Hogyan működik a flotációs gép: alapelvek, típusok és a reagensekkel kapcsolatos szempontok

Hogyan működik a flotációs gép: az alapmechanizmus

A flotációs gép elválasztja az értékes ásványokat az üstöktől azáltal, hogy megfelelő feltételeket teremt a kiválasztott részecskéknek ahhoz, hogy a légbuborékokhoz tapadjanak és habréteggé emelkedjenek. Maga a gép nem hoz létre szelektivitást. Ellenőrzött környezetet biztosít, ahol az ásványi anyagok felszabadulása, a felületi kémia, a buborékméret, a pépáramlás és a habstabilitás együtt tud működni. Egy jól működő körben a flotációs cella egy lánc része, amely az őrlőmalomban kezdődik, és a reagens kondicionálásán, nagyoláson, öblítésen és tisztításon keresztül folytatódik.

A munkafolyamat négy szakaszban könnyebben érthető. Először a kondicionált pép lép be a sejtbe. Másodszor, a járókerék és a levegőrendszer kis buborékokká oszlatja szét a levegőt. Harmadszor, a hidrofób részecskék buborékokkal ütköznek, megtapadnak és buborékrészecske-aggregátumokat képeznek. Negyedszer, a hab felemelkedik, lefolyik és túlcsordul a mosdóba, miközben a hidrofil részecskék távoznak a zagymal. Mindegyik fokozat mérhető hatással van a visszanyerésre és a koncentrátum minőségére, ezért a kezelők nagy figyelmet fordítanak a levegő sebességére, a járókerék sebességére, a habmélységre, a betáplálás sűrűségére és a reagens hozzáadására.

A flotációs cellának több funkcionális alrendszere van: egy tartály, amely a pépet tartja, egy keverőmechanizmus, amely a szilárd anyagokat felfüggeszti és szétoszlatja a levegőt, egy levegőellátó elrendezés, egy habkibocsátó rendszer, valamint egy hajtó- és vezérlőcsomag. Az önszívó cellákban a járókerék működése levegőt szív ki a légkörből. A kényszerlevegős cellákban a ventilátor egy külön vezetéken keresztül szállítja a levegőt, így a kezelő közvetlenebb módon irányíthatja a levegőztetést. A kohászati ​​eredmény kevésbé függ a cellán lévő címkétől, és inkább attól, hogy ezek az alrendszerek hogyan illeszkednek az érchez, az áramköri feladathoz és a működési célhoz.

A tartózkodási idő az egyik első ellenőrzés minden flotációs alkalmazásban. Egy cella, amely túl kicsi a cellulóz áramlásához, rövidzárlatot okoz, csökkenti a buborékrészecskék érintkezési idejét, és a fel nem szabadított vagy rosszul kondicionált részecskéket a zagyba nyomja. A túl nagy cella javíthatja a visszatartást, de növelheti a tőkeköltséget, az energiaigényt és a habszabályozás nehézségeit is. A gyakorlati cél nem a maximális tartózkodási idő; elegendő idő a célásvány kondicionálására, rögzítésére és visszanyerésére a habos fázis túlterhelése nélkül.

A habzó viselkedés számos rejtett változó látható eredménye. A törékeny hab alacsony habosító adagot, túlzott mosóvizet vagy túllevegőztetést jelezhet. A kemény, tartós hab nagy adag habosítót, finom agyagot vagy nagy pépsűrűséget jelezhet. Egyik állapot sem automatikusan jó vagy rossz. A kezelőnek a hab megjelenését a vizsgálati eredményekhez, a tömegvonzáshoz és a downstream teljesítményhez kell viszonyítania. A túl sok csomót tartalmazó stabil hab ugyanolyan gyorsan csökkentheti a koncentrátum minőségét, mint egy gyenge hab a visszanyerést.

