Вибір та розрахунок контактних чанів
Операція агітація проводиться у контактних чанах. Вони застосовуються реалізації контакту мінеральних частинок з реагентами протягом необхідного часу, що підвищує ефективність дії реагентів. У контактні чани подаються переважно активатори, збирачі. Розрахунок необхідного обсягу контактних чанів здійснюється за потрібним часом контакту пульпи з реагентом:
,
де - кількість пульпи, що надходить контактування, ;
- необхідний час контакту пульпи з реагентом, що дорівнює 3-5;
- Відношення об'єму пульпи в чані при його роботі до геометричного обсягу чана, .
Потім, виходячи з умов найбільш раціонального компонування обладнання, приймають кількість чанів та визначають їх обсяг.
Чани для агітації з Кх, Ca(OH)2.
;
Приймаємо до встановлення два чани КЧ-25 для агітації перед міжцикловою флотацією та перед мідною головкою.
Реагентне відділення.
Основний метод збагачення мідних сульфідних руд – флотація. При флотації сульфіди легко відокремлюються від порожньої породи. Зазвичай усі сульфіди міді краще флотують у вапняному середовищі при рН = 8-10; одночасно вапно пригнічує пірит.
Хорошими збирачами всіх сульфідів міді є ксантогенати.
При флотації цього типу руд, доцільно, насамперед флотувати вторинні сульфіди міді.
Вибір типу та витрати реагентів залежить від прийнятої технологічної схеми флотації і проводиться на основі даних роботи фабрик, що діють, або результатів промислових випробувань. При виборі типу реагенту слід враховувати, що флотаційні реагенти повинні відповідати наступним основним вимогам:
1) мати постійний склад;
2) бути нетоксичними;
3) добре розчинятися у воді;
4)діяти селективно;
5) бути ефективними;
6) мати низьку вартість.
Бутиловий ксантогенат - С4Н9ОCSSK
Ксантогенати – гетерополярні сульфгідрильні збирачі.
Бутиловий ксантогенат калію має високу флотаційну активність і гідрофобізуючу дію. Збирач всіх сульфідних мінералів.
Ксантогенати отримують при взаємодії сірковуглецю, спирту та лугу за реакцією:
де R-вуглецевий радикал.
Ксантогенати лужних металів – кристалічні речовини жовтого кольору зі специфічним запахом, зумовленим слідами меркаптанів, добре розчиняються у питній воді.
Усі ксантогенати – горючі речовини, пилоповітряні суміші їх вибухонебезпечні.
Гідроліз ксантогенату не бажаний, так як продукти його розпаду не мають властивостей, що колективують. Швидкість гідролізу, а отже і швидкість розкладання ксантогенату, вища у кислій пульпі, ніж у лужній. Тому флотацію ксантогенатом бажано вести у лужному середовищі. Взаємодія ксантогенату з поверхнею мінералів відбувається за рахунок хімічної адсорбції з утворенням поверхневих сполук – ксантогенатів металів:
ROCSSK ↔ ROCSS - + К + .
Закріплення ROCSS - на поверхні відбувається в результаті взаємодії його з катіонами поверхні.
Механізм діїполягає в наступному: ксантогенат відноситься до гетерополярних аніонних збирачів. Його молекула дисоціює на іони:
Рис.2.12. Схема будови гетерополярної молекули реагенту збирача
Флотоактивним іоном є аніон, що складається з солідофільної групи, що забезпечує вибіркове міцне закріплення флотоактивного іону на поверхні мінералу, та вуглеводневого радикалу, що забезпечує гідрофобізацію.поверхні. Флотоактивний іон ксантогенату закріплюється із заснуванням поверхневих сполук, взаємодіючи з катіонами поверхні. Утворюються ксантогенати металів (KxMe).
Рис.2.13 Схема характеру закріплення гетерополярної молекули реагенту-збирача на поверхні мінералу
Міцність закріплення визначається розчинністю ксантогенату металу. Чим легше розчиняється ксантогенат металу, тим менш міцніший ксантогенат закріплюється на поверхні. Іони ксантогенату можуть витіснятися з поверхні іонами S, ОН, SH. Ксантогенати не мають спінюючих властивостей. Для закріплення ксантогенату необхідне часткове, незначне окиснення поверхні сульфідів. На свіжій оголеній поверхні сульфідів ксантогенат не закріплюється.
Особливості: Kx - отруйний, не має властивостей, що спінюють. Під впливом вологи або вуглекислоти повітря, а також у кислому середовищі розкладається з виділенням сірковуглецю. Він важчий за повітря і може накопичуватися в нижніх шарах приміщення. Дія парів Кх аналогічна дії сірковуглецю.
Спосіб застосування:Застосовується у вигляді водних розчинів. Застосовується лише у лужному середовищі. Перспективним є застосування поєднання різних Кх, це обумовлюється різницею поверхневих властивостей окремих ділянок мінералу.
Вапно - Ca(OH)2
Застосовується у вигляді суспензії у воді (вапняне молоко).
Є реагентом-регулятором середовища. Змінює величину pH, це обумовлюється тим, що кожен мінерал флотується найбільш ефективно при певному значенні pH.
Звісткою депресують пірит, галеніт і при великій лужності (рН=9-11 і більше) усі сульфіди.
Негашене вапно виходить випалом вапняку:
Гашене вапно – найдешевшийреагент, отримують з негашеного вапна за реакцією:
CaO - негашене вапно;
Ca (OH) 2 – вапняне молоко.
Реагенти – регулятори pH середовища впливають на флотацію: змінюючи форму знаходження збирачів у воді (іонну та молекулярну), виводячи з води небажані іони, пептизуючи (або коагулюючи) тонкі шлами, а також шляхом безпосередньої адсорбції іонів H+ та OH – на мінералах. Іони H + та OH -, адсорбуючись на мінералі, впливають на стійкість гідратних шарів і, отже, можуть змінювати гідратованість поверхні мінералу.
Адсорбція іонів H + та OH - може відбуватися як у відсутності, так і в присутності збирача, оскільки збирач та ці іони можуть закріплюватись на різних ділянках поверхні мінералу. Іони H+ та OH – можуть впливати на закріплення збирача і навіть витісняти його з поверхні мінералу. Іони H+ та OH - закріплюються у внутрішній або зовнішній обкладках подвійного електричного шару, змінюючи електричний стан поверхні мінералу і тим самим впливати на закріплення іонів збирача в дифузійному шарі або безпосередньо на поверхні.
Флотомасло Т-80(піноутворювач)
Основна характеристика: легкорухлива рідина, що добре розчиняється у воді, фенолів не містить і має температуру замерзання - 50 про С.