После изучения дисциплины студент должен знать - umotnas.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1страница 2
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Рабочая программа учебной дисциплины 1 63.39kb.
Рабочая программа учебной дисциплины «Новые технологии в машиностроении» 1 138.58kb.
Программа учебной дисциплины «гидравлика и аэромеханика» Направление... 1 130.38kb.
Рабочая программа философия код дисциплины по учебному плану б2 «Философия»... 3 824.45kb.
Основная образовательная программа подготовки магистра по направлению... 1 158.11kb.
Основная образовательная программа подготовки магистра по направлению... 1 225.42kb.
Основная образовательная программа подготовки магистра по направлению... 1 182.84kb.
Основная образовательная программа подготовки магистра по направлению... 1 142.84kb.
Основная образовательная программа подготовки магистра по направлению... 1 151.97kb.
Рабочая программа дисциплины история прав человека 1 131.94kb.
Программа дисциплины «Инновации на финансовых рынках» 1 193.6kb.
Возможность применения флотации в водозаборно-очистных узлах 1 31.35kb.
Викторина для любознательных: «Занимательная биология» 1 9.92kb.

После изучения дисциплины студент должен знать - страница №1/2

ВВЕДЕНИЕ

Цель преподавания дисциплины обеспечить под­готовку специалиста, обладающего глубоким пониманием физико-химических основ и технологической практики про­цессов флотации, используемой для переработки 90 % руд цветных и редких металлов, а также в других отраслях про­мышленности.

После изучения дисциплины студент должен знать:

теорию минерализации пузырьков при флотации;

механизм действия реагентов;

технологию флотационного обогащения различных ви­дов минерального сырья;

флотационную аппаратуру.

После изучения дисциплины студент должен уметь:

анализировать исследования в области теории и техно­логии флотации, технологические и технико-экономические показатели, преимущества и недостатки конкурирующих технологических решений;

грамотно выбирать технологию обогащения с учетом особенностей вещественного состава и необходимости ком­плексного использования минерального сырья при мине­ральных затратах на обогащение;

применять навыки использования физико-химической модели флотации для совершенствования, интенсификации и автоматизации процессов.

Для освоения данного курса студентам необходимы знания по следующим дисциплинам:

химии (строение атома, химическая связь и строение молекул, комплексообразование, химическая кинетика и равновесие, растворы, окислительно-восстановительные ре­акции, электрохимические процессы, металлы и неметаллы);

химии и физико-химическим методам анализа (анали­тический контроль на современных обогатительных фабри­ках, основы качественного анализа, анализ анионов, анализ катионов, основы количественного анализа, физико-хими­ческие методы анализа, спектральные, радиометрические и др.);

химии органических соединений (углеводороды, спир­ты, фенолы, карбоновые кислоты, амины; соединения, со­держащие серу, фосфор и др.; высокомолекулярные органи­ческие соединения);

физики (первое начало термодинамики, второе начало термодинамики, жидкости, твердые тела, полимеры, кванто­вая теория);

высшей математики (аналитическая геометрия, теория вероятности, уравнения математической функции, диффе­ренциальное исчисление, интегральное исчисление, элементы математической статистики);

геологическим дисциплинам (физические свойства ми­нералов, структуры и текстуры пород и руд, их значение для обогащения).

Курс "Флотационные методы обогащения" рекоменду­ется изучать следующим образом:


  1. Прочитать программу курса. Обратить внимание на
    последовательность изучения вопросов.

  2. Прочитать методические указания по теме.

  3. Ознакомиться по одному из учебных пособий с мате -
    риалом темы, законспектировать основные положения, вы­
    воды, записать формулы и т.д.

  4. Научиться схематически изображать основные аппа­ -
    раты и оборудование, чтобы уметь объяснить их конструк -
    цию и принцип действия.

  5. После изучения каждой темы ответить на вопросы
    для самоконтроля.

  6. Выполнить контрольную и курсовую работы и полу­ -
    чить зачеты, затем пройти лабораторный практикум и сдать
    зачет. Экзамен за полный курс принимается после сдачи за -­
    четов по всем видам работ.

1. СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА ДИСЦИПЛИНЫ

ВВЕДЕНИЕ

Сущность, главные особенности и классификация флотационных процессов. Роль флотации в использовании бедных и труднообогатимых руд и повышении комплекс­ности использования минерального сырья. Вклад отече­ственных ученых и инженеров в развитие теории и практики флотации.



