Способ определения флотационной активности реагентов Советский патент 1984 года по МПК B03D1/00 

Изобретение относится к изучению свойств пленок водонеррстворимых реагентов на границе жидкость - газ для определения их флотационной активности и может быть использовано для подбора эффективных реагентов и их сочетаний, с брснования кх рациональ ных .-расходов при флотации, а также. выявления влияния изменения состава жидкой фазы при флотации на .свойства пленок реагентов Известен способ определения флота ционной активности реагентов, заключающийся в постановке флотационных опытов в лабораторных машинах пенной и беспенной флотации, следующей последовательностиf готовят руду дробят и отсевают нужный класс, руду агитируют с реагентами, подаваемыми либо в виде растворов/ либо в виде эмульсии, производят флотацию ее в лабораторном аппарате, пенный продукт снимают через одинаковые промежутки времени, фильтруют, сушат, взвешивают и анализируют. На основании напученных данных строят график зависимости извлечения (или выхода) от удельного расхода данного реаген та. Чем выше и левее проходит кривая, тем активнее реаг.ент Недостатками этого способа являются его трудоемкость и сложность моделирования промышленных процессо в лабораторных условиях Эт© часто приводит к несоответствию лабораторных рекомендаций и данных промышленних испытаний. Известен способ определения флотационной активности реагентов по в личине разности поверхностного натя жения пульпы при начальной и увеличенной поверхности пульпы и заданном расходе реагента Сущность способа заключается в следующем В заполнен ной водой кювете с плоскопараллель ными стеклами на кончике стеклянной трубки выдувают пузырек воздуха За тем в воду или на поверхность пузыр ка подают исследуемые реагенты Пузйрек фотографируют в параллельном пучке Света на высокочувствительную пленку. Затем пузырек тем или иным образом раздувают на. определенную , . величину и вновь фотографируют. Порерхностное натяжение до (3) и пос ле ( раздувания вычисляют по форме пузырька методом Андреса, Хаузе.ра и Тукера с помощью соответствующих таблиц. Для определения формы производится ряд измерений на негативном изображении пузырька с помощью микроскопов. Поверхностное натя жение рассчитывают по формуле где i - разность плотностей жидкости и газа} Ь - радиус кривизны пузырька в куполе; - ускорение силы тяжести} р - коэффициент, характеризующий форму пузырька7 Разность поверхностных натяжений Д(5 Ьf- характеризует способность реагентов увеличивать прочность контакта между пузырьком и частицей при действии на частицу динамических отрывающих усилий в суспензии. Чем она больше, тем выше флотационная активность реагентов 12. К недостаткам известного способа относят необходимость в специальном точном оборудовании (оптическая установка, для фотографирования в параллельном пучке света, микроскоп), а также большую трудоемкость. Процесс фотографирования и измерения занимает не менее 8 ч, . является дли ;тельным. Вследствие этого способ;не имеет широкого практического примене|ния для определения флотоактивности реагентов. Известный способ характеризуется сложностью подачи весьма малых дозированных количеств нерастворикалх в воде аполярных реагентов на поверхность пузы{)ька Поверхность пузырька диаметром 0,3 см составляет: около 0,28 см. Для предельного понижения 6 такой поверхности, например для данного случая, требуется около 110 г смеси аполярных реагентов с амином. Точную дозировку и измерение , такого количества реагента осуществить весьма сложно, поскольку станщартных приборов для дозирования таких малых количеств нет Кроме того, невозможность точного определения количества, нанесенного на пузырек аполярного реагента, обусловлена тем, что реагент при подаче на поверхность пузырька переносят через границу раздела жидкость/газ в кювете, на которой часть реагента неизбежно растекается. Все это делает практически невозможным применение способа для сравнения флотационной активности различных водонераствори№лх реагентов, поскольку точность определения низка. Цель изобретения - повышение точности определения флотационной активности реагентов Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения фло- тационной активности реагентов по величине разности поверхностного натяжения пульпы при начальной и уве- личенной поверхности пульпы и задан- , ном расходе реагентов, поверхность пульпы увеличивают на 50+5%, определяют максимальное значение разности величин поверхностного натяжения пульпы при заданном расходе реагента и интегральную величину разности поверхностного натяжения пульпы и по найденной величине максимального значения разности судят о флотационной активности реагента, а по интегРсшьной величине равности поверхност ного натяжения пульпы судят о диапазоне флотационной ак-тивности реагенНа фиг. 1 изхзбражена зависимость величины изменения поверхностного на тяжения от количества реагента, находящегося на поверхности жидкости на фиг. 2 - результаты опытов беспен ной флотации сильвина. Способ реализуют следующим образом. В прямоугольную BaHHyv.снабженную подвижными барьерами, валивают жидкую фазу, например или насыщен ный по КС1 и NaCl раствор. Поверхность жидкости очищают подвижными барьерами от возможных загрязнений. На ограниченную подвижными барьерами часть поверхности наносят навеску испытуемого флотореаген.та и замеряют поверхностное натяжение (б) методом Вильгельми. Затем барьерами растягивают пленку флоторе агента, увеличивая площадь, занимавмую им, на, определенн5 величину (от 10 ) и вновь измеряют поверхностное натяжение (ба), измерения проводят в условиях термостатироваиия. Поверхность очищают барьерами от флотореах нта или производят сме.ну жидкой фазы, и вышеописанные операции повторяют для другой навески флотореагента. Для каждой концентрации флбтореагента на поверхности жид кой, фазы определяют разность поверхностных натяжения растянутой исходной пленок , л6 . Строят график зависимости дб от концентрации реагента на поверхности жидкости и по графику определяют фло тационную активность реагента. Чем выше расположен кдаксимум кривой при заданной степени увеличения поверхности и чем больше площадь, ограниченная кривой, тем более эффек тивным является исследуемый реагент и наоборот. Степень увеличения поверхности с пленкой реагента целесообразно изменять на 50+5%, Применение меньшей и большей степени увеличения нежелательно, так как различия в &б для различных реагентов становятся сравнимыми с допустимой norpetPHocTbip эксперимента (см. таблицу), в первом случае вследствие незначительного увеличения 6 , во втором - из-за разрыва пленки реагента при большом растяжении, когда значения 6- увегличенной поверхности для всех реагентов становятся практически равными значениями, соответствующим чистой жидкости. Кривая 1 (фиг.-l) соответствует изменению поверхностного натяжения для смеси остаточного экстракта фенольной очистки масел Пермского нефтеперерабатывающего завода (фАК-81) с дистиллированными аминами Березниковского азотно-тукового завода(ДА БАТЗ), кривая 2-то же, для смеси остаточного и дистиллятного экстрактов фенольной очистки масел Полоцкого нефтеперерабатывающего завода (ГФК) с ДА БАТЗ, кривая 3 - то же, для мазута с ДА БАТЭ На фиг. 2 приведены результаты опытов беспенной флотации сильвина класса 2,0-2,8 мм этими же смесями на кривых 4-6 представлена зависимость выхода сильвина в концентрат :ОТ расхода реагентов для тех же смесей, что и на фиг. 1. I П р и м е р. :в ванну размером :40 X 20 X 0,3 см, снабженную подвижными барьерами, на поверхность насыщенного по KaCl и КС1 водного раствора при вводят различные количества реагентов, представляющих из себя смеси полярноаполярных нефтепродуктов (ФАК-81, мазута, ГФК) с ДА БАТЗ в соотношении IQ:, Первоначальное расстояние между барьерами 10 см, площадь поверхности 200 см. После введения реагента измеряют поверхностное натяжение жидкости б , Затем передвижением барьера поверхность жидкости увеличивают на 50% и вновь измеряют поверхностное натяжение 6 у. Измерение 6 проводят отрывом стальной пластины толщиной О.,01 см и длинор 3,7 см, силу отрыва измеряют гор-, зионными весами. Поверхностное, натя-жение вычисляют по формуле 6-К, где F - сила отрыва, дин; 21 - периметр пластины, см; К - поправочный коэффициент. Длительность измерения поверхностного натяжения составляет 30 с (вместо 8 ч при измерении d по форме капли в соответствии с прототипом). Для каждой концентрации реагента на not-i верхности определяют величину повышения поверхностного натяжения дd (jj-(3, . По полученным результатам строят график зависимости & б - (). На фиг. 1 приведены результаты определения Ad для различных количеств ФАК-81 (кривая 1), ГФК (кривая

