CC BY
16
- © В.Е. Вигдсргауз, Э.А. Шрадср,
Л.М. Саркисова, И.Н. Кузнецова, 2013
УДК 622.765
В.Е. Вигдергауз, Э.А. Шрадер, Л.М. Саркисова, И.Н. Кузнецова
ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ФЛОТАЦИИ ТОНКИХ КЛАССОВ СФАЛЕРИТА С ПРИМЕНЕНИЕМ ФЛОКУЛЯНТОВ
Представлены результаты исследований флокуляции и флотации сфалерита в присутствии гидрофобного бутадиен-стирольного сополимера и полиоксиэтилена с молекулярной массой от 600 тыс. до 4 млн. Показано, что применение гидрофобного полимера в сочетании с тиоловым собирателем повышает гидрофобность поверхности, флокуляцию и флотируемость минерала. Полиоксиэтилен обеспечивает флокуляцию сфалерита, увеличивает выход минерала в пенный продукт и скорость флотации.
Ключевые слова: сфалерит, гидрофобизация, флокуляция, флотация, полиокси-этилен, бутадиен-стирольный сополимер.
Ш Ш роблема низкой флотируемо-Л Л сти шламов актуальна для многих видов минерального сырья. Повысить флотируемость тонких частиц можно путем их агрегирования под действием флокулянтов. Сульфи-
3 ...... ф , А
* ф * „ ¿г 2
/ * / д / # § * А
г " - Ш ........
0 0,5 1 1,5 2
Концентрация реагента, мг/л Рис. 1. Флокуляция сфалерита при рН 6—7 бутиловым ксантогенатом (1) гидрофобным сополимером (2) и их сочетанием (3) 150
ды, и в частности сфалерит, обладают природной гидрофобностью, которая возрастает под действием собирателей. Это позволяет использовать для флокуляции сфалерита эффект гидрофобного взаимодействия поверхности минерала с углеводородными группами полимеров [1]. Для селективной флокуляции углей, молибденита, халькопирита и пирита, обладающих природной гидрофобностью, оказались эффективными гидрофобные полимеры [2—4].
В данной статье приведены результаты исследований влияния гидрофобного бутадиен-стирольного сополимера (СКС ЭО-ОХ) и полиоксиэтилена (ПОЭ) на флокуляцию, гидрофобность поверхности и флотируемость сфалерита.
Образцы минерала были получены из месторождения Алтая и имели состав, представленный в табл. 1.
Рис. 2. Влияние бутилового ксаитогеиата и СКС-30 ОХ иа флокуляпию шламов сфалерита в известковой среде (рН 11): 1 — без реагентов, 2— бутиловый ксантогенат — 2 мг/л, 3 — СКС 30 ОХ — 2 мг/л, 4 — бутиловый ксантогенат — 2 мг/л, СКС 30 ОХ — 2 мг/л
Рис. 3. Влияние бутилового ксаитогеиата, СКС-30 ОХ и их сочетаиия иа силу отрыва пузырька от по-верхиости сфалерита при рН 10,5
Таблица 1
Химический состав сфалерита
Содержаиие, %
Б Си Ре а РЬ
56,4 28,3 0,29 3,3 0,4 4,7
Флокуляция тонких частиц сфалерита (менее 5 мкм) проводилась на навесках 0,1 г, которые перемешивались с реагентами в объеме водной фазы 25 мл. Агрегация частиц оценивалась по изменению светопропускания суспензии на спектрофотометре Брекога М-400.
Изучение влияния концентрации бутадиен-сти-рольного сополимера СКС-30 ОХ (рис. 1), получаемого в виде эмульсии с размером капель 80 нм, на флокуляцию сфалерита в нейтральной среде (при рН 6—7) показало, что гидрофобный сополимер вызывает максимальную фло-куляцию сфалерита при концентрациях 1—1,5 мг/л. В присутствии небольших концентраций собирателя (2 мг/л), которые не оказывают флокулирующего действия на минерал, фло-куляция сфалерита гидрофобным полимером возрастает. Флокуляция шла-мов сфалерита в среде близкой к нейтральной в условиях эксперимента протекает достаточно быстро и заканчивается в течение 200 сек.
Ввиду того, что в промышленных условиях флотацию сфалерита проводят в щелочной среде, было изучено влияние бутадиен-стирольного сополимера на флокуляцию сфалерита, гидрофобность его поверхности и флотируемость при рН 11.
Рис. 4. Влияние СКС-30 ОХ на флотируемость сфалерита бутиловым ксантотенатом в щелочной среде (рН 10,5) в присутствии 2 мт/л бутиловото ксантотената
Рис. 5. Флокуляпия активироваииого сфалерита в ией-тральиой среде в зависимости от кои-пеитрапии ПОЭ с различиым молеку-ляриым весом: 1 — м.м. — 4 млн. «ШБЯ 301»; 2 — м.м. — 2 млн. «ШБЯ -N60 К»; 3 — м.м. — 600 тыс. «ШБЯ 205» 1—3 без ксантогената; 1'— 3' в присутствии 2 мг/л бутилового концентрата
Для суспензии сфалерита в щелочной среде под действием бутилового ксантогената светопропускание практически не отличается от светопро-пускания пробы без добавок реагентов (рис. 2). При введении 2 мг/л СКС 30-0Х в отсутствие собирателя светопропускание несколько возрастает, а при последовательной обработке собирателем и полимером в количествах по 2 мг/л каждого реагента флокуляция сфалерита практически не отличается от достигаемой с одним гидрофобным
полимером. Из данных приведенных на рис. 1 и 2 следует, что флокулирующее действие гидрофобного полимера на сфалерит в щелочной среде снижается.
