляющих собой сосуды с водой, энергично перемешиваемой проделлерными мешалками и продуваемой снизу воздухом. При загрузке в машину обогащаемого сырья образуется взвесь измельченных частиц минералов в воде, которая называется пульпой. Через пульпу непрерывно идет поток пузырьков воздуха, всплывающих на ее поверхность. К пульпе добавляют различные реагенты. Реагенты-собиратели, или коллекторы ( масла, ксантогенаты), избирательно адсорбируются на поверхности частиц полезного минерала, повышают его гидро-фобность и в ряде случаев смачивают их, изолируя от воды тонкой пленкой. Это приводит к уменьшению смачивания водой таких частиц, благодаря чему они прилипают к пузырькам воздуха и всплывают с ними на поверхность. Частицы пустой породы, например кварцит, хорошо смачиваются водой и оседают на дно флотационной машины. [59]
В состав большинства руд, кроме соединений металлов, обычно входят различные примеси, составляющие так называемую пустую породу. В зависимости от количественного содержания металлов в руде различают богатые и бедные руды. Руды с малым содержанием металлов предварительно обогащают ( повышают содержание металла) путем освобождения от пустой породы. В этом случае переработка бедных руд становится экономически выгодной. В технике применяют различные методы обогащения, самый распространенный из них - флотация. При флотации руду измельчают в тонкий порошок и взмучивают в воде. К смеси прибавляют пенообразователь ( например, сосновое масло, керосин) и получают флотационную пульпу. Через пульпу продувают сильную струю воздуха, в результате чего на поверхности смеси образуется пена. Частицы пустой породы, хорошо смачивающиеся водой, скапливаются на дне резервуара, а соединения металлов при соприкосновении с пеной прилипают к ней и всплывают на поверхность. [60]
Страницы: 1 2 3 4