Рис.48. Структура флотационных пен

 

Образование в водной среде флотационного комп­лекса минеральная частица — пузырек воздуха — важнейший процесс при флотации.

В начальный период сближения частицы и пузырька воздуха вода из образовавшейся прослойки удаляется легко. При дальней­шем сближении возрастает сопротивление до определенного пре­дела, после чего происходит разрыв гидратной оболочки с боль­шой скоростью.                                                                                                                                                   Пузырек скачком прилипает к твердой поверхности,

образуя с ней определенную площадь контакта, которая за­висит от гистерезиса смачивания — явления задержки пере­движения периметра смачивания по шероховатой поверхности твердого тела. При разрыве гидратного слоя на границе контакта трех фаз появляется каемка реагента, способствующая повыше­нию прочности закрепления частицы на пузырьке воздуха.

     Конечная стадия флотационного процесса — образование ми­нерализованных пен. Минерализованная пена образуется на по­верхности пульпы в камерах машин вследствие всплывания и на­копления большого количества флотационных комплексов.            

 

По структуре флотационные пены делят на пленочные, пленочно-структурные и агрегатные.

   Пленочная пена состоит из тонкого слоя всплывших на поверхность пульпы крупных минеральных частиц, соединенных между собой мельчайшими пузырьками воздуха.

Пленочно-структурная пена состоит из крупных пузырьков воздуха, покрытых тонкими частицами угля. В промежутках между пузырьками находится значительное коли­чество воды. Эта пена характерна для флотации углей.

   Агрегатная пена (рис. 48, в) состоит из более крупных частиц угля и агрегатов, заполняющих основную часть простран­ства между пузырьками. Размеры пузырьков у агрегатной пены меньше, чем у пленочно-структурной. Эта пена хорошо минерали­зована и обводнена меньше, чем пленочно-структурная.

Прочность и устойчивость пены повышаются с уменьшением размеров частиц и пузырьков воздуха.

Получаемая при флотации угля пена значительно минерали­зована, очень вязка и относительно устойчива. Транспортирова­ние устойчивых пен по трубам затруднено и требует перекачива­ния насосами.

Флотационные реагенты

  

Реагенты выполняют важнейшую роль в процессе флотации углей, определяя его селективность и скорость.

      К флотационным реагентам предъявляют следующие требова­ния : 

1. высокую эффективность;   

 2. низкую стоимость и не дефицитность;   

3. высокую селективность (избирательность) действия по отношению к частицам угля;               

4. значительные ресурсы и благоприятное геогра­фическое расположение предприятия-поставщика;    

5. постоянство химического состава и свойств; 

 6. хорошую текучесть и незначитель­ную вязкость при низких температурах; 7. незначительную токсич­ность, отсутствие неприятного запаха;

8. пожаробезопасность;   

9. уме­ренную прочность образующейся пены.

                    Реагенты, применяемые при флотации угля, делят на:

собиратели, назначение которых — увеличивать гидрофобность частиц угля и обеспечивать быстрое и прочное прилипание их к пузырькам воздуха. В состав собирателей входят неполяр­ные вещества — углеводородные масла;

пенообразователи, назначение которых — образовывать пену. В состав вспенивателей входят поверхностно-активные ве­щества, понижающие поверхностное натяжение воды.

Реагенты для флотации угля могут одновременно выполнять функции собирателя и вспенивателя.

  В качестве реагентов при флотации угля используют продукты переработки нефти и природного газа, коксохимического производ­ства, а также продукты, содержащие высокомолекулярные спирты.

   Собиратели. Керосин — продукт дистилляции сырой нефти при 150—300° С, обладающий высокой флотационной активно­стью. Керосин относится к числу наиболее селективно действую­щих реагентов. В сочетании с поверхностно-активными реаген­тами он обеспечивает высокие качественно-количественные пока­затели флотации при расходе 0,5—1,2 кг/т.

   Осветительный керосин обладает собирательными и пенообразующими свойствами. При его использовании возможно получе­ние малозольного концентрата.

Отсульфированный керосин получают обработкой обычного ке­росина серной кислотой при 70—80° С. Он обладает хорошей фло­тационной активностью как собиратель, но является очень слабым пенообразователем.

РСО - реагент собиратель Омский (газойль каталитического крекинга и коксования)

Термогазойль – по внешнему виду – однородная жидкость коричнево цвета, относится к малотоксичным веществам, но вызывает раздражение кожи слизистой оболочки век и дыхательных путей. Расход определяется опытным путем.

    В качестве пенообразователей используют: высшие спирты (кубовые остатки, пенореагент), тяжелое, поглотительное н ан­траценовое масла, кислую смолу, тяжелые пиридиновые основа­ния, продукты переработки нефти и др. Некоторые из этих реаген­тов (спирты, продукты коксования каменных углей, неорганиче­ские соли) обладают одновременно и собирательными свойствами.

Высшие спирты — наиболее эффективные пенообразователи и хорошие собиратели. Они также подавляют глинистые частицы.

 

Реагент Т-66 — кубовые остатки при производстве диметил-диоксана. Он обладает вспенивающими свойствами. Расход реа­гента 50—80 г/т при расходе керосина 500—300 г/т.

    

 

  КОБС - к убовые остатки производства бутилового спирта представ­ляют собой желтовато-коричневую жидкость. Этот реагент явля­ется эффективным вспенивателем. Расход его 200 г/т при расходе керосина 1000 г/т.

  

КЭТГОЛ (кубовые остатки ректификации продуктов синтеза 2-этилгексанола).