Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт цветных металлов и материаловедения

Кафедра обогащения полезных ископаемых

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №7

«Флотация полиметаллической руды»

Преподаватель Н.И. Коннова

Студент гр. ПЭ 09-01 А.А. Дударева

Красноярск 2011

Цель работы: ознакомиться с принципом действия лабораторной флотационной машины и процессом флотации Pb – Zn руды.

Оборудование: флотационная машина, виброистиратель, Pb-Zn руда – 100г, флотационные реагенты, мерные цилиндры, совки, чашки, кисточки, бумага, клеенка, шпатели.

1 Основные теоретические сведения

Флотация является основным технологическим процессом обогащения многих полезных ископаемых. В настоящее время работают сотни – тысячи 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 в отличие от других процессов обогащения является процессом универсальным, так как не существует принципиальных ограничений в отношении возможности ее применения для разделения любых минералов, поскольку все они имеют разные значения удельной свободной поверхностной энергии. Универсальность флотационного процесса обеспечивается и тем, что если «природная» разница в значениях удельной поверхностной энергии у разделяемых минералов невелика и недостаточна для эффективного флотационного разделения, то она может быть увеличена с помощью специальных реагентов, называемых флотационными, избирательное закрепление которых на поверхности определенных минералов изменяет их поверхностную энергию в заданном направлении. [3]

При переработке руд редких металлов флотация является одним из основных процессов. Так, литиевые и бериллиевые руды, содержащие тонковкрапленные минералы, обогащаются только флотацией. Плотности сподумена, лепидолита, берилла и других промышленных минералов лития и бериллия очень близки к плотности минералов породы – кварца, слюд, полевых шпатов и др., что определяет неэффективность применения гравитационных процессов для разделения этих минералов. [2]

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

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

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

В зависимости от назначения флотационные реагенты условно делятся на собиратели, пенообразователи, депрессоры, активаторы и регуляторы среды. Условность такой классификации объясняется тем, что один и тот же реагент может быть одновременно собирателем и пенообразователем (аэрофлоты), при различных расходах активаторам и депрессорам (сернистый натрий, цианид) и т.д.

Процесс флотации осуществляется в обогатительных аппаратах, называемых флотационными машинами. К флотационным машинам предъявляются определенные требования: они должны обеспечивать достаточную аэрацию пульпы (насыщение пульпы воздухом); равномерное распределение минеральных частиц пузырьков воздуха по объему пульпы, легкую регулировку уровня пульпы в машинах; перемешивание пульпы должно быть такой интенсивности, чтобы минеральные зерна не осаждались на дно, а зона пенообразования была спокойной. Желательно, чтобы машина была дешевой, детали ее износоустойчивы, а расход энергии небольшим.

Применяемые флотационные машины по способу аэрации и перемешивания пульпы разделяются на механические, пневмомеханические и пневматические. [1]

Сульфидные руды являются одним из главных объектов флотационного обогащения полиметаллических руд цветных металлов.

Сульфидные минералы обладают большими природными гидрофобными свойствами, в сравнении с минералами-окислами они хорошо гидрофобизируются с сульфгидрильными собирателями. Достаточно просто отделить сульфидные минералы от минералов пустой породы. В этом случае селективность процесса достигается подачей в процесс реагентов собирателей. Сложно отделять сульфиды друг от друга. Свинцовые и цинковые минералы разделяются несколькими методами. Самым распространенным является метод, основанный на применении сочетания цианида с цинковым купоросом в щелочной среде. Депрессия сфалерита таким сочетанием реагентов происходит вследствие образования в пульпе нерастворимого цианида цинка. [1]

Вместо цианида в сочетании с цинковым купоросом может применяться сульфит или тиосульфат натрия. Если сфалерит в руде представлен неактивированной цинковой обманкой, то для депрессии ее достаточно применить один цинковый купорос. При прямой селективной флотации сначала флотируется галенит, гидрофилизируя цинковую обманку одним из перечисленных депрессоров, и затем после активации сфалерита медным купоросом производится цинковая флотация. Для того чтобы выделить богатый концентрат, увеличивают щелочность пульпы, добавляя известь, которая депрессирует пирит. [4]