кинетика элементарного акта флотации

Элементарный акт флотации

Процесс флотации складывается из ряда этапов протекающих в следующей последовательности:

1. С помощью флотационных реагентов создаются условия для прилипания частиц одних минералов к пузырькам воздуха и наоборот, предотвращается прилипание к ним других минеральных частиц.

2. В результате диспергирования воздуха, поступающего в пульпу и выделения его из раствора, образуются мелкие пузырьки.

3. Минеральные частицы прикрепляются к пузырькам воздуха, образовывая минерализованные пузырьки.

4. Минерализованные пузырьки всплывают на поверхность пульпы, образуя слой пены.

5. Минерализованная пена удаляется с поверхности пульпы.

Для проведения процесса флотации в пульпу, представляющую собой смесь тонкоизмельченной руды с водой, загружаются флотационные реагенты, изменяющие степень смачиваемости поверхности минералов. Под действием флотационных реагентов поверхность одних минеральных частиц смачивается водой, т.е. становится гидрофильной, а поверхность других не смачивается водой, т.е. становится гидрофобной. Гидрофобные частицы прилипают к пузырькам (рис. 11.1) и выносятся на поверхность пульпы, где образуют слой минерализованной пены, которая снимается в виде пенного продукта.

Рис.11.1 Схема минерализации воздушного пузырька

Основной акт флотации – это закрепление минеральной частицы на пузырьке воздуха. Этот самопроизвольный процесс основан на втором законе термодинамики, согласно которому самопроизвольно могут осуществляться процессы, приводящие к уменьшению свободной энергии системы.

В процессе флотации пузырек воздуха минерализуется благодаря прилипанию к нему большого количества минеральных частиц. Это прилипание с образованием агрегата частица – пузырек принято называть элементарным актом флотации.

При прилипании минеральной частицы к пузырьку воздуха образуется краевой угол, и чем он будет больше, тем прочнее прилипание. Величину краевого угла можно изменять, обрабатывая минеральную поверхность флотационными реагентами и по его величине судить о способности минералов смачиваться водой. т.е. о их флотируемости. Краевой угол, таким образом, является мерой смачиваемости поверхности.

Рис. 11.2 Гидрофильная поверхность

Рис.11.3 Гидрофобная поверхность

0 о – абсолютная смачиваемость, полная гидрофильность, капля полностью растекается по поверхности минерала.

180 о – абсолютная несмачиваемость, предельная гидрофобность, капля воды совершенно не растекается по поверхности минерала.

Чем больше значение краевого угла, тем хуже минерал смачивается водой, тем лучше флотируемость.

Практика флотации показала, что минеральные частицы могут флотироваться не только тогда, когда краевой угол больше 90˚, но и тогда, когда значение его меньше 90˚. Флотация может произойти при значении краевого угла

Дата добавления: 2014-12-27 ; просмотров: 2234 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

После изучения дисциплины студент должен знать

ЭЛЕМЕНТАРНОГО АКТА ФЛОТАЦИИ

При изучении этой темы следует обратить особое вни­мание на краевой угол смачивания и зависимость его вели­чины от значений удельных поверхностных энергий на гра­нице соприкасающихся фаз.

Литература (1, с. 14-37; 2, с. 9-36).

Вопросы и задания для самопроверки

1. При каких условиях минеральная частица может прилип­нуть к пузырьку воздуха?

2. Охарактеризуйте этапы столкновения и скольжения.

2.3. КИНЕТИКА И МОДЕЛИРОВАНИЕ ФЛОТАЦИОННОГО ПРОЦЕССА

При изучении этой темы необходимо познако­миться с кинетикой минерализации воздушных пузырьков при флотации, уметь вывести формулу скорости флотации (К.Ф. Белоглазова), знать причины снижения удельной ско­рости флотации и способы ее повышения, представлять пер­спективы использования кинетических закономерностей в

Вопросы и задания для самопроверки

8. Назовите причины снижения удельной скорости флотации
и как их можно ликвидировать.

2.4. ФЛОТАЦИОННЫЕ РЕАГЕНТЫ

и механизм их действия

При изучении этой темы студент должен понять назначение и механизм действия основных реагентов при флотации: регуляторов рН пульпы, активаторов, собирате­лей, депрессоров и пенообразователей; знать формулы основных реагентов и уметь написать предлагаемые реакции их взаимодействия с минералами; знать расход реагентов и

Литература (I, с. 71-204; 2, с. 47-149).

Вопросы и задания для самопроверки

ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА РУД, СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТИ, ИХ ВЛИЯНИЕ НА ФЛОТАЦИЮ

При изучении этой темы необходимо понять, как влияет содержание ценных компонентов, минеральный со­став, вторичные изменения и характер вкрапленности мине­ралов на результаты флотации, изоморфные замещения, электрофизические свойства и кристаллическое строение ми­нералов на состояние их поверхности. Литература [1, с. 204-209; 2, с. 36-47].

2.6. РЕЖИМЫ И СХЕМЫ ФЛОТАЦИИ

При изучении этой темы студент должен уяснить основные направления технологического прогресса в области флотации полезных ископаемых, а также задачи комплекс­ного извлечения ценных компонентов из руд.

Следует рассмотреть современные режимы флотации сульфидных, окисленных и смешанных сульфидно-окисленных руд, руд редких металлов, фосфоритов и апати­тов, схемы коллективной и селективной флотации, комбини­рованные схемы флотации.

Литература [1,0.209-303; 2, с. 260-300].

10. В чем преимущество флотации перед остальными метода­
ми обогащения? В каких случаях применяют селективную флотацию
и в каких коллективную с последующей селекцией коллективных
концентратов?

Известно, что результаты флотации в большей мере зависят от конструкции флотационной машины. По­этому студент должен знать классификацию современных флотационных машин, аппаратов, их конструктивные осо­бенности и требования, предъявляемые к ним. Уметь вы­брать тип машины и рассчитать необходимое количество

камер для каждой операции флотации. Литература (I, с. 303-240; 2, с. 191-238).

Вопросы и задания для самопроверки

При изучении этой темы необходимо понять как распределяются операции флотации по флотационным ма­шинам, как подготавливается пульпа к флотации, как и где готовятся реагенты. Знать способы кондиционирования ион­ного состава промышленных и оборотных вод и способы разрушения пены, АСУТП, охрану труда и технику безопас­ности на флотационных фабриках.

1. Приведите схему флотации полезного ископаемого (табл. 1). Укажите особенности технологического процесса (плотность пульпы, реагентный режим и т.д.).

Таблица 1. Исходные данные для задания 1

20

2. Объясните механизм действия реагентов (табл. 3). Таблица 2. Исходные данные дли задания 2