Применение гидрофобного полимера повышает силу отрыва пузырька воздуха от поверхности сфалерита (рис. 3). На фоне 2 мг/л ксантогената применение гидрофобного полимера увеличивает гидрофобность поверхности минерала.
Введение сополимера СКС-30 ОХ позволяют повысить флотируемость сфалерита крупностью -63 мкм (рис. 4). Применение его совместно с ксантогенатом повышает выход минерала в пенный продукт.
Была изучена также флокуляция сфалерита частично гидрофобным полимером — полиокси-этиленом (ПОЭ) фирмы Dow Chemical Company с молекулярной массой от 600 тыс. до 4 млн. Флоку-ляция тонких частиц сфалерита проводилась по описанной выше методике в нейтральной среде. Минерал перед подачей полимера активировали медным купоросом.
Исследования показали, что с увеличением молекулярной массы полимера возрастает флокуляция сфалерита. Наибольшей флоккули-рую-щей способностью обладает ПОЭ с молекулярной массой 4 млн (рис. 5).
Изучение флотируемости сфалерита проводилось с использованием
Рис. 6. Влияние ПОЭ 301 на флотируемость сфалерита в присутствии 0,2 мг/л бутилового ксанто-гената
рита проводилась в присутствии 0,2 мг/л ксанто-гената. Результаты флотации представлены на рис. 6. В исследуемых условиях применение полимера позволило увеличить выход концентрата в пенный продукт.
Помимо увеличения флотируемости, применение ПОЭ увеличивает скорость флотации. При концентрации бутилового ксантогената 0,2 мг/л скорость флотации с увеличением концентрации ПОЭ возрастает в несколько раз (рис. 7).
Рис. 7. Влияние ПОЭ 301 на скорость флотапии сфалерита в присутствии 0,2 мг/л бутилового ксантогената
ПОЭ с молекулярной массой 4 млн. Флотация активированного сфале-
Выводы
1. Применение испытанных флокулянтов перспективно для интенсификации флотации тонких классов сфалерита.
2. Гидрофобный бутади-ен-стирольный сополимер увеличивает гидрофобность поверхности сфалерита и флотируемость минерала. Э. Флокуляция сфалерита под действием ПОЭ увеличивается с ростом молекулярной массы флокулянта. Введение ПОЭ при флотации увеличивает выход минерала в пенный продукт и скорость флотации.
1. Rubio J., Kitchener J.A. New basis for selective flocculation of mineral slimes. //Trans. /Inst. of Mining and Metallurgy. — Sec. C. Mineral Processing and Extractive Metallurgy. — 1977. — V. 86. — P. 97—100.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
2. Attia Y.A., ShaningY. U. and Veski S. Selective Flocculation Cleaning of Upper Freeport Coal with a Totally Hydrophobic Polymeric Flocculant. // Flocculation in Biotechnology and Separation Sys-
tem./ Edited by Y.A.Attia. — Amsterdam. — 1987.
3. Castro S.H., Stocker R., Laskowski J.S. The effect of hydrophobic agglomerant on the flotation of fine molybdenite particles. In Proceedings XX International Mineral Processing Congress, 1997, Aachen, Vol. 3. — P. 559—569.
4. Вигдергауз В.Е, Шрадер Э.А., Степанов С.А., Антонова Е.А., Саркисова Л.М., Кузнецова И.Н., Панова М.В. Флокуляция шламов сульфидных минералов гидрофобным полимером. // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых 2000. — № 5. — С. 103—108.ЕЕЗ
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
Вигдергауз В.Е. — доктор технических наук, профессор, vigderg@mail.ru, Шрадер Э.А. —кандидат технических наук, Leonora_shrader@mail.ru, Саркисова Л.М. — кандидат технических наук, lida_sar@mail.ru, Кузнецова И.Н. — кандидат технических наук, iren-kuznetsova@mail.ru, Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук.
ОТДЕЛЬНЫЕ СТАТЬИ ГОРНОГО ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКОГО БЮЛЛЕТЕНЯ
(ПРЕПРИНТ)
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ГЛАВНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА БУРОВОЙ УСТАНОВКИ ПРИ СТУПЕНЧАТОМ И ЧАСТОТНОМ РЕГУЛИРОВАНИИ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
Моргачёв Дмитрий Андреевич — аспирант, morga4ov@gmail.com,
Российский государственный геологоразведочный университет им. Серго Орджоникидзе. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). — 2012. — № 12. — 24 с.— М.: Издательство «Горная книга».
Представлено описание математических моделей систем электроснабжения, учитывающих взаимное влияние сети электроснабжения и главного электропривода в условиях проведения геологоразведочных работ. Проведено исследование и представлен анализ взаимного влияния системы1 централизованного электроснабжения и главного привода буровой установки.
Ключевые слова: электропривод, геологоразведочные работы, энергоснабжение, буровая установка.
STUDY OF THE INTERACTION OF THE SYSTEM POWER SUPPLY AND THE MAIN DRIVE THE DRILLING RIG TO A STEP AND FREQUENCY REGULATION OF THE ANGULAR VELOCITY OF THE ASYNCHRONOUS ENGINE Morgachev D. A.
There is description of the mathematical models of systems of power supply, recognized-the mutual influence of the networks of power supply and the main drive in the conditions of carrying out of prospecting works. A study conducted and provides the analysis of the mutual influence of the system of centralized electricity supply and the main drive of the drilling rig.
Key words: computers, exploration works, power supply, brown-a new installation.
