Флотационные свойства минералов

Содержание

 

Задание курсовой работы

Введение

I. Флотационные свойства минералов

II. Реагенты, применяемые при флотации минералов

III. Разработка схемы подготовки исходной руды к

флотационному обогащению

IV. Разработка реагентного режима флотации

4.1. Сульфиды

4.2. Карбонаты

4.3. Сульфаты

4.4. Галогениды

4.5. Окислы

4.6. Силикаты

V. Разработка системы автоматического контроля и

дозирования флотационных реагентов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1. Реагенты, применяемые при флотации различных минералов

Минерал	Регулятор среды	Оптимальное значеие  рН	Подавитель	Активатор	Собиратель основной       вспом.		Вспомогательные селект. реагенты
Галенит	Na CO	8.5-10	Na S ,K Cr O , CaO, SO , FeSO		Ксантогенат, карбонилид
Гематит	Na CO , H SO	5.5-10	OH , Na SiO , крахмал		Жир.кис-ты, и их мыла, нефтяные сульфонаты
Пирит	H SO ,CaO, Na CO	4-10	Na S, NaCN, CaO	Na S, Na CO , H SO	Ксантогенаты
Киноварь	Na CO , CaO	8	Na S	Cu SO	Ксантогенаты, аэрофлоты
Молибденит	Na CO	7-9	Крахмал, желатин и  др.	Cu SO	Углеводороды, вспениватели		Na S, реаг. Нокса,Na Fe(CN) , пропарка с CaO
Англезит	Na CO	7.5-9.5	K Cr O , CaO, Na S	Na S	Ксантогенат,аэрофлоты,жир.кис-ты и мыла	Тяжелые углеводороды	Жидкое стекло, гексаметафосфат
Малахит				Na S	Сульфгидрильные соб-ли,жир. кис-ты	углеводороды	(NH ) SO
Апатит	NaOH, Na CO		Крахмал, жид. Стекло, Na S		Жир. кис-ты, их мыла и  алкилсульфат
Флюорит	Na CO	7.5-8.6	NACl, соли аммония, жид.стекло		Жир. кис-ты, их мыла и  алкилсульфат		Бихроматы, квебрахо, жидкое стекло
Доломит	NaOH , Na CO	10	Крахмал, квебрахо, гексаметафосфат, соли сульфатцеллюлозы		Жир. кис-ты, их мыла и алкилсульфат
Ортоклаз		2-2.5		Катионы щелочнознмельных и тяжелых метеллов	Амины
Мусковит		4-6	Крахмал и др.	Pb(NO )	Амины, жир. кис-ты и их мыла		H SO , Al (SO )

 

 

Таблица 2. Классификация  минералов по флотируемости

 

Минерал	Формула	Группа	Чем флотируется	Примечание
Галенит	PbS	II	Сульфгидрильные собиратели	Сульфид
Гематит	Fe O	V	Оксигидрильные  собиратели	Оксид
Пирит	FeS	II	Сульфгидрильные собиратели	Сульфид
Киноварь	HgS	II	Сульфгидрильные собиратели	Сульфид
Молибденит	MoS	I	Аполярные собиратели (керосин)	Сульфид
Англезит	PbSO	III	Сульфгидрильные собиратели	Сульфат
Малахит	Cu (CO )(OH)	III	Сульфгидрильные собиратели	Карбонат
Апатит	CuCO[PO ] Cl,F,OH)	IV	Оксигидрильные собиратели	Фосфат
Флюорит	CaF	IV	Оксигидрильные  собиратели	Галогенит
Доломит	Ca,Mg(CO )	IV	Оксигидрильные  собиратели	Карбонат
Ортоклаз	K[AlSi O ]	VI	Анионные оксигидрильные собиратели	Силикат
Мусковит	KAl [Si AlO ](OH)	VI	Анионные оксигидрильные собиратели	Силикат

 

 

 

 

Задание курсовой работы по дисциплине                      «Флотационные методы обогащения»

 

 

 

Выбрать и обосновать:

а) Схему измельчения;

 

б) Принципиальную схему  и реагентный режим флотации и  разделения       сульфидных и окисленных минералов цветных  металлов с получением концентрата;

 

в) Принципиальную схему и реагентный режим флотации. Извлечение в одноименные концентраты несульфидных минералов (породообразующие) из хвостов флотации минералов цветных металлов;

 

г) Принципиальную схему автоматического контроля и регулирования расхода реагентов по ионному составу пульпы.

