Обогащение полезных ископаемых
Реагенты-регуляторы называются активаторами, когда они активируют флотацию минералов, подавителями (депрессорами), когда они подавляют ее, или регуляторами РH пульпы. Однако такая классификация реагентов регуляторов является условной, так как один и тот же реагент в зависимости от условий флотации может выполнять разные функции. Например, сернистый натрий может быть реагентом-депрессором для сульфидных и активатором для окисленных минералов и одновременно может изменять РН пульпы. Поэтому более правильно подразделять регуляторы на два класса: органические и неорганические. Для успешного ведения флотационного процесса необходимо, чтобы засасываемый флотационными машинами воздух разбивался (диспергировался) на пузырьки определенного размера, обладающие необходимой устойчивостью и образующие пену требуемого объема и стабильность. Реагенты-регуляторы-вещества, которые применяются для создания условий успешной селективной флотации различных минералов. Они могут непосредственно взаимодействовать с поверхностями минеральных частиц, изменяя их флотационные свойства, т.е. регулировать степень закрепления собирателей на минералах, путем изменения их поверхностных свойств, до подачи реагентов- собирателей в пульпу. При флотации некоторых минералов регуляторы могут изменять их флотационные свойства независимо от взаимодействия с реагентами-собирателями путем непосредственного закрепления на минеральных поверхностях и снижения или увеличения гидротации минеральных частиц. Ниже рассматриваются основные реагенты этого класса.
Известь негашеная, гашеная-регулятор РН среды применяется при флотации борнита, ковеллина, киновари, самородной меди, аргентита, пирита, сфалерита, халькопирита. Кроме того, она подавляет флотацию золота, серебра и его сульфидов, магнетита, галенита и арсеноперита.
Цинковый купорос-подавитель флотации цинковой обманки в определенном соотношении с цианидом, с сернистым натрием или самостоятельно.
Цианистый натрий (цианид) применяется при селективной флотации полиметаллических руд как подавитель флотации цинковой обманки, пирита, некоторых медных сульфидов, минералов серебра, ртути, кадмия и никеля. Небольшое количество цианида легко подавляет флотацию минералов цинка, палладия, никеля, золота и железа.
Реагенты-пенообразователи - представляют собой поверхностно-активные органические вещества, способные адсорбироваться на поверхности раздела вода-воздух. Их присутствие в жидкой фазе флотационной пульпы повышает механическую прочность воздушных пузырьков, способствует сохранению их в диспергированном состоянии, улучшает тем самым условия прилипания частиц флотируемого минерала к пузырькам воздуха и увеличивает устойчивость флотационной пены. В качестве пенообразователей на фабрике применяются сосновое масло и демитилфталат.
Контроль и качество флотационных реагентов
Качество флотационных реагентов оказывает существенное влияние на технологические показазатели обогащения руды. Иногда реагенты одного и того же названия и назначения имеют различный химический состав (особенно по примесям), что отражается на ходе флотационного процесса. Учитывая это большое значение, имеет организация контроля за качеством поступающих на фабрику реагентов. Качество флотационных реагентов проверяется определением физико-химических свойств и содержания отдельных составляющих, регламентированных действующими ГОСТами и ТУ по методикам, указанным в этих документах. Флотационные качества реагентов контролируются контрольными опытами в лабораторных машинах или на непрерывно действующих полупромышленных флотационных установках. Для определения физико-химических свойств, химического анализа, а также для определения флотационных качеств от поступающих на обогатительные фабрики флотационных реагентов отбираются пробы.
Определение флотационных качеств реагентов
При приемке новых партий реагентов, наряду с определением соответствия их техническим условиям, проводится проверка флотационных качеств реагентов в лабораторных флотомашинах и на непрерывно действующих флотационных установках. Особенно проверка флотационных качеств необходима для пенообразователя и собирателя, на выпуск которых отсутствует стандарт и которые являются побочным продуктом нефтехимического или иного производства. Качество реагентов (пенообразователей и собирателей) отражается не только на результатах основной флотации, но и различно влияет на результаты перечистной флотации и получении качественных концентратов. Учитывая это при оценке флотационных качеств партий пенообразователя и некоторых собирателей (аэрофлот), проводятся опыты с перечисткой концентратов и возвратом промежуточных продуктов. При этом проводятся опыты параллельно на одной и той же пробе руды с эталонным реагентом, качество которого не вызывает сомнения и с средней пробой реагента, взятой от поступившей на фабрику партии. Первые опыты флотации проводятся с принятой на фабрике дозировкой реагентов, дающей наилучшие результаты. В случае положителых результатов с реагентами средней пробы, испытуемый реагент подается в процесс с принятой дозировкой. В случае отрицательных результатов опытов в лабораторной флотационной машине, с принятой на фабрике дозировкой, те же опыты повторяются с измененной дозировкой. Уточненная дозировка, обеспечившая в лабораторных условиях наилучшие результаты, проверяется на секции фабрики и при подтверждении результатов вносится корректировка в реагентный режим. Для оценки собирательной способности, в каждом опыте проводимой серии, испытываемый и стандартный собиратель подается в один прием до получения высокого извлечения, причем снимается две фракции (3 мин первая фракция и вторая – до исчезновения минерализованной пены). Результаты опыта наносятся на график в виде кривых обогатимости. По положению кривых судят о влиянии испытуемого собирателя на обогатимость. При нормальном качестве испытываемого собирателя кривая обогатимости должна совпадать с кривым для стандартного собирателя. В случае разницы в кривых обогатимости необходимо убедиться, что она обусловлена качеством собирателя, а не ошибками химического анализа. Для оценки действия пенообразователей опыта так же, как и при оценке собирателей, могут проводиться с одновременной или порционной подачей их. В опытах после подачи собирателя добавляется первая порция пенообразователя и снимается первая фракция. Как только пенный слой становится тонким и малоустойчивым, добавляется следующая порция пенообразователя и снимается следующая фракция. Продолжительность флотации после подачи каждой порции пенообразователя определяется состоянием пены. Аналогичные опыты проводятся со стандартным пенообразователем, образцы которого должны находится в лаборатории. С пенообразователями желательно проводить сравнительные опыты в замкнутом цикле. Оценку качества пенообразователя, так же как и собирателя, производят по кривой обогатимости по суммарным результатам всех фракций, обеспечивающих высокое извлечения металла. Качество регуляторов определяется так же, как и в предыдущих опытах. При оптимальном расходе регулятора необходимо снять три-четыре фракции и проанализировать концентрат, обратив особое внимание на селективность действия регулятора. В ряде случаев сравнительные опыты для оценки качества реагентов можно проводить на чистых минералах с использованием физико-химических методов.