1.1. ТЕРМОДИКАМИКА

ЭЛЕМИНТАРНОГО АКТА ФЛОТАЦИИ

Краткая характеристика раздела фаз, участвую -­


щих в элементарном акте флотации. ,,

Свойства поверхности раздела вода-воздух. Свободная энергия поверхности раздела и величина капиллярного дав­ления внутри пузырьков. Первый закон капиллярности. Условия растекания аполярных масел и гетерополярных ор­ганических соединений по поверхности пузырька. Коэффи­циент растекания. Степень равновесности адсорбционных слоев органических реагентов на поверхности пузырька и оценка ее с использованием уровня Лапласа. Таблицы Баш-форта и Адамса. Гидратные слои, их свойства и структура на поверхности пузырька в отсутствии и при наличии органиче­ских реагентов.

Свойства поверхности раздела минерал-вода. Влияние различий полярности соприкасающихся фаз на значение удельной поверхностной энергии границы их раздела. Двой­ной электрический слой у поверхности минерала. Первое уравнение Липмана и электрокапиллярные кривые. Влияние заряда и потенциала поверхности на взаимодействие с иона­ми и молекулами реагентов. Дифференциальная емкость двойного электрического слоя, ее зависимость от адсорбции

на минеральной поверхности ионов и молекул поверхностно-активных веществ. Второе уравнение Липмана. Структура гидратных слоев на поверхности. Условия закрепления на поверхности минералов гетерополярных реагентов, капелек аполярных масел и выделения микропузырьков воздуха. Флокуляция и коагуляция минеральных частиц.

Изменение энергии прослоя воды между пузырьком и частицей при элементарном акте флотации, коалесценции пузырьков и капелек аполярных реагентов, коагуляции и флокуляции частиц, закреплении капелек органических реа­гентов на поверхности минералов.

Краевой угол смачивания и зависимость его величины от значений удельных поверхностных энергий на границе соприкасающихся фаз. Закон Юнга.

Гистерезис смачивания. Углы оттекания и натекания, угол контакта. Физико-химические причины, вызывающие гистерезис. Влияние аполярных реагентов на гистерезис сма­чивания.

Термодинамический анализ возможности элементарно­го акта флотации. Показатель флотируемости, зависимость его от значения краевого угла и наличия на поверхности час­тицы пузырьков газа, выделяющегося из раствора. Показа­тель флотируемости при коалесцентном механизме элемен­тарного акта флотации.



1.2. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФЛОТАЦИИ

Равновесие частицы на плоской поверхности раз­дела газ-жидкость при пленочной флотации. Условие флота­ционного равновесия для частиц произвольной формы по П.А. Ребиндеру.

Схема факторов, влияющих на минерализацию пу­зырьков и пенную флотацию частиц. Главные факторы, определяющие вероятность флотации. Вероятность столкно­вения частиц е пузырьками, зависимость ее от скорости дви­жения, количества, формы и размера, плотности частиц, вяз­кости и плотности среды. Вероятность закрепления частиц на пузырьках, зависимость ее от гидродинамических пара-

метров процесса, свойств поверхности пузырька и частицы. Вероятность сохранения закрепившихся на пузырьке частиц в статических и динамических условиях. Уравнения А.Н. Фрумкина - Б.Н. Кабанова и В.Н. Матвеенко. Меха­низм предотвращения деминерализации пузырьков при всплесках отрывающихся усилий по В.И. Мелику - Гайказя-ну. Вероятность удержания частиц в слое пены. Основные факторы, влияющие на ее значение. Необходимый размер пузырьков при пенной флотации. Влияние крупности частиц.

Характеристика процесса пенной сепарации и сил, дей­ствующих на частицу в пенном слое. Преимущества пенной сепарации по сравнению с обычной пенной флотацией и об­ласть ее применения.

Условия повышения крупности флотируемых зерен и эффективности флотации тонких частиц.



1.3. КИНЕТИКА. И МОДЕЛИРОВАНИЕ ФЛОТАЦИОННОГО ПРОЦЕССА

Кинетика минерализации воздушных пузырьков при флотации. Удельная скорость флотации по К.Ф. Бело-глазову. Коэффициент селективности.

Модели флотации. Модель четырех состояний, двух­фазная и однофазная модели. Модель флотации с учетом массопереноса. Перспективы использования кинетических закономерностей в системах автоматического управления флотацией с применением ЭВМ.