 

 

Введение

 

Флотация является основным технологическим процессом обогащения многих полезных ископаемых. В настоящее время только в России работают сотни обогатительных фабрик, на которых флотируют руды цветных, редких и черных металлов, каменные угли, фосфатные руды, серу полевой шпат, борные руды, плавиковый шпат, калийные соли и другие полезные ископаемые. Для многих руд, особенно руд цветных и редких металлов, нет другого технологического процесса обогащения, который был бы в состоянии конкурировать с флотацией.

Флотация представляет собой метод обогащения полезных ископаемых, основанный на различии физико-химических свойств поверхности минералов, выражающемся в различной способности  минералов смачиваться водой. Находясь в тонкоизмельченном состоянии в водной среде, частицы одних минералов не смачиваются водой, а прилипают к содержащемся в воде пузырькам воздуха и всплывают на поверхность, в то время как частицы других минералов смачиваются водой и тонут в ней или находятся во взвешанном состоянии.

Флотационную способность  минералов, т. е. степень смачиваемости  минералов водой, можно изменять искусственно, обрабатывая их поверхность  флотационными реагентами.

Флотационными реагентами называются химические вещества, которые вводятся в пульпу с целью регулирования и управления флотационным процессом. Они создают условия для избирательной флотации минералов, т. е. отделения полезных минералов друг от друга и от минерала пустой породы, а также обеспечивают насыщение пульпы прочными воздушными пузырьками, необходимыми для всплытия на поверхность флотируемых минеральных частиц.

Ассортимент флотационных реагентов, применяемых в настоящее  время для флотации руд, весьма разнообразен. Среди них встречаются органические и неорганические вещества, естественные продукты и синтетические соединения, хорошо растворимые и  не растворимые в воде.

Первоначально процесс  флотации возник в виде масляной флотации, осуществляемой путем введения в  пульпу большого количества масла, плотность  которого меньше плотности воды. Частицы минералов, не смачиваемых водой, прилипают к всплывающим в воде каплям масла и скапливаются в слое на поверхности пульпы. Частицы минералов, смачиваемых водой, не прилипают к каплям масла и остаются в пульпе. В настоящее время для обогащения руд этот процесс не применяется.

В курсовом проекте мы рассмотрим только наиболее распространенный в практике обогащения руд процесс  пенной флотации, в котором для  разделения минералов используется граница раздела вода-воздух, а  также укажем некоторые новые направления в развитии флотационного процесса.

 

 

Министерство  образования и науки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовой проект по дисциплине

«Флотационные методы обогащения полезных ископаемых»

 

 

 

 

 

 

                                                                                         

Выполнила: студ. гр. ОПИ-01

ФТ факультета

Чубко Л.И.

 

Проверила: Юшина  Т.И.

 

 

 

 

 

 

 

г.Москва

2004г.

 

 

Разработка реагентного  режима флотации

 

Классификация минералов по флотируемости

Предложенная М. А. Эйгельсом классификация минералов по флотируемости позволяет сгруппировать их следующим образом:

I. Неполярные минералы, обладающие высокой естественной гидрофобностью (молибденит), - флотируются аполярными собирателями, например керосином.

II. Самородные металлы, сульфиды цветных, черных и редких металлов (галенит, пирит, киноварь)– легко флотируются сульфгидрильными собирателями.

III. Окисленные минералы цветных металлов (англезит, малахит, доломит) – флотируются сульфгидрильными собирателями после сульфидизации.

IV. Соли щелочноземельных металлов, не содержащие кремнекислоты и карбонаты черных металлов (апатит, флюорит), - легко флотируются оксигидрильными собирателями без предварительной активации.