Elvek, amelyek meghatározzák a felépülést és az osztályzatot

A flotáció az ásványok felületi nedvesíthetőségének különbségétől függ. A hidrofób felülettel rendelkező értékes részecske könnyebben tapad a légbuborékhoz, mint a hidrofil nyúlványrészecske. A kollektorok hidrofób hatást hoznak létre vagy erősítik, a habosítók stabilizálják a buborékfilmet, az aktivátorok ásványi felületet készítenek elő a kollektor működéséhez, a depresszánsok pedig csökkentik a nem kívánt ásványok flotációját. A pH-módosítók megváltoztatják a pép kémiáját, és befolyásolják mind az ásványi felületeket, mind a reagensaktivitást. A cellának ezután elegendő ütközési lehetőséget kell biztosítania, és olyan habos környezetet kell biztosítania, amely lehetővé teszi a kiválasztott részecskék koncentrációjának jelentését.

A helyreállítás és a fokozat általában ellentétes irányban mozog egyetlen működési változó megváltoztatásakor. A levegő sebességének növelése növelheti a buborékok felületét és a visszanyerést, de növelheti a finom nyúlványok beszivárgását és csökkentheti a lejtést. A habmélység növelése javíthatja a vízelvezetést és a minőséget, de csökkentheti a tömegvonzást és a visszanyerést, ha a hab túl stabillá válik. A járókerék sebességének növelése javíthatja a felfüggesztést és az ütközési gyakoriságot, de a túlzott turbulencia leválaszthatja a részecskéket a buborékokról és növelheti a kopást. A hasznos működési ablak tehát egyensúly, nem pedig egyetlen alapérték.

Mi történik, ha a levegő sebessége emelkedik

Az alábbi diagram minőségi, de tükrözi a mechanikus flotációs cellák általános mintáját. Ahogy a levegő sebessége alacsony szintről növekszik, a buborékok felülete és a visszanyerés általában nő. Egy bizonyos ponton túl csökkenhet a habstabilitás, fokozódhat a beszivárgás, és nehezebbé válhat a sejt kontrollálása. A pontos fordulópont a habosító típusától és adagolásától, a pép sűrűségétől, a szemcsemérettől és a cella teljesítményétől függ.

Az üzemi csapatok számára a gyakorlati lecke az, hogy a levegőmennyiséget egy összekapcsolt rendszer részeként kell kezelni. Ha növeli a levegőt, akkor a habmélységet, a habosító adagolását és a tömeghúzást is módosítani kell. Az egyik cellában hasznosnak tűnő változtatás keringő terhelést idézhet elő a tisztítókörben, vagy finomabb csapadékot küldhet a végső koncentrátumba. A legjobb eredményeket a rövid, ellenőrzött tesztek adják, minden változtatás előtt és után mintavétellel.

Flotációs gépek típusai és helyük

A flotációs cellákat gyakran levegőellátás, keverési stílus és feladat szerint csoportosítják. Az önszívó mechanikus cellák a járókerék segítségével levegőt szívnak be a pépbe. Egyszerűen kezelhetők, és sok kis és közepes áramkörhöz, nagyolási feladathoz és olyan alkalmazáshoz illeszkednek, ahol nem kívánatos külön ventilátor. A kényszerlevegős mechanikus cellák külső levegőellátást és külön járókerék-működést használnak, ami nagyobb rugalmasságot biztosít a mélyebb tartályokban és nagyobb egységtérfogatban. A választásnak a tesztmunkán, az áramkör elrendezésén, a karbantartási hozzáférésen és a szükséges vezérlési tartományon kell alapulnia, nem pedig egy terv általános preferenciáján.

A BF típusú cellákat általában mechanikus önszíváshoz, robusztus keveréshez és egyszerű működéshez választják. Praktikusan használhatók nagyoláshoz és öblítéshez, ahol az áramkörnek megbízható szilárdanyag-felfüggesztésre és egyszerű légszabályozásra van szüksége. Az XCF/KYF típusú cellákat gyakran használják ott, ahol fontos a kényszerlevegő, a nagyobb térfogatok és a stabilabb levegőztetés szabályozás. Megfelelnek a nagymértékű nagyolási és tisztítási feladatoknak, ha a takarmány jól előkészített, és a kezelő rendelkezik a levegő és a hab kezeléséhez szükséges műszerekkel. A JJF típusú cellákat gyakran alkalmazzák olyan feladatokban, ahol stabil habzás és mérsékelt levegőztetés szükséges, míg a GF és CLF kialakítások akkor jöhetnek számításba, ha a speciális habkezelés, durva részecskék vagy nagy sűrűségű körülmények eltérő mechanikai elrendezést igényelnek.