1.4. ФЛОТАЦИОННЫЕ РЕАГЕНТЫ И МЕХАНИЗМ ИХ ДЕЙСТВИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ РАЗДЕЛА ФАЗ ПРИ ФЛОТАЦИИ

Назначение, классификация флотационных реа­гентов и основные требования, предъявляемые к ним.

Состояние флотационных, реагентов в жидкой фазе пульпы и зависимости от концентрации, значения рН и окислительно-восстановительного потенциала пульпы.

Адсорбция реагентов на поверхности раздела фаз. Пра­вило П.А. Ребиндера. Адсорбция реагентов на поверхности раздела жидкость - газ. Уравнения Гиббса, Лэнгмюра, Шиш-ковского. Классификация действующих сил и формы закреп­ления реагентов на минеральной поверхности. Уравнения Фервея-Никольского, потенциалопределяющей адсорбции, Френдлиха. Хемосорбция на полупроводниках и условие образования новой фазы.

Состояние поверхности силикатных и карбонатных минералов при различных значениях рН. Причины окисле­ния углей, сульфидов и состояние их поверхности при раз­личных значениях окислительно-восстановительного потен­циала и рН раствора.

Собиратели и механизм их действия при флотации. Строение молекул и классификация собирателей. Влияние длины аполярной цепи собирателя на прочность его сорбции.

Механизм действия и область применения аполярных реагентов при флотации. Причины использования их в смеси с гетерополярными собирателями. Гетерополярные собира­тели с неопределенным химическим составом.

Закономерности коллектирующего действия и область практического применения катионных реагентов. Влияние ионного состава пульпы и шламов на их эффективность при флотации. Расход и стоимость катионных собирателей.

Механизм действия оксигидрильных собирателей при флотации. Зависимость коллектирующей способности окси-гидрильных собирателей от характера полярной группы, длины и строения углеводородной цепи. Способы повыше­ния их селективности. Расход и стоимость оксигидрильных собирателей.

Механизм действия, область применения, расход и стоимость сульфгидрильных собирателей.

Общие закономерности сорбции собирателей и флоти-руемость минералов. Роль форм сорбции собирателя при флотации.

Активаторы и механизм их действия при флотации. Назначение и основные механизмы активирующего действия реагентов - модификаторов.

Активирующее действие кислот, щелочей, комплексо-образующих соединений путем химической очистки поверх­ности минералов. -

Закономерности активирующего действия солей ще­лочноземельных металлов на флотацию силикатных минера­лов и солей тяжелых металлов на флотацию сульфидных ми­нералов путем хемосорбции ионов на поверхности.

Причины активирующего действия комплексных сое­динений на флотацию алюмосиликатов. Активирующее дей­ствие реагентов путем гетерогенной химической реакции.

Депрессоры и механизм их действия при флотации. Назначение и основные механизмы депрессирующего дей­ствия реагентов-модификаторов.

Депрессирующее действие щелочей. Закономерности влияния рН на необходимую концентрацию ксантогената в пульпе при флотации сульфидных минералов свинца, железа и меди. Депрессирующее действие извести. Механизм "цементации" сульфидной поверхности кальцийсодержа-щими соединениями.

Закономерности депрессирующего действия сульфид­ных и цианидных ионов. Существующие представления о депрессирующем действии и область применения кислот, солей щелочных, щелочноземельных металлов и алюминия, цинкового купороса, цинкатов, смесей цинкового купороса с содой и цианидами, сульфоксидных реагентов и их смесей с солями тяжелых металлов, хроматов и бихроматов, фосфа­тов, окислителей, восстановителей, жидкого стекла и орга­нических реагентов - депрессоров. Расход и стоимость де­прессоров.

Регуляторы среды и механизм их действия при флота­ции. Назначение и основные механизмы действия регулято­ров среды: регулирование рН, удаление из жидкой фазы пульпы нежелательных ионов, регулирование окислительно-восстановительного потенциала пульпы, а также процессов дисперсии коагуляции шламов. Реагенты-регуляторы, при­меняемые на практике, их расход и стоимость.

Пенообразователи и механизм их действия при флота­ции. Назначение, строение и физико-химические свойства пенообразователей. Роль и основные механизмы действия

пенообразователей (уменьшение коалесцентной способности и средней крупности пузырьков; уменьшение скорости их подъема; повышение прочности и прочности закрепления пузырька на частице).

Стабилизация и гашение пены флотирующимися час­тицами, вторичная концентрация их в пене. Пенообразова­тели, применяемые на практике, их расход и стоимость.