2, мазута (кривая 3) в сочетании с ДА БАТЭ при увеличении поверхности на 50%. Иэ графиков следует, что максимальй1а1Я величина для исследуемых смесей реагентов примерно одинакова. Это, очевидно, обусловлено использованием з всех случаях одного и того же поверхностно-активного щестэа - ДА БАТЗ. Однако, площадь, ограниченная KpHBia«H & d -t(i}, существенно различается. Она максималь

L

ная для смеси ФАК-81 с ДА БАТЗ, меньше т для ГФК и самая маленькая - для мазута. Как показывают флотоопыты, в же последовательности изменяется-и флотоактивность смесей этих реагентов.

Использование предлагаемого способа определения флотационной актив«ости реагентов позволяет сократить время и повысить точность определения флотационной активности.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФЯОТАЦИОННОЙ АКТИВНОСТИ РЕАГЕНТОВ по величине разности поверхностного натя)гения пульпы при начальной и увеличенной поверхности пульпы и заданном расходе реагентов, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения точности определения флотационной активности реагентов, поверхность пульпы увеличивают на 50+5%, определяют максимальное значение разности величин поверхностного натяжения пульпы при заданном расходе реагента и интегральную величину разности поверхностного натяжения пульпы и по найденной величине максимального зна-д чения разности судят о флотационной 9 активности реагента, а по интегральной величине разности поверхностного натяжения пульпы судят о диапазоне флотационной активности реагентов

Фак-81;Г ДА 1,8+0,5 4,2+0,5 ГФК t ДА 1,2+0,5 2,4+0,5 Мазут ,t ДА 0,5+0,5 1,2+0,5 20,9+0,5 33,8+0,5 38,5+0,5 17,2+0,5 29,5+0,5 37,3+0,5 12,1+0,5 28,4+0,5 26,9+0,5