Возрастающие потребности народного хозяйства в цветных, редких, чёрных, благородных металлах, угля, удобрениях, строительных минералах вызывают необходимость увеличения степени комплексности использования полезных ископаемых при переработке и обогащении. Основными в переработке многих типов полезных ископаемых являются наиболее универсальные флотационные методы обогащения. Основными в переработке многих типов полезных ископаемых являются наиболее универсальные флотационные методы обогащения. Они используются при обогащении более 95% руд цветных и редких металлов, апатито-нефелиновых руд и других типов минерального сырья. Возрастающее значение флотационных методов обогащения в настоящее время обусловлено вовлечением в переработку бедных, тонковкрапленных и труднообогатимых руд и углей, проблему комплексного использования которых другими методами обогащения решить практически невозможно. Сам процесс флотации основан на различии удельных свободных поверхностных энергий минералов, что позволяет получать высокую селективность обогащения. Важнейшим и обязательным условием флотации является различная смачиваемость минералов водой. Одни частицы (гидрофильные) хорошо смачивающиеся водой, другие (гидрофобные) - плохо.

Флотацией редко удается за одну операцию получить кондиционный концентрат и отвальные хвосты с минимальным содержанием ценного компонента, поэтому наряду с основной флотацией проводят перечистные и контрольные флотации.

К недостаткам флотационных методов обогащения относится то, что флотацией невозможно обогащать крупнозернистый материал, что требует весьма тонкого измельчения. Используемые реагенты вредны для здоровья и часто ядовиты, частично реагенты попадают в отвалы, загрязняя окружающую среду.

Данный курсовой проект представляет собой проект флотационного отделения обогатительной фабрики по обогащению медной руды, в состав которой входят такие минералы, как борнит, халькопирит, кварц, полевые шпаты, хлориты, серицит. Представляющими ценность являются такие минералы как борнит и халькопирит.

Медь широко используется в технике благодаря своей высокой электро - и теплопроводности, коррозионной стойкости и пластичности. Плотность меди составляет 8960 кг/м³, температура плавления - 1085° С. Предел прочности при растяжении составляет 200-300 МПа (20-35 кгс/мм²). Около 50% добываемой меди используется в электротехнической промышленности для производства кабелей, проводов, электроприводов и шин. Из меди изготовляют детали холодильников, теплообменников, вакуумной аппаратуры. На основе меди создано большое число сплавов с такими металлами, как Zn, Sn, Al, Dt, Ni, Mn, Pb, Ti, Ag, Au и другие, реже с неметаллами P, S, O и другие. Область применения этих сплавов очень обширна. Многие из них обладают антифрикционными свойствами. Сплавы применяют в литом и кованом состоянии, а также в виде изделий из порошка. Основными сплавами являются латунь и бронза. Технические требования к медным концентратам представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Технические требования (состав, %) к медным концентратам, получаемым из медьсодержащих руд по ОСТ 48-77 - 74

2. Характеристика сырья

Флотационные реагенты используются для направленного изменения поверхностной энергии на границе раздела фаз с целью изменения показателя флотируемости разделяемых минералов, числа и размера пузырьков воздуха, прочности пены. Флотационные реагенты могут быть органическими или неорганическими