1.5. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА РУД,

СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТИ,

ИХ ВЛИЯНИЕ НА ФЛОТАЦИЮ

Влияние содержания ценных компонентов, мине­ралогического состава, вторичных изменений минералов и генезиса руд на результаты флотации. Характер вкраплен­ности и необходимая крупность измельчения при флотации. Управление качеством полезных ископаемых, поступающих на флотационное обогащение.

Состояние поверхности силикатных и карбонатных минералог при различных значениях рН. Причины окисле­ния углей, сульфидов и состояние их поверхности при раз­личных значениях окислительно-восстановительного потен­циала и рН раствора. Взаимное влияние сульфидов на со­стояние их поверхности. Состояние поверхности ионных кристаллов растворимых солей. Влияние изоморфизма, элек­трофизических свойств и кристаллохимического строения минералов на состояние их поверхности.

1.6. РЕЖИМЫ И СХЕМЫ ФЛОТАЦИИ

Классификация минералов по их флотируемости. Технологические режимы при флотации углей, талька, гра­фитовых и серных руд, содержащих минералы с высокой ес­тественной гидрофобностью. Технологические режимы при селективной флотации сульфидных медных, медно-молибденовых, медно - цинково-пиритных, полиметалличе­ских, медно-никелевых, ртутных, сурьмяных, мышьяковых руд и самородных металлов. Технологические режимы селек-



10

тивной флотации при переработке окисленных и смешанных руд цветных металлов, баритовых, флюоритовых, апатито­вых, фосфоритовых, монацитовых, шеелитовых и вольфра-митовых руд. Технологические режимы флотации полевых шпатов, бериллиевых и литиевых руд, аллюминийсодержа-щих силикатов. Технологические режимы при селективной флотации растворимых солей. Ионная флотация. Результаты флотации и качество получаемых концентратов и продуктов. Анализ конкурирующих технологических режимов селек­тивной флотации с учетом расходных коэффициентов, про­должительности флотации, технологических показателей.

Направления совершенствования режимов флотации: автоматический контроль и регулирование концентрации реагентов в пульпе;' оптимизаций состава сорбционного слоя собирателя на минеральной поверхности, крупности и соста­ва поверхности пузырьков; регулирование окислительно-восстановительного потенциала и состояния жидкой фазы пульпы; оптимизация подготовки коллективных концентра­тов к разделению. Экономическое значение оптимизации, интенсификации и автоматизации флотационного процесса.

Классификация операций флотации и стадиальность схем флотационного обогащения. Схемы с раздельной фло­тацией песков и шламов. Схемы коллективной флотации, селективной. Комбинированные схемы.



1.7. ФЛОТАЦИОННЫЕ

МАШИНЫ И АППАРАТЫ

Классификация современных флотационных ма­шин, аппаратов и требования, предъявляемые к ним. Про­цессы диспергирования воздуха и аэрации пульпы во флота­ционных машинах разных типов.

Конструктивные особенности флотационных машин механического, пневматического, пневмомеханического, элек­трофлотационного типов и машин с изменяемым давлением.

Влияние степени аэрации, дисперсности и равномерно­сти распределения воздушных пузырьков в объеме пульпы, скорости потока, крупности флотируемых частиц, плотности



11

пульпы, продолжительности пенной флотации и интенсив­ности съема пены на технико-экономические особенности пенной сепарации.

Сравнительная характеристика, выбор, расчет и основ­ные направления совершенствования флотационных машин.

1.8. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ
ФЛОТАЦИОННОГО ОТДЕЛЕНИЯ

Распределение операции флотации по флотаци­онным машинам. Устройство для подготовки пульпы и фло­тации. Организация работ отделения реагентов. Кондицио­нирование флотационной пены. Контроль и регулирование флотационного процесса. АСУТП. Охрана труда и техника безопасности на флотационных фабриках.

Основные технологические и технико-экономические показатели работы флотационных фабрик. Анализ кальку­ляции себестоимости флотационного обогащения различных типов руд.

Перспективы и направления дальнейшего развития флотационного обогащения полезных ископаемых с целью повышения комплексности использования полезных иско­паемых и организации безотходного производства в услови­ях полного водооборота и охраны окружающей среды. При­менение флотационных методов обогащения в других отрас­лях народного хозяйства.



1.9. ТЕМЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

1. Преимущества и недостатки современных фло­тационных машин с позиции минерализации пузырьков при флотации.



  1. Влияние состояния минеральной поверхности на сте­ -
    пень ее гидрофильности и характер адсорбции реагентов.