Az alábbi három felszerelési lehetőség szemlélteti, hogyan változik a cella kialakítása a munka során. Egy kisebb önszívó cella megfelelő lehet egy kompakt áramkörhöz, míg a kényszerlevegős cellát és a nagy flotációs gépet gyakrabban veszik figyelembe, amikor a teljesítmény, a szabályozási tartomány és az egységszám válik a döntő tényezővé.

BF típusú önszívó úszógép Önszívó mechanikus flotációs cella kompakt áramkörökhöz, integrált levegő- és iszapszívással és 0,15-24 m3-es modellekkel. Termék megtekintése →

XCF/KYF flotációs gépsorozat A kombinált XCFII szívó és KYFII egyenáramú tartály kialakítása támogatja a vízszintes elrendezést, és csökkenti a habszivattyú szükségességét a közepes bányavisszatéréshez. Termék megtekintése →

Nagy úszógépek nagy teljesítményű üzemekhez Nagy kapacitású flotációs berendezés ércfeldolgozó üzemek bővítéséhez, XCF/KYF és CLF modellek széles ásványi alkalmazkodóképességgel és erőforrás-visszanyerési támogatással. Termék megtekintése →

A cellatípus csak egy része a kijelölésnek. A sorba kapcsolt cellák száma, a nagyolás-tisztítás-tisztítás konfiguráció, a betáplált részecskeméret-eloszlás és a reagensséma egyaránt befolyásolja a végeredményt. Egy nagy cella zárlatos betápláló dobozzal gyengébb lesz, mint egy kisebb cella jól megtervezett terelőlemezekkel és stabil cellulóz áramlással. A rosszul karbantartott légbeszívású cella úgy viselkedik, mint egy rosszul beállított kényszerlevegős cella. A gépészeti kialakításnak támogatnia kell a kohászati ​​munkát.

A reagensekkel kapcsolatos megfontolások: gyűjtők, habosítók, aktivátorok, depresszánsok, pH-módosítók

A reagens kiválasztásánál a flotáció ásványspecifikussá válik. Az egyik szulfidnál jól működő kollektor lehet, hogy egy másik esetében hatástalan vagy nem szelektív. Az a habosító, amely gyönyörű habot ad a rézkörben, túlságosan tartós lehet talkumban vagy agyagban gazdag takarmányban. A reagenssémát ásványtanból, felszabadulási méretből, vízkémiából és tesztmunkából kell felépíteni, majd a teljes körű tervezés előtt egy zárt ciklusú programban meg kell erősíteni. Az adagolást gramm/tonna száraz takarmányban kell kifejezni, egyértelmű hozzáadási pontokkal és kondicionálási időkkel.

A gyűjtőket általában szakaszosan adják hozzá. Kis mennyiség az őrlőmalomban vagy kondicionáló tartályban elindíthatja a felületi reakciót, míg a nagyoló cellában lévő további kollektor fenntartja a flotációs kinetikát. A kollektor túladagolása növelheti a visszanyerést, de csökkentheti a szelektivitást, ami nagyobb nyúlványhoz és nehéz tisztításhoz vezet. Az aluladagolás értékes ásványi anyagokat hagyhat a zagyban, különösen durva vagy részben felszabaduló részecskéket. A habosítóknak hasonló gondozásra van szükségük. A túl kevés habosító gyenge, instabil habot és gyenge túlfolyást eredményez. A túl sok habosító kemény habot ad, amelyet nehéz leereszteni, és finomabb habképződhet.