V. Окислы железа, марганца, олова (гематит) – Флотируются без активации оксигидрильными собирателями, но значительно хуже, чем минералы предыдущей группы.

VI. Силикаты и кварц (ортоклаз, мусковит). Многие из минералов этой группы флотируются анионными оксигидрильными собирателями. Иногда требуется предварительная активация, если на гранях или поверхностях разлома минерала не имеется достаточного количества катионов, способных образовывать с анионными собирателями труднорастворимые или прочные комплексные соединения. Такие минералы часто хуже флотируются катионными собирателями. Более детальное исследование флотационных свойств минералов данной группы приведет в дальнейшем к разделению ее на отдельные подгруппы.  

Флотация молибденовых руд. Практически единственным извлекаемым молибденовым минералом в медных рудах является молибденит, содержащий 60% молибдена и 40% серы.

Несмотря на высокую естественную гидрофобность поверхности молибденита, термодинамическая вероятность  его флотации реализуется плохо. Эффективная флотация минерала достигается  только после загрузки аполярных собирателей (керосин) в слабощелочной среде рН 8-8,5, которые закрепляются преимущественно на плоскости спайности поверхности в виде линз и капелек, обеспечивая эффективный прорыв гидратной прослойки между частицей и пузырьком при их встрече и способствуя многократному упрочнению образовавшегося контакта: пузырек—частица.

Собирателями для молибденита  являются также ксантогенаты и дитиофосфаты. Эти анионные собиратели адсорбируются на молибдените, при этом максимальная адсорбция наблюдается при рН 6-7.

 

Обычные подавители флотации сульфидов  на флотируемость молибденита (при  обычных расходах) существенно не влияют. В то же время молибденит депрессируется органическими коллоидами—крахмалом и декстрином—гораздо сильнее, чем  другие сульфидные минералы, и это используется на практике для их разделения. Его флотационная способность полностью подавляется после высокотемпературного окислительного обжига.  

Флотация свинцовых  руд.  Свинец в рудах представлен главным образом галенитом PbS. Железо в рудах представлено обычно пиритом.В качестве реагентов при селективной флотации свинцовых полиметаллических руд применяются  ксантогенаты, аэрофлоты, сернистый натрий, сода, сульфоксидные соединения, хроматы, фосфаты, жидкое стекло, медный, цинковый и железный купоросы, окислители и некоторые другие органические и неорганические соединения.

Галенит является одним из наиболее флотируемых сульфидных минералов. Свежеобразованные грани его по плоскостям спайности смачиваются углеводородами и неионогенными веществами лучше, чем водой, могут адсорбировать молекулы органических веществ, в результате чего галенит можно почти полностью сфлотировать с одним пенообразователем.

При флотации галенита, хорошими собирателями являются ксантогенаты и аэрофлоты.

Специфическими подавителями флотации галенита являются соли хрома: бихроматы и хроматы. Причиной дипрессии  галенита в их присутствии является образование трудно растворимых хроматных соединений на его поверхности.

Флотационные свойства пирита FeS зависят от генезиса минералов, определяющую физико-химическую неоднородность кристаллической решетки, различное соотношение серы и железа, наличие примесей и другое.

Наиболее эффективно пирит флотируется ксантогенатами и дитиофосфатами в слабокислой и нейтральной среде при рН 6-7. Наиболее распространенным подавителем пирита является известь, цианид, особенно при рН>7. Активизируется пирит в кислой среде, когда ибыточная щелочность нейтрализуется подачей кислоты или отмывается в сгустителе и гидроциклоне.

Флотация окисленных руд цветных металлов.

Малахит Сu (CO )(OH) -один из основных промышленных минералов окисленных медных руд. Содержит 57,4% меди. На практике позволяет получать устойчивые технологические показатели  только режим сульфидизации с последующией флотацией сульфгидрильрыми или катионными собирателями.                   

 

             Англезит PbSO также легко сульфидизируется, особенно при оптимальном значении рН 7,5-8,2, но требует более длительного перемешивания (до 10 минут) с сульфидизатором.