  2. Использование результатов исследований механизма
    действия реагентов при совершенствовании технологических
    режимов флотации.

12

1.10. ТЕМЫ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

  1. Измерение краевых углов смачивания.

  2. Изучение кинетики пенной флотации

  3. Изучение влияния свойств пены на показатели фло -­
    тации.

  4. Изучение влияния концентрации собирателя на по -­
    казатели флотации.

  5. Изучение влияния рН пульпы на флотацию минералов.

  6. Изучение влияния концентрации сернистого натрия
    на флотацию сульфидных и окисленных минералов при раз­
    личной щелочности пульпы и концентрации собирателя.

  7. Флотация сульфидных руд цветных металлов.

  8. Флотация графитсодержащей руды.

2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

2.1. ТЕРМОДИНАМИКА

ЭЛЕМЕНТАРНОГО АКТА ФЛОТАЦИИ

В процессе пенной флотации имеет место взаимо­действие трех фаз: твердая фаза - минерал, жидкая фаза -вода, газообразная - воздух. Каждая из этих фаз имеет большое значение при обогащении методом флотации. По­этому для понимания элементарного акта флотации необхо­димо знать свойства воздуха, воды, физико-химические свойства поверхности минерала, характер связей в них, свойства поверхности раздела минерал-вода, структуру ми­нералов.

При изучении этой темы следует обратить особое вни­мание на краевой угол смачивания и зависимость его вели­чины от значений удельных поверхностных энергий на гра­нице соприкасающихся фаз.

Литература (1, с. 14-37; 2, с. 9-36).

13

Вопросы и задания для самопроверки


  1. Назовите тип связи между атомами водорода и кислорода
    в молекуле воды.

  2. Какая связь является атомной, водородной?

  3. Какая молекула называется полярной, какая неполярной?

  4. Что представляет собой поверхностное натяжение?

  5. Дайте определение понятия адсорбция.

  6. Перечислите типы связей, которые бывают в минералах.




  1. Опишите возможные дефекты кристаллической решетки
    минералов и изоморфные замещения.

  2. Охарактеризуйте газовую фазу.

  3. Какие ионы называются "неизбежными"?




  1. Покажите на примерах, какое влияние на флотацию ока -­
    зывают неизбежные ионы пульпы.

  2. Каким образом можно регулировать ионный состав пульпы?

  3. Чем отличается вода гидратных слоев от объемной воды?

  4. Дайте определение "полного потенциала" и z- потенциала.

  5. Дайте определение краевого угла смачивания и гистерези -­
    са смачивания

15. Назовите причины, вызывающие гистерезис смачивания.

2.2. ФИЗИЧЕСКИЕ

ОСНОВЫ ФЛОТАЦИИ

При изучении этой темы студент должен уяснить схему факторов, влияющих на минерализацию пузырьков и пенную флотацию. Необходимо знать уравнения А.Н. Фрум-кина - Б.Н. Кабанова и В.Н. Матвиенко, механизм предот­вращения деминерализации пузырьков при всплесках отры­вающих усилий по В.И. Мелику-Гайказяну. Литература (1, с. 37-70; 2, с. I49-I76).



Вопросы и задания для самопроверки

1. При каких условиях минеральная частица может прилип­нуть к пузырьку воздуха?

2. Охарактеризуйте этапы столкновения и скольжения.

14

3. Объясните механизм предотвращения деминерализации


пузырьков при всплесках отрывающихся сил по В.И. Мелику -
Гайказяну.

  1. Что является мерой флотационной активности минерала?

  2. Докажите вероятность возникновения пузырьков воздуха
    на твердой поверхности.

  3. Значение какого краевого угла входит в уравнение Фрум -
    кина - Кабанова?

  4. Как можно повысить флотируемость крупных зерен?

8. Перечислите известные способы повышения эффектив -­
ности флотации шламов.

2.3. КИНЕТИКА И МОДЕЛИРОВАНИЕ ФЛОТАЦИОННОГО ПРОЦЕССА

При изучении этой темы необходимо познако­миться с кинетикой минерализации воздушных пузырьков при флотации, уметь вывести формулу скорости флотации (К.Ф. Белоглазова), знать причины снижения удельной ско­рости флотации и способы ее повышения, представлять пер­спективы использования кинетических закономерностей в

системах автоматического управления флотацией. Литература [1, с. 71 -77; 2, с. 176-179].

