Способ флотационного обогащения полезных ископаемых Советский патент 1991 года по МПК B03B1/00 B03D1/00 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, а именно к способам флотационного обогащения.

Целью является повышение извлечения полезного компонента за счет

увеличения флотационной активности пузырьков воздуха.

Исходную пульпу кондиционируют с реагентами, аэрируют, измеряют диаметр преобладающих в пульпе пузырь- ков водуха и обрабатывают акустиче

К)

скими колебаниями с частотой, определяемой из соотношения f -у:- х Лук.

(РСТ + (1) Дополни

тельно перед акустической обработкой пульпы определяют средний ди-ю аметр частиц твердой фазы и их плотность, а обработку проводят с интенсивностью, определяемой из - соотношения

I - -(2) 5

т -t.cs. ip6d.pT

де I -- фактическая интенсивность

колебаний, определяемая 20 по формуле

п.с. q , 2&.3 {

ГРГнUVr-R0 в™-/3

25 де п - показатель политропы;

с - скорость звука в жидкости, м/с;

А - амплитуда колебаний излучателя, м;30 СР - коэффициент объемного газосодержания ;

Рст Р0 № g H кг/м ;

2 РО - атмосферное давление,кг/м ;

g - ускорение свободного па- 35

дения,

U - коэффициент поверхностного натяжения;

R - радиус преобладающих в

40

камере пузырьков, м; ч

Н - высота столба жидкости под озвучиваемыми пузырьками,м;

р, - плотность жидкой фазы пульпы, кг/м3;

d - средний диаметр частиц твер-4 дои фазы, м;

DY - плотность частиц твердой фазы, кг/м.

Одним из основных параметров фло- 0 тационного процесса, а точнее элементарного взаимодействия минеральных частиц и воздушных пузырьков в пульпе, является коэффициент минерализации пузырьков -Od. Данный коэффициент 55 характеризует отношение площади поверхности пузырька, покрытой минеральными частицами, к площади всей его поверхности.

Численное значение коэффициента ui определяется по следуищей формуле:

П Р

tf

6d

;

(4)

где П - диаметр воздушных пузырьков, м;

d - средний диаметр минеральных частиц, м;

плотность пульпы,кг/м ; Дт - плотность минеральных частиц, кг/м,

и находится в пределах 0,03-0,3. Среднее значение коэффициента минерализации для массового процесса при обычной флотации не превышает величины 0,1.

При флотации по описываемому способу с обработкой пульпы колебаниями интенсивностью рассчитываемой по Формуле (2), помвляется возможност управления степенью минерализации воздушных пузырьков и получение среднего -значения коэффициента j, больше величины 0„1„ Обработка аэрированной Алотационной пульпы с определенной частотой колебаний, рассчитываемой п формуле (1), приводит к такому технологическому эффекту, как притяжение воздутаными пузырьками минеральных частиц. Кроме этого, для определения фактической интенсивности колебаний, наведенной в обрабатываемой среде, необходим замер степени ее аэрации (определение коэффициента объемного гачосодержания (0), и с учетом формулы (4) расчет величины итенсивности Iфпо формуле (3) .

КоэАфициент минерализации Ы.,фактическая интенсивность I. и величина необходимой интенсивности наведенных в пульпе колебаний I находятся в следующей зависимости:

I Sljp Od

(5).

Управляя значением необходимой интенсивности колебаний, можно управлят и коэффициентом минерализации. Чем выгае значение fti , тем большее количество гидрофобных частиц закрепилось на поверхности воздушных пузырьков, тем болыче выход ценного компонента в пенный продукт, тем быстрее протекает процесс флотации. Единственным и необходимым условием для определения величины I является определение среднего диаметра минеральных частиц

d и их плотности рт. Поддержание плотности пульпы в постоянном значении является необходимым условием ведения технологического процесса.

Способ осуществляют следуюодом образом.

Во флотационной машине (тип машины может быть различным) протекает процесс флотации.

Заведомо зная преобладаклций диаметр воздушных пузырьков, степень аэрации пульпы и занерир средний диаметр минеральных частиц пульпы и их плотность, рассчитываем по формуле (5) необходимую для данного случая интенсивность колебаний. Обработку пульпы осуществляем колебаниями с частотой, найденной по формуле (1)|И с необходимой интенсивностью, формула (-S). Пузырьки воздуха, поднимаясь от аэратора и попадая г. зону, обрабатываемую звуком, притягивают к своей поверхности минеральные частички, причем количество частиц, закрепившихся на пузырьке, зависит не от вероятности их

от ве

45014б

личины необходимой интенсивности колебаний, наведенной в данном объеме пульпы, в силу того, что по условиям прототипа данный процесс протекал хаотично (количество твердой фазы,притягиваемой к воздушному пузырьку неизвестно), а в предлагаемом способе значение коэффициента мине- JQ ралнзацни находится в оптимальном значении, можно утверждать, что процесс флотации будет протекать быстрее.

Способ был осуществлен при мономинеральной флотации кальцита, в качестве собирателя применялся оле- ат натрия с расходом 30 мг/л. Флотацию проводили в механической флотационной маиине. Радиус иреоблада- кмчих пузырьков (707) в камере равен 30-10 м. Озвучивание производили на глубине 0,2 м, коэффициент ( 0,4Ь, частота колебаний для этого случая f 5485 Гц, средний диаметр минеральных частиц d 3«10 м,плот- ность твердого DT 4,2 «10 кг/м . Расчет необходимой интенсивности колебаний для этого случая:

1 «30 «КГ3- 0,45-10 - .,

V - -р-То- оТг - 34 кБт/м 40

. ПЧи-Н)П4/

бГТТв То-ТАТГо т °«14

Расчетная величина

4,Ь4 I 5,68 I 6,88 I 7,44 I 7,44

Формула изобретения

Способ флотационного обогащения полезных ископаемых по авт.св. Р 1461512, отличающийся тем, что, с целью повышения извлеI 8-3,4-0,14 3,81 кВт/м

Примеры расчета численных значений необходимой интенсивности колебаний в зависимости от коэффициента

0,3 3,1

- 0,31

3

чения полезного компонента за счет увеличения флотационной активности пузырьков воздуха, перед обработкой пульпы акустическими колебаниями определяют средний диаметр частиц твердой фазы и их плотность, а обработку акустическими колебаниями проводят с интенсивностью, определяемой из соотношения

чЗг Игде 1(р фактическая интенсивность колебаний, Вт/м ;

диаметр воздушных пузырьков, м;

средний диаметр частиц твердой фазы, м;

плотность пульпы, кг/м ;

плотность частиц твердой фазы, кг/м9.