СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФЛОТАЦИИ. ПЕНООБРАЗОВАТЕЛИ.

Гаджиева А.Х., студент

Меркулов В.В., профессор РАЕ

Есжанов С.А., директор ТОО «ЭкоПром-Темиртау»                                     

Мантлер С.Н., ст. преподаватель

Gajiyeva A.H., student

Merkulov V.V., professor of RANH

Eszhanov S.A., directorof  LLP“EkoProm-Temirtau”,

Mantler S.N., Senior lecturer

Аннотация: Статья посвящена исследованию эффективности пенообразователей, по результатам проведенных опытов, в процессах флотации.

Summary: The article is devoted for analysis  efficiency effect of foam forming admixture in flotation processes, according to the results of the experiments.

Ключевые слова: флотация; пенообразователи; обогащение; медная руда; поверхностно- активные вещества.

Keywords: flotation; foam forming admixture; beneficiation; copper ore; surfactant.

Актуальность: Поверхностно- активные вещества широко используются в процессе обогащения руд. Благодаря флотации вовлекаются в промышленное производство месторождения рассеянных руд и обеспечивается комплексное использование полезных ископаемых. Совершенствование процесса флотации идет по пути синтеза новых видов флотационных реагентов, конструирования флотационных реагентов, конструирования флотационных машин, замены воздуха другими газами (кислород, азот), а также внедрения систем управления параметрами жидкой фазы флотационной пульпы. Новизна данных исследований состоит в мобильности установки производства пенообразователя, предусмотренной для флотации медных руд, и при производительности 300 л   в час, установка способна обеспечить все рудно-добывающие точки Республики Казахстана.

Поверхностно- активные вещества — вещества, адсорбция которых из жидкости на поверхности раздела с другой фазой (жидкой, твердой или газообразной) приводит к значительному понижению поверхностного натяжения. В наиболее общем и важном с практической точки зрения случае адсорбирующиеся молекулы (ионы) поверхностноактивных веществ имеют дифильное строение, т. е. состоят из полярной группы и неполярного углеводородного радикала (дифильные молекулы). Поверхностной активностью в отношении неполярной фазы (газ, углеводородная жидкость, неполярная поверхность твердого тела) обладает углеводородный радикал, который выталкивается из полярной среды. В водном растворе поверхностно-активных веществ на границе с воздухом образуется   адсорбционный мономолекулярный слой с углеводородными радикалами, ориентированными в сторону воздуха. По мере его насыщения молекулы (ионы) поверхностно- активных веществ, уплотняясь в поверхностном слое, располагаются перпендикулярно поверхности (нормальная ориентация).

В 1960 была принята классификация поверхностно- активных веществ, рассмотренная III Международном конгрессе по поверхностно- активным веществам и рекомендованная Международной организацией по стандартизации (ISO). Она основана на химической природе молекул и включает четыре основных класса ПАВ: анионактивные, катионактивные, неионогенные и амфотерные. Иногда выделяют также высокомолекулярные (полимерные), перфторированные и кремнийорганические поверхностно-активные вещества, однако по химической природе молекул эти ПАВ могут быть отнесены к одному из вышеперечисленных классов.

В процессе разработки пенообразователей для флотации медьсодержащих руд ставилась задача повышения степени извлечения меди в концентрат.

С точки зрения потенциала модернизации, универсальности и эффективности наибольшей перспективой развития обладают физико-химические методы воздействия на рудные материалы, среди которых особое место принадлежит методам с применением поверхностно-активных веществ (ПАВ), так как проблемы регулирования состояния рудных материалов и практически всех основных процессов обогащения связаны с поверхностными и капиллярными явлениями, как в исходной руде, так и в измельченном субстрате (тонина помола- 60-75 мкн). Положительная роль ПАВ просматривается в сочетании как с различными физико-химическими, так и с другими методами воздействия на процесс флотации.

Для месторождений Республики Казахстан с учетом сложности их геологофизико-химических условий наиболее перспективным подходом является создание композиционных ПАВ адресного направления, то есть с учетом подробных исследований и опытных работ на каждом из выбираемых объектов, что гарантирует успешность и экономическую эффективность затрат.

В связи с этим, наиболее целесообразным на данном этапе исследований является отработка возможности применения композиционных ПАВ на основе относительно недорогих ПАВ-компонентов, промышленно выпускаемых в Российской Федерации, и некоторых ПАВ, выпускаемых в РК по заказам, малыми предприятиями, способными увеличить их производство при коммерческой реализации результатов данной работы. При этом предусматривается, что для самих композиций и композиционных ПАВ реальная быстрая организация производства в Республике Казахстан.

Целью проведения опытов и исследований было сравнить пенообразующую способность катионактивных, анионактивных и неионогенных поверхностно- активных веществ в процессе флотации, с целью увеличения извлечения металла в медный концентрат.

Опыты проводились на флотационной лабораторной машине, на руде жезказганского извлечения.

На основании проведенных исследований были получены пенообразователи для флотации медной руды КАПА, ОКСИПАВ, БЕТАПАВ. Проведены лабораторные испытания, результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1.1. Условия опытовТаблица1.1

Таблица 1.2. Результаты опытовТаблица1

В таблицах представлены первичные результаты по применению различных пенообразователей, для флотации медной руды. Предлагаемые нами реагенты отмечены «*». Результаты представлены в сравнении с стандартным (фабричным) режимом флотации ( смотреть в таблице 1.2, результаты опыта №1).

Выводы:

1)Была рассмотрена классификация поверхностно-активных веществ, как наиболее широко распространенных реагентов, для проведения процессов обогащения медных руд;

2)Были проведены опыты, на основе которых были подобраны компоненты, при участии которых извлечение меди составляло максимальное процентное содержание: от 5 до 10% в сравнении с используемыми на сегодняшний день;

3)Результатами исследований установлено, что теоретическая вероятность успешности флотации с кислотными и щелочными микроэмульсиями очень высока, но это может быть установлено промышленными опытами.

На данный момент исследования продолжаются.

Список использованных источников

  1. Коллоидные поверхностно-активные вещества, пер. с англ. под ред. А. Б. Таубмана, 3. H. Маркиной, M., 1966;
  2. Физико-химические основы применения поверхностно-активных веществ, Ташкент, 1977;
  3. Поверхностно-активные вещества. Справочник, под ред. А. А. Абрамзона и Г. M. Паевого, Л., 1979;
  4. Флотационные методы обогащения, 2 изд., M., 1981.

Post a comment

Book your tickets