Вопросы и задания для самопроверки

1. Выведите формулу скорости флотации (Белоглазова). 2.0 чем свидетельствует выпуклая форма кривой?



  1. Что показывает вогнутая форма кривой?

  2. Как скорость флотации влияет на экономические показате­
    ли обогащения?

  3. Почему при наличии в руде шламов часто их целесообраз­
    но удалять?

  4. Почему результаты флотации получаются выше при раз­
    дельной флотации песков и шламов?

7. Когда целесообразно проводить раздельную флотацию
песков и шламов?

8. Назовите причины снижения удельной скорости флотации


и как их можно ликвидировать.

15

2.4. ФЛОТАЦИОННЫЕ РЕАГЕНТЫ

и механизм их действия

НА ПОВЕРХНОСТИ РАЗДЕЛА ФАЗ ПРИ ФЛОТАЦИИ

При изучении этой темы студент должен понять назначение и механизм действия основных реагентов при флотации: регуляторов рН пульпы, активаторов, собирате­лей, депрессоров и пенообразователей; знать формулы основных реагентов и уметь написать предлагаемые реакции их взаимодействия с минералами; знать расход реагентов и

их стоимость.

Литература (I, с. 71-204; 2, с. 47-149).

Вопросы и задания для самопроверки

1. Для чего добавляют в пульпу регуляторы рН пульпы, акти­


ваторы, собиратели, депрессоры и пенообразователи? Опишите
механизм их действия.

  1. Перечислите и охарактеризуйте основные сульфгидриль -
    ные собиратели. Объясните механизм действия ксантогената.

  2. Почему целесообразно использовать при флотации суль­ -
    фидных руд смесь нормального ксантогената и с изостроением угле­
    водородного радикала?

  3. Назовите и охарактеризуйте наиболее широко применяе­
    мые оксигидрильные собиратели. Изложите механизм действия
    олеиновой кислоты и олеата натрия.

  4. Для каких минералов в качестве собирателя используют
    углеводородные масла (керосин, солярка, машинное и трансформа­
    торное масло, ИМ-5 и др.)?

  5. Перечислите и охарактеризуйте основные катионные соби­
    ратели.

  6. Назовите депрессоры для подавления флотируемости сфа­
    лерита, галенита, пирита, кварца и объясните механизм их действия.

  7. Расскажите о назначении и механизме действия активато­
    ров: CuSO4, Na2S.

  8. Почему окисленные минералы меди, свинца, цинка не фло­
    тируются ксантогенатом без предварительной их сульфидизации?

10. К каким последствиям может привести завышенный рас­
ход сернистого натрия при флотации окисленных минералов?

16

  1. Какова необходимая степень покрытия минерала собира­
    телем для полной флотации?

  2. За счет каких сил осуществляется закрепление гетеропо -
    лярного и аполярного собирателя на поверхности минералов?

  3. Как зависит необходимая степень покрытия собирателем
    от длины его аполярной части и исходной гидрофобности поверх­
    ности минерала?

  4. Каковы нормы ПДК керосина, ксантогената, аэрофлота?

  5. Какие пенообразователи лучше применять при флотации
    крупных, мелких частиц и в цикле селекции?

  6. Опишите способы снижения объема и устойчивости пены.

  7. Какими свойствами должна обладать хорошая пена?

  8. Сделайте вывод формулы рН.




  1. Расскажите возможные механизмы действия рН на по­
    верхность минералов и ионный состав пульпы.

  2. Перечислите методы определения рН.

  3. Как действует рН на состояние собирателей?

  4. Почему щелочная среда создается содой, а не более деше­
    вой известью?

2.5. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА РУД, СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТИ, ИХ ВЛИЯНИЕ НА ФЛОТАЦИЮ

При изучении этой темы необходимо понять, как влияет содержание ценных компонентов, минеральный со­став, вторичные изменения и характер вкрапленности мине­ралов на результаты флотации, изоморфные замещения, электрофизические свойства и кристаллическое строение ми­нералов на состояние их поверхности. Литература [1, с. 204-209; 2, с. 36-47].



Вопросы и задания для самопроверки

  1. Что входит в характеристику вещественного состава руд?

  2. До какой крупности необходимо измельчить руду, чтобы
    получить высокие показатели флотации?

  3. Почему при флотации руд одинакового генезиса одинако­
    вой вкрапленности, одинакового состава пустой породы извлечение
    металла выше из руды с более высоким содержанием?

  4. До какой степени крупности необходимо измельчить руду,
    чтобы получить высокие показатели флотации?

