Крупность флотируемого материала и раскрытие сростков

Измельчение материала перед флотацией необходимо для разделения сростков отдельных минералов и доведения крупности частиц до таких размеров, при которых возможно осуществление флотации. В соответствии с этим характеристики крупности исходного материала влияют на флотацию двумя путями — изменением флотируемости частиц в зависимости от их крупности и степени раскрытия сростков. Иногда приходится измельчать руду в соответствии с кондициями на концентраты, например апатитовые концентраты должны быть .достаточно тонкими.

Из приведенных выше данных видно, что для флотации, протекающей с достаточной скоростью и избирательностью, необходимо добиваться оптимальной гранулометрической характеристики флотируемого материала. Флотация осуществляется лучше всего при некоторой средней крупности частиц. Присутствие в пульпе тонких шламов обычно ухудшает флотацию, снижает ее скорость и избирательность, вызывает увеличение расхода реагентов. Слишком крупные частицы в обычных условиях флотируют плохо, остаются в хвостах. Оптимальные условия флотации (реагентный режим, плотность пульпы и др.) изменяются при флотации материала разной крупности.

Для разделения минералов при флотации предварительно должны быть разрушены сростки различных минералов при измельчении материала или, как иногда говорят, минералы должны быть «раскрыты».

Количественную оценку степени раскрытия минералов получают при определении (под микроскопом) соотношения числа свободных частиц отдельных минералов и числа сростков, состоящих из этих минералов. По этим данным с учетом плотности минералов можно рассчитать весовое соотношение сростков и свободных частиц.

В подавляющем большинстве случаев не достигается полное раскрытие всех сростков, поскольку для этого требуется слишком тонкое измельчение материала, при котором переизмельчаются также свободные частицы. Переизмельчение объясняется двумя причинами:

1. При измельчении руды плоскости разрушения проходят не только по контакту различных минералов, но и по самим минералам. Несмотря на то, что большинство плоскостей разрушения проходят по границам контакта отдельных минералов, в ряде случаев они проходят так, что в измельченном продукте остаются сростки.

2. В рудах часто имеет место очень тонкое вкрапление одних минералов в другие. При измельчении всей руды до размеров этих вкраплений неизбежно будут образовываться очень тонкие шламы.

Поэтому при флотации опытным путем определяют такое измельчение руды, при котором:

достаточно полно раскрываются сростки, позволяющие получить кондиционные концентраты и отвальные хвосты;

отсутствуют крупные частицы, флотация которых невозможна, вследствие их больших размеров;

получают минимальное количество тонких шламов. При этом стремятся обойтись как можно более крупным ^измельчением руды, облегчая тем самым сгущение, фильтрацию и сушку концентратов, и, главное, повышая производительность мельниц.,

Оптимальную тонкость измельчения определяют в первом приближении опытным путем в лабораторных условиях.

Флотационные свойства сростков зависят в основном от доли отдельных минералов в общей поверхности частиц, которая определяется не только соотношением минералов в частице, но и формой их срастания. Когда сростки состоят из двух минералов, можно представить себе четыре основные формы их срастания

В первом случае сростки раскрываются при измельчении наиболее полно, что зависит также от четкости контактов частиц. Во втором случае зерно одного минерала покрывается как бы пленкой другого минерала. В частном случае эта пленка может быть продуктом окисления и гидратации первого минерала. Флотационную активность таких сростков нельзя оценивать по их количественному и минеральному составу. Сростки рассматриваемого типа лучше всего раскрываются при разрушении частиц не ударами, а истиранием. Примером такого типа сростков являются пленки халькозина на халькопирите, лимонита на кварците и др.

В третьем случае один из минералов образует относительно тонкодисперсные включения в другом. Срощенность такого типа сильнее всего затрудняет флотационное разделение минералов, так как требуется очень тонкое их измельчение, которое далеко не всегда обеспечивает достаточную полноту раскрытия сростков.

В четвертом случае разделение сростков минералов при измельчении весьма затруднительно, но в меньшей мере.

Практически формы срастания минералов гораздо сложнее, так как часто имеется одновременно несколько форм с участием не двух, а многих минералов. Поэтому необходим тщательный анализ сростков, в первую очередь — под микроскопом. Известное значение имеет также разделение разных классов крупности в тяжелых жидкостях.

Для наиболее рационального измельчения руд перед флотацией используются приемы, связанные с регулировкой работы мельниц и применением различных схем.

Большое значение имеют правильно выбранная и экспериментально подтвержденная стадийность измельчения и классификация. При тонком измельчении руды операции классификации совершенно обязательны. К их числу относится не только контрольная классификация с возвратом всех (или части) песков в измельчение, но и предварительная классификация руды, и контрольная классификация слива классификатора. Оба последних случая применяют при измельчении легкошламуемых и переизмельчаемых руд.

В каждом конкретном случае имеется экономически наиболее выгодная степень раскрытия минералов, которая зависит не только от технических соображений, но и от производительности фабрики и содержания полезных минералов в руде.