Reagens kiválasztási ellenőrző lista

A hőmérséklet és a kondicionálás ideje is számít. Az egyik üzemben 8-10 perces kondicionálásra szoruló kollektornak más időre van szüksége a másikban, mert az érc finomabb, a pH-értéke eltérő, vagy a víz kémiája zavar. A kezelőnek együtt kell rögzítenie az adagolást, a pH-t, a kondicionálási időt és a flotációs választ. A reagens cseréjekor az első kérdés az kell legyen, hogy a változtatás javította-e a szelektivitást a cél-visszanyerésnél, nem pedig egyszerűen az, hogy a hab jobban nézett-e ki.

Tervezési és működési ellenőrzések vásárlás előtt

Az első vásárlási kérdés nem az, hogy „melyik cella a legjobb?” „Milyen kötelességet kell teljesítenie ennek a sejtnek?” Egy durvább cellának más tartásra, habkezelésre és kopásvédelemre van szüksége, mint egy tisztább cellának. Előfordulhat, hogy egy scavenger cellának nagyobb tömegvonzásra és erősebb keverésre van szüksége. Egy tisztább cellához mélyebb habra, mosóvízre és gondosabb levegőszabályozásra lehet szüksége. Az áramkör elrendezését a cellatérfogat kiválasztása előtt meg kell határozni, mert a fokozatok száma és a keringtető terhelés határozza meg az effektív tartózkodási időt.

Egyszerű számítással ellenőrizze a cella térfogatát. A névleges retenciós idő a sejttérfogat osztva a cellulóz áramlásával. Egy 100 m³-es cella, amely 300 m³/h pépet kezel, körülbelül 20 percnyi névleges retencióval rendelkezik, mielőtt a rövidzárlatot és a holttérfogatot figyelembe vesszük. Ha a tesztmunka 24-30 percig nagyolást igényel, előfordulhat, hogy egy cella nem elég, vagy az áramkörnek más cellaelrendezésre van szüksége. Ez a számítás nem helyettesíti a tesztmunkát, de gyorsan megmutatja, hogy a javasolt elrendezés a megfelelő tartományban van-e.

A projektreferenciák akkor hasznosak, ha megfelelnek a feladatnak. Egy adott betáplálási és tisztítási elrendezéssel a cink flotációját kezelő áramkör olyan gyakorlati problémákat tárhat fel, amelyeket egy általános prospektus nem tud. A 3000 t/d cink flotációs műszaki reform egy példa arra, hogy a cellakiválasztás, az áramkör elrendezés és a működési célok hogyan kapcsolódnak össze egy valós projektben. A hasznos lecke az, hogy ne másoljuk le a folyamatlapot, hanem kérdezzük meg, hogy milyen körülmények tették lehetővé a folyamatlap működését, és hogy hasonlóak-e az érc és a telephely feltételei.

Rendelés előtt kérjen egyértelmű hatókört: cella térfogata, effektív térfogat, járókerék fordulatszáma, motor teljesítménye, levegőszükséglet, habtúlfolyó elrendezés, kopóalkatrészlista, alapterhelések és vezérlő interfész. Kérje az ajánlott működési tartományt, ne csak a tervezési pontot. Az a flotációs áramkör, amely jól működik egy előtolási sebességgel, de nem tud lekapcsolni 60 százalékos kapacitásra, problémákat okoz az üzembe helyezés és a piaci változások során. Ugyanez vonatkozik az érccserékre is: a csak egy keverékre hangolt áramkör nehézségekbe ütközhet, amikor a gödör egy másik zónába kerül.

Gyakori működési problémák és javítások

A legtöbb flotációs probléma a habzás, a tömeghúzás, a minőség vagy a zagyteszt változásaként jelentkezik. A kezelőnek először meg kell győződnie arról, hogy az adagolás stabil. Az őrlemény méretének, a cellulózsűrűségnek, a pH-értéknek vagy a reagens áramlásának hirtelen megváltozása sejtproblémának tűnhet, ha a cella csak a betáplálásra reagál. Az előtolás stabilitásának ellenőrzése után nézze meg a levegőt, a habmélységet és a járókerék állapotát. A kopott járókerék csökkentheti a levegő diszperzióját és a szilárdanyag-szuszpenziót anélkül, hogy az alapérték változna.