  5. Назовите главную особенность флотации растворенных солей.

6. Какое влияние на флотируемость минералов оказывают
изоморфные замещения?

2.6. РЕЖИМЫ И СХЕМЫ ФЛОТАЦИИ

При изучении этой темы студент должен уяснить основные направления технологического прогресса в области флотации полезных ископаемых, а также задачи комплекс­ного извлечения ценных компонентов из руд.

Следует рассмотреть современные режимы флотации сульфидных, окисленных и смешанных сульфидно-окисленных руд, руд редких металлов, фосфоритов и апати­тов, схемы коллективной и селективной флотации, комбини­рованные схемы флотации.



Литература [1,0.209-303; 2, с. 260-300].

Вопросы и задания для самопроверки

  1. Дайте классификацию минералов по юс флотируемости.

  2. Нарисуйте и объясните схемы флотации медно-цинковой,
    свинцово-цинковой, медно-свинцово-цинковой руды, графита и
    калийных солей. Напишите режимы флотации.

  3. Опишите процесс ионной флотации.

4. Перечислите направления совершенствования режимов
флотации.

  1. Дайте классификацию операций флотации.

  2. Когда используются схемы с раздельной флотацией песков
    и шламов?

  3. Обоснуйте целесообразность применения комбинирован­
    ных схем.

  4. Назовите факторы, влияющие на показатели флотации.

9. В какой последовательности целесообразно выделить из
руды минералы: сфалерит, ковеллин, халькозин? Объясните почему?

10. В чем преимущество флотации перед остальными метода­


ми обогащения? В каких случаях применяют селективную флотацию
и в каких коллективную с последующей селекцией коллективных
концентратов?

18

2.7. ФЛОТАЦИОННЫЕ



МАШИНЫ И АППАРАТЫ

Известно, что результаты флотации в большей мере зависят от конструкции флотационной машины. По­этому студент должен знать классификацию современных флотационных машин, аппаратов, их конструктивные осо­бенности и требования, предъявляемые к ним. Уметь вы­брать тип машины и рассчитать необходимое количество

камер для каждой операции флотации. Литература (I, с. 303-240; 2, с. 191-238).

Вопросы и задания для самопроверки

1. Дайте классификацию современных флотационных машин.



  1. Нарисуйте схему устройства механической, пневмати­
    ческой и пневмомеханической флотационных машин. Объясните
    принцип их действия.

  2. Перечислите основные направления совершенствования
    флотационных машин.




  1. Напишите формулы для расчета механических, пневмоме­
    ханических и пневматических машин.

  2. Что вы понимаете под вторичной концентрацией в пенном
    слое? Как она используется при флотации и как ее можно увеличить?

  3. Проведите анализ вероятности выделения пузырьков воз­
    духа на поверхности частиц. В каких флотомашинах эта особен­
    ность наиболее реализуется, и как ее можно усилить?

2.8. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ

флотационного отделения

При изучении этой темы необходимо понять как распределяются операции флотации по флотационным ма­шинам, как подготавливается пульпа к флотации, как и где готовятся реагенты. Знать способы кондиционирования ион­ного состава промышленных и оборотных вод и способы разрушения пены, АСУТП, охрану труда и технику безопас­ности на флотационных фабриках.

Литература [I, с. 34! -361; 2. с. 256-260].

19

Вопросы и задания для самопроверки



  1. Какие машины обычно используются две основных и кон­
    трольных операций, а какие - для перечистки?

  2. Где и как готовятся реагенты перед подачей их во флотацию?

  3. Как можно снизить концентрацию солей жесткости и неиз­
    бежных ионов в промышленных и оборотных водах?

  4. Перечислите способы разрушения флотационной пены.

  5. Как регулируется процесс флотации?

  6. Расскажите о технике безопасности в цехе флотации.

  7. Охарактеризуйте перспективные направления дальнейшего
    развития флотационного процесса.

3. ЗАДАНИЯ ДЛЯ

КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ



1. Приведите схему флотации полезного ископаемого (табл. 1). Укажите особенности технологического процесса (плотность пульпы, реагентный режим и т.д.).

