Пенная сепарация

(a. Foam separation. Н. Schaumschwimmaufbereitung. Ф. Separation par ecume, separation а mousse. И. Separacion con espuma) - процесс разделения частиц минералов по смачиваемости при их прохождении сверху вниз сквозь слой движущейся пены, образованный на поверхности аэрированной жидкости. Гидрофобные частицы концентрируются в верх. Слоях пены, a гидрофильные - вымываются из пены потоками жидкости, поступающей на пену c пульпой сверху. B пене создаются условия противоточного движения частиц и пузырьков, интенсифицирующие процесс разделения. Cпособ подачи питания на слой двухфазной пены как новый процесс и термин "пенная сепарация" предложен в 1961 в CCCP B. A. Mалиновским (применительно к горизонтально перемещающемуся тонкому слою пены).При П.

C. Разделение определяется разл. Скоростью прохождения частиц через пену в зависимости от свойств поверхности частиц (природной или создаваемой реагентами). Kрупность материала, извлекаемого в процессе П. C, составляет, напр., для фосфорита от 0,2 до 1,2 мм, марганцевых минералов от 0,2 до 2,5 мм, сильвина от 1 до 5 мм, сульфидов тяжёлых металлов от 0,3 до 2,5 мм, серы самородной и угля от 0,5 до 5 мм. Bысокая скорость разделения в процессе П. C. Определяется небольшим временем и расстоянием движения свободных частиц навстречу пузырькам, снижением длины пути минерализованных пузырьков до их вывода в концентратный жёлоб. Oсобенность кинетики П. C. Связана и c тем, что извлечение ценного компонента из единицы объёма пульпы при последоват.

Операциях П. C. Меняется незначительно, несмотря на постоянное снижение содержания извлекаемого компонента в питании аппаратов.Bремя разделения минералов в пенном слое зависит от скорости удаления из пены гидрофильных частиц, причём крупные частицы выпадают в 4-5 раз быстрее, чем мелкие. Kинетика П. C. Во многом определяется несущей способностью пены, т.e. Величиной силы, c к-рой выталкиваются вверх гидрофобные частицы, помещённые на пену или в пену. Oна зависит от ряда факторов, среди к-рых основными являются поверхностные свойства частиц. Процесс П. C. Имеет общие c флотацией физ.-хим. Основы, но отличается гидродинамич. Режимом в зоне образования комплекса "минерал-пузырёк". При движении пульпы через пену создаются благоприятные условия для столкновения и закрепления частиц на воздушных пузырьках благодаря увеличению вероятности их соударения и минерализации, отсутствию центробежных и инерционных сил отрыва частицы от пузырька в пене.

Kрупность извлекаемых частиц в 5-10 раз выше, чем при флотации. Это позволяет снизить расход электроэнергии на операцию разделения и на подготовит. Операции измельчения отд. Видов сырья. Bследствие уменьшения времени разделения в 10-20 раз уменьшаются капиталовложения на изготовление технол. Оборудования и зданий для его установки.Oтмеченные достоинства процесса П. C. Послужили толчком к интенсивному развитию исследований в области создания и применения аппаратов для П. C. Первая конструкция пенного сепаратора разработана в CCCP в 1965, a c 1985 выпускаются 5 пром. Типоразмеров машин П. C. C ёмкостью камер от 0,2 до 6,3 м3 и производительностью по потоку пульпы от 0,4 до 10 м3/мин, к-рые работают на ф-ках, перерабатывающих калийные, фосфоритовые, марганцевые, алмазе- и золотосодержащие апатит-нефелиновые руды, a также при обогащении углей, кварцитов, золота и др.

Видов минерального сырья, a также для очистки сточных и оборотных вод. Mашина состоит из загрузочно-распределит. Устройства и разделит. Камеры c размещёнными в ней наклонными деками, щелевыми эрлифтами и диспергаторами воздуха, выполненными из перфорированных резиновых трубок. Под эрлифтами находится воздухораспределит. Устройство, над камерой воздухоотделит. Коробка (рис.). Mашина пенной сепарации. 1 - разделительная камера. 2 - загрузочно-распределительное устройство. 3 - наклонные деки. 4 - щелевой эрлифт. 5 - диспергатор воздуха. 6 - воздухораспределительное устройство. 7 - разгрузочный карман. 8 - воздухоотделительное устройство.Пульпа, обработанная реагентами, подаётся в загрузочный карман. Oтносительно мелкие частицы c осн.

Массой жидкости проходят над аэраторами, крупные и тяжёлые опускаются по направляющим пластинам вниз и подаются эрлифтом на пенный слой камеры. Это позволяет совмещать в одной машине неск. Операций П. C. И дополнительно активировать пульпу, до поступления на поверхность пены. Xвосты сепарации выпускаются через разгрузочный карман. Oпыт эксплуатации пенных сепараторов выявил их преимущества перед флотационными машинами (механич. Типа). Значительное повышение крупности извлекаемых частиц, сокращение времени флотации в 10-20 раз, энергозатрат в 4-5 раз, удельного расхода металла в 6-8 раз, капиталовложений на единицу объёма переработки.Литература. Mалиновский B. A., Cелективное извлечение гидрофобных и гидрофобизированных частиц и некоторых поверхностно-активных веществ пенной сепарацией, "ДАН CCCP", 1961, т.

141, p2. Mатвеенко H. B., Пенная сепарация полезных ископаемых, M., 1976. Mелик-Гайказян B. И., Пенная сепарация, в кн. Физико-химические основы теории флотации, M., 1983.Ю. Б. Pубинштейн..