Az egyik gyakori hiba az, hogy a minőségi problémát úgy javítják ki, hogy több depresszív anyagot adnak hozzá a habmélység és a mosóvíz ellenőrzése előtt. Egy másik lehetőség a gyűjtőadag emelése, amikor a valódi probléma az elégtelen felszabadulás. A részecskeméret gyors ellenőrzése sok reagenst takaríthat meg. Ha a célásvány továbbra is reteszelve van, egyetlen flotációs cella sem tudja tisztán elkülöníteni. A gyakorlati válasz lehet egy őrlésváltás, egy újraőrlési lépés vagy egy másik körkonfiguráció, nem pedig egy magasabb reagensdózis.

A mechanikai ellenőrzések ugyanolyan figyelmet érdemelnek, mint a vegyi ellenőrzések. A levegőcsövek méretezhetnek vagy eltömődhetnek. A járókerekek egyenetlenül kophatnak. Az állórész rések megnyílhatnak. A habmosó ajkak egyenetlenné válhatnak. Egy cella, amely elvesztette a levegő diszperzióját, gyakran lapos habot és nagy zagyveszteséget mutat, még akkor is, ha a vezérlőpanel normálisnak tűnik. A havi ellenőrzés, amely rögzíti a járókerék hézagát, a légcső állapotát, a habmélység beállítását és a motor áramát, feltárhatja az elsodródást, mielőtt az kohászati ​​problémává válna.

Mit kell belefoglalni a Flotációs tesztbe és a bővítési programba

Egy hasznos flotációs tesztprogram egy reprezentatív mintával és egy világos kérdéssel kezdődik. A cél a reagens kiválasztásának megerősítése, a sejttípusok összehasonlítása, a retenciós idő becslése vagy a tisztább teljesítmény előrejelzése? A mintának a várt táplálékot kell képviselnie, beleértve az oxidáció, elváltozás és felszabadulás tartományát, amelyet a növény látni fog. Egyetlen kiváló minőségű minta olyan optimista eredményt adhat, amelyet nehéz teljes skálán reprodukálni.

Az ásványtani vizsgálatot a flotációs tesztek előtt vagy mellett kell elvégezni. Azonosítja a megcélzott ásványokat, a köteggel való kapcsolatukat, a felszabadulási méretet és minden olyan bevonatot vagy iszapot, amely megzavarhatja a gyűjtő működését. Ásványtan nélkül a reagens kiválasztása próba-szerencse gyakorlattá válik. Az ásványtannal a vizsgáló gyűjtőcsaládot, pH-tartományt és depresszáns stratégiát választhat, védhető kiindulóponttal.

• Nyitott áramköri tesztek a nagyítási és ürítési válasz megállapítására.
• Zárt ciklusú tesztek a keringő terhelések és a tisztább teljesítmény hatásának kimutatására.
• Reagens adagolási tesztek fokozat hozzáadásával és szabályozott kondicionálási idővel.
• Az őrlési méret tesztjei, hogy megtalálják azt a felszabadulási méretet, amely a legjobb helyreállítási fokozat egyensúlyát biztosítja.
• Vízminőségi vizsgálatok, ahol a sótartalom, a keménység vagy a maradék reagensek változóak.
• Kísérleti vagy félipari üzemek, ha az áramkör új, az érc összetett vagy a méretnövelési kockázat magas.

A felnagyításnak többet kell tartalmaznia, mint a cella térfogata. Az egységnyi térfogatra jutó levegőmennyiség, a habmélység, a járókerék csúcssebessége, a tartózkodási idő eloszlása ​​és a mosási kapacitás egyaránt befolyásolja az eredményt. A laboratóriumi cellában jól teljesítő sejt eltérően viselkedhet, ha a habos fázis mélyebb lesz, és a pép áramlási mintája megváltozik. A tervezőcsapatnak meg kell kérdeznie, hogyan történik a javasolt cella ellenőrzése, mintavételezése és karbantartása. Egy jó műszerezettséggel és tiszta mintavételi pontokkal rendelkező áramkört könnyebb optimalizálni, mint egy olyan áramkört, amely csak vizuális megítélésre támaszkodik.

