7.5.1

ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ

О ФЛОТАЦИОННОМ РАЗДЕЛЕНИИ

МИНЕРАЛОВ

Флотацией называется процесс разделения тонкоизмельчен - ных полезных ископаемых, осуществляемый в водной среде и основанный на различии их способности, естественной или ис­кусственно создаваемой, смачиваться водой, что определяет из­бирательное прилипание частиц минералов к поверхности разде­ла двух фаз.

Флотационный процесс осуществляется чаще всего в трех­фазной системе, включающей твердую (Т), жидкую (Ж) и газо­образную (Г) фазы. Из всех разновидностей флотационного ме­тода обогащения наиболее широкое распространение получила пенная флотация. Она основана на способности несмачиваемых (гидрофобных) минералов прилипать к пузырькам воздуха, об­разующимся в результате аэрации пульпы, и всплывать вместе с ними на поверхность пульпы, образуя пенный продукт. Сма­чиваемые (гидрофильные) минералы остаются взвешенными в пульпе, образуя камерный продукт. Минеральные частицы, за­крепившиеся на поверхности воздушных пузырьков, называют­ся флотирующимися, не закрепившиеся — не флотирующими­ся. Крупность флотируемых частиц в процессе пенной флота­ции обычно не превышает 0,15 мм для руд, содержащих тяже­лые минералы, и 0,5 мм — для углей.

Для увеличения естественного различия в смачиваемости по­верхности минералов или для искусственного создания такого различия минеральную поверхность обрабатывают особыми ве­ществами, называемыми флотационными реагентами. С помо­щью подбора флотационных реагентов можно достигнуть усло­вий, при которых одни минералы будут флотироваться, а дру­гие нет, т. с. создать условия для их селективного разделения.

В настоящее время флотация широко применяется для обо­гащения большинства руд цветных и редких металлов, апати­товых, фосфоритовых, баритовых, графитовых, флюоритовых и других руд, полевошпатового сырья и угольных шламов. Ме­тод флотационного обогащения находит применение при обога­щении железных и марганцевых руд. Широкая распространен­ность флотации объясняется универсальностью процесса, свя­занной с возможностью разделения практически любых мине­ралов и возможностью обогащения бедных руд.

• Сущность процесса пенной флотации сводится к следующе­му. Исходная пульпа после обработки ее флотореагентами по­ступает во флотационную машину, где насыщается воздухом в виде мелких воздушных пузырьков. Несмачиваемые (гидрофоб­ные) частицы при столкновении с пузырьками прилипают к по­следним, создавая агрегаты, состоящие из воздушных пузырь­ков с закрепившимися на них твердыми частицами. Агрегаты, имеющие плотность меньшую, чем плотность пульпы, всплыва­ют на ее поверхности, образуя слой минерализованной пены, удаляемой с поверхности. Смачиваемые (гидрофильные) части­цы к воздушным пузырькам не прилипают, остаются в объеме пульпы и образуют камерный продукт.

Обычно в пенный продукт флотации извлекают полезный минерал, а в камерный — минерал пустой породы. Такой про­цесс носит название прямой флотации. В отдельных случаях це­лесообразнее бывает извлекать в пенный продукт минералы пу­стой породы, а полезные минералы концентрировать в камер­ном продукте. Такой процесс называется обратной флотацией.

Если в процессе флотации получают концентрат, содержа­щий два или более ценных компонента, такую флотацию назы­вают коллективной. Если в процессе флотации последовательно получают несколько концентратов при содержании в каждом отдельном концентрате только одного ценного компонента (например, меди, цинка, свинца и других), такую флотацию на­зывают селективной. Если в процессе флотации в начале полу­чают коллективный концентрат, а затем из него выделяют по­следовательно ценные компоненты в самостоятельные концен­траты, такую флотацию называют коллективно-селективной.