ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ФЛОТАЦИОННОМ РАЗДЕЛЕНИИ МИНЕРАЛОВ

Флотация – процесс разделения тонкоизмельченных 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 двух фаз.

Флотационный процесс осуществляется чаще всего в трехфазной системе, включающей твердую, жидкую и газообразную фазы.

Из всех разновидностей флотационного процесса наиболее широкое распространение получила пенная флотация, которая основана на способности несмачиваемых (гидрофобных) минералам прилипать к пузырькам воздуха, образующимся в результате аэрации пульпы, и всплывать вместе с ними на поверхность, образуя пенный продукт. Смачиваемые же (гидрофильные) минералы остаются взвешенными в пульпе, образуя камерный продукт.

Минеральные частицы, закрепившиеся на поверхности воздушных пузырьков, называются флотирующимися, незакрепившиеся – нефлотирующимися.

Крупность флотируемых частиц в процессе пенной флотации обычно не превышает 0,15мм. Для углей и калийных солей эта крупность может быть увеличена до 0,5мм.

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

В настоящее время флотация широко применяется для обогащения большинства руд цветных и редких металлов, апатитовых, фосфоритовых, флюоритовых, графитовых, баритовых и других руд, а также полеошпатового сырья. 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: исходная пульпа после обработки ее флотационными реагентами поступает во флотационную машину, где насыщается воздухом в виде мелких воздушных пузырьков. Гидрофобные частицы при столкновении с пузырьками прилипают к ним, создавая агрегаты, состоящие из воздушных пузырьков с закрепившимися на них твердыми частицами. Агрегаты, имеющие плотность меньшую плотности пульпы, всплывают на ее поверхность, образуя слой минерализованной пены, которая удаляется с поверхности. Гидрофильные частицы к воздушным пузырькам не прилипают, остаются в объеме пульпе и образуют камерный продукт.

Обычно в пенный продукт флотации извлекают полезный минерал, а в камерный – минералы пустой породы. Такой процесс носит название прямой флотации. В отдельных случаях целесообразнее в пенный продукт извлекать минералы пустой породы, полезные минералы концентрировать в камерном продукте. Такой процесс – обратная флотация.

Если в процессе флотации получают концентрат, содержащий два или более ценных компонентов (ЦК), такую флотацию называют коллективной.

Если в процессе флотации последовательно получают несколько концентратов при содержании в каждом отдельном только одного ЦК, то это селективная флотация.

Если в процессе флотации вначале получают коллективный концентрат, а затем из него выделяют последовательно ЦК в самостоятельные концентраты, то это коллективно-селективная флотация.

Т.к. в один прием не всегда удается получить концентрат с достаточным содержанием полезного компонента (ПК) и бедные по содержанию ПК отходы, операции обогащения повторяются. Операции дообогащения чернового концентрата называются перечистными, а операции, связанные с доизвлечением ПК из хвостов, называются контрольными.