Характеристика применяющихся пенообразователей

Сосновое масло получается в результате перегонки с водяным паром древесины (пней) с фракционной разгонкой. В России оно получается из скипидара – сырца.

Масло прозрачное, желтого цвета с запахом скипидара. Удельный вес 0,915 – 0,935, t_кип.-170°. Основная часть – ароматические спирты, терпеновые спирты и терпинеол, а также борнеол и фенхиловый спирт.

Терпеновых спиртов 40 – 60%. Пенообразующее действие его связано прежде всего с терпинеолом. Обладает очень небольшим собирательным действием. Расход – 0,025 до 0,100 кг/т.

Терпинеол C₁₀H₁₇OH. В техническом содержание 40 – 60%, в чистом 90% терпинеола, может проявлять собирательные свойства, например, для касситерита при рН – 5,5 – 6,5.

ОПСБ – смесь монобутиловых эфиров полипропиленгликолей:

,

где n = 3, 4, 5.

Расход ОПСБ 10−50 г/т.

ОПСМ – смесь монометиловых эфиров полипропиленгликолей:

,

где n = 3, 4.

Расход ОПСМ 10 – 50 г/т.

Э-1 – смесь монобутиловых эфиров полиэтиленгликолей:

,

где n = 2, 3, 4

ИМ-68 – смесь гексилового C₆H₁₃OH, гептилового C₇H₁₅OH и октилового C₈H₁₇OH .Имеет неприятный запах. Расход 10 – 50 г/т.

Циклогексанол – вторичный спирт.

Растворим в воде до 3,6%, слаботаксичен.

Д-3 – сложный эфир фталевой кислоты, производящийся в большом количестве.

Т-66 – смесь различных веществ, преимущественно одноатомных спиртов пиранового и диоксанового ряда, а также некоторых гликолей. Имеет постоянный состав, не токсичен, эффективен.

МИБК– метилизобутилкарбинол. Нашёл широкое применение при селективной флотации полиметаллических и других руд.

МИБК – вторичный гексиловый спирт, имеет структурную формулу:

Расход МИБК составляет 10 – 50 г/т.

Триэтоксибутан (ТЭБ) относится к сильным пенообразователям имеет формулу:

Расход его при флотации в 2–3 раза меньше расхода составного масла. Преимуществом ТЭБ является то, что в водных растворах он в течение нескольких дней разлагается с образованием безвредных продуктов, вследствие чего хвостовые воды, содержащие ТЭБ, не требуют специальной отчистки.

Т-92

Это смесь различных веществ, преимущественно одноатомных спиртов пиранового и диоксанового ряда, а также некоторых гликолей. Является в России одним из основных пенообразователей (вследствие постоянного состава, не токсичен, эффективен).

Сейчас для устойчивого ведения технологического процесса применяют смесь пенообразователей.

Роль пенообразования при флотации заключается в том, что в зависимости от устойчивости пены будет изменяться извлечение ценного минерала в концентрат. Пена не должна быть слишком устойчивой и не должна быстро разрушаться.

Пена – это концентрированная эмульсия газа в жидкости. Содержание жидкости в пене 2 – 13%. Пена имеет ячеистую структуру и состоит из деформированных воздушных пузырьков, между которыми сохраняется тонкая плёнка воды с ПАВ. При соединении пузырьков согласно закону Плато образуется угол 120º. Пена может быть двух и трех фазной.

При флотации получаются пены различного строения:

1. Пленочно-структурные,характеризующиеся тем,что:

– крупность пузырьков воздуха в верхних слоях пены больше чем в нижней;

– толщина прослоек воды уменьшается при приближении к поверхности пены;

– слой пены имеет большую высоту (5–20см);

– крупные пузырьки деформированы. В ней содержится большое количество воды, подвижность весьма значительна.

2. Агрегатные пены – состоят из крупных частиц скрепленных множеством пузырьков, размеры которых небольшие. Содержат небольшое количество воды, являются достаточно устойчивыми, но при падении в желоб легко разрушаются.

3. Пленочные пены – имеют небольшую высоту, минеральные частицы очень крупные. Обычно сильно гидрофобные.

Образование агрегатной и пленочной пены наблюдается при флотации хорошо флотируемых полезных ископаемых. Крупное зерно флотируется рядом пузырьков, так как подъемная сила одного пузырька недостаточна.

Хрупкая пена, быстро разрушающаяся в машине, снижает извлечение, а слишком устойчивая не транспортабельна, плохо перекачивается насосами. Такая пена, попадая в сгуститель, образует пленку и полезный крмпонент теряется со сливом сгустителя.

С чрезвычайно устойчивой пеной можно бороться следующими способами:

1. Орошением водой в желобах, но если с водой захватывается воздух, то объем пены увеличивается.

2. Применением предельных углеводородов типа керосин, трансформаторное масло. Эти вещества вытесняют с межфазной границы ПАВ или образуют вторую жидкую фазу на границе жидкость-воздух. Сигма (σ) станет постоянной, так как керосин не является ПАВ.

3. Использованием электролитов.

4. Применением органических веществ: СЦЩ и другие.

5. Гашение пены другой пеной (противоположного знака).

6. Использование ультразвука.

7. Применением горячего пара.

8. Использованием вакуума.

9. Применением различных механических устройств и аппаратов.

Вторичное обогащение концентратов в пенных слоях

Содержание флотируемого минерала, по высоте пенного слоя изменяется значительно. Верхние слои пены содержат меньшее количество частиц пустой породы, чем нижние, так как последние выпадают из пены как менее прочно прикрепленные к пузырькам и увлекаемые стекающими потоками воды. Поэтому верхние слои пенного слоя содержат наиболее чистый концентрат. Если снимать только верхнюю часть пены, то содержание флотируемого минерала в концентрате будет максимальным.

Лекция 14

План лекции:

1. Флотация сульфидных руд [1 с.403-430, 3 с.273-292, 6 с.211-213, 17 с.145-154, 239-252]