Таблица 1. Исходные данные для задания 1

Вариант







Крупность

по пред-







руды перед

последней цифре

Руда

Рудные минералы

измельче­нием, мм

шифра










студента










1

Медная

Халькопирит

10

2

Свинцово-цинковая

Галенит, сфалерит

15

3

Свинцово-баритовая

Галенит, барит

2

4

Полиметаллическая

Галенит, сфалерит,










пирит

25

5

Медно-никелевая

Кубанит, пенталан-










дит, миллерит - ,

15

6

Медно-молибденовая

Халькопирит,










молибденит, пирит

25

7

Вольфрамо-молибде-

Шеелит, молибденит,







новая

повеллит

20

8

Титановая

Ильменит

18

9

Железная

Магнетит, гематит

24

10

Апатит-нефелиновая

Апатит, нефелин

16

20

2. Объясните механизм действия реагентов (табл. 3). Таблица 2. Исходные данные дли задания 2



Вариант по последней цифре шифра студента

Реагент

1

2

3



4

5

6



7
8
9

Реагенты - регуляторы рН пульпы Оксигидрнльные собиратели Сульфгидрильные собиратели Катионные реагенты-собиратели

А полярные реагенты-собиратели Сульфидизаторы

Активаторы окисленных форм свинцовых минералов и сфалерита Депрессоры сульфидов цветных и черных металлов

Депрессоры кварца



3. Обоснуйте выбор типа флотационной машины для переработки полезного ископаемого (табл.5 ,4).

Таблица 3. Типы руд

Вариант по последней цифре шифра

Полезное ископаемое

Цикл флотации, операции

1
2
3

4
5


6

7
8


9

Угольные шламы

Серная руда

Медно-никелевая руда Медно-молнбденовая руда (сульфидная) Вольфрамо-молибде-новая руда (минералы: шеелит и молибденит) Апатнто-нефелиновая

руда.


Цинково-пиртная руда (сплошная сульфидная) Сильвинитовая руда Флюоритовая руда

Основная и контрольная фло­тация

Рудный цикл (основная и кон­трольная флотации)

Цикл коллективной флотации Межцикловая флотация
Цикл молибденовой флотации

Песковая и шламовая флотация


Цикл цинковой флотации
Цикл сильвиновой флотации Песковая и шламовая флотации

Таблица 4. Исходные данные для задания 3

Ва-

По-




Вариант по последней

цифре шифра студента




ри-

каза-































ант

тели

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

Про-

1,0

0,9

1,2

1,1

0,8

0,9

0,6

0,5

0,7

1,3

2

изво-

2,0

2,1

3,0

1,9

3,5

4,1

5,2

3,7

2,9

24

3

дитель-

3,0

3,8

4,1

5,2

2,9

6,7

5,2

4,4

5,I

3,9

4

ность,

5,1

3,9

7,3

6,2

7,5

5,1

6,3

5,9

4,8

5,3

5

млн т/г.

10,1

11

8,9

9

12,5

13

14,1

16

8,3

164

6




1,4

1,5

2,3

4

5,2

3,6

4,7

3,8

5,1

2,8

7




0,8

0,9

0,6

1

0,9

0,4

1,2

3

2,4

1.3

8




11

13,0

12

9

14,5

!2

16

17

15,4

14,8

9




1,1

1,3

1,7

1,8

0,8

1,6

0,5

1,3

4,1

3,2

1

Содер-

21

22

28

30

31

26

27

25

28

23

2

жание

25

26

24

23

27

28

21

29

30

29

3

твердо-

31

32

33

34

35

35,1

29

32

314

344

4

го в пуль

29

28

27

32

33

34

34,5

35

33,8

36,1

5

пе,%

28

29

31

32

31

30,5

35,0

33,1

33

29,8

6

Пески

51

55

56

53

52,1

50

50,4

41,9

45

49^




Шламы

16

17

18

22

28

29

26,3

20,3

17

25Д

7




31

30

29

32

33

34

32

31,5

29,0

28,0

8




27

28

29

31

32

26

25

28,1

27,5

29,0

9

Пески

55

56

55,2

53,1

54,0

52

51

56,0

54,3

53,8




Шламы

20

21

25,0

24,1

23,3

19

21,2

23,2

22,4

19,8

4. Обоснуйте и выберите схему обогащения полезного ископаемого. Сделайте расчеты качественно-количественной и водошламовой схем первого цикла обогащения. Характе­ристику руды и производительность обогатительной фабри­ки примите по условиям задания 3, содержание расчетного компонента - по табл. 5.

При выборе схемы обогащения необходимо осветить следующие вопросы: вещественный состав руды; анализ ра­боты предприятий, перерабатывающих аналогичное сырье; требования, предъявляемые к качеству концентрата. Недо­стающие данные примите по литературным источникам.


следующая страница >>