Az üzembe helyezésnek tartalmaznia kell egy alapfelmérést. Rögzítse az adagolási sebességet, a sűrűséget, a pH-t, a reagensáramlást, a levegőbeállításokat, a habmélységet, a motoráramot és a vizsgálati eredményeket minden szakaszban. Ez az alapvonal lesz a referencia a későbbi hibaelhárításhoz. Ha hónapokkal később megjelenik a probléma, a csapat találgatások helyett összehasonlíthatja az aktuális hab- és vizsgálati profilt az eredeti felméréssel. Ez különösen akkor hasznos, ha az érckeverékek megváltoznak, vagy ha új kezelő veszi át az áramkört.

GYIK

Mi a flotációs gép fő elve?

A fő elv a szelektív buborékcsatlakozás. A hidrofób részecskék a légbuborékokhoz tapadnak és habosodnak, míg a hidrofil részecskék a pépben maradnak, és zagyként távoznak. A cella biztosítja a levegő diszperziót, a keverést, a tartózkodási időt és a hab eltávolítását.

Hogyan válasszunk önszívó és kényszerlevegős flotációs cella között?

A döntéshez használja a tesztmunkát és az áramköri kötelezettséget. Az önszívó cellák egyszerűek, és számos nagyolási és öblítési feladatnak megfelelnek. A kényszerlevegős cellák nagyobb vezérlést biztosítanak mélyebb tartályokban és nagyobb térfogatokban. A végső választásnál figyelembe kell venni a levegőszabályozást, a karbantartási hozzáférést, a betáplálás stabilitását és a szükséges működési tartományt.

Miért befolyásolja a hab mélysége a koncentrátum minőségét?

A hab mélysége befolyásolja a vízelvezetés idejét. A mélyebb hab lehetővé teszi, hogy több csomó visszafolyjon a pépbe, és javítható a minőség, de ha túl mély vagy túl stabil, az csökkentheti a tömegvonzást és a visszanyerést. Állítsa be a habmélységet az assay-vel és a tömeg-lehúzási adatokkal, ne csak a megjelenéssel.

Mennyi reagenst kell hozzáadni?

Az adagolásnak tesztmunkából kell származnia, és gramm/tonna száraz takarmányban kell kifejezni. A reagenseket fokozatosan adagolja, és ellenőrizze a pH-t, a kondicionálási időt és a víz minőségét. Az egyik körben működő adagolás meghibásodhat a másikban, mert az ásványtan és a cellulóz kémia különbözik.

Egy flotációs gép javíthatja a rossz felszabadulást?

Nem. A flotáció csak megfelelően felszabaduló és megfelelő felületi kémiával rendelkező részecskéket képes elválasztani. Ha a megcélzott ásvány be van zárva az üregbe, a körnek finomabb őrlésre, újraőrlési lépésre vagy más áramlási lapra lehet szüksége, mielőtt a flotációs teljesítmény javulna.

Mit kell ellenőrizni a rendszeres karbantartás során?

Vizsgálja meg a járókerék és az állórész kopását, a levegőcsöveket, a habmosó ajkakat, a tartálybetéteket, a meghajtó alkatrészeket és a vezérlőszelepeket. Jegyezze fel a motor áramát és a légnyomást. Egy kis mechanikai elsodródás csökkentheti a levegő szétszóródását, és zagyveszteséget okozhat, mielőtt az látható lenne a vezérlőteremben.

Mikor a jobb választás egy nagy flotációs gép?

Egy nagy cella csökkentheti az egységek számát, egyszerűsítheti az elrendezést és csökkentheti a kezelő egységenkénti figyelmét. A legalkalmasabb, ha a betáplálás stabil, az áramkör jól szabályozott és a karbantartáshoz való hozzáférés tervezett. Nem minden feladatra automatikusan jobb, különösen ott, ahol fontos a rugalmasság vagy a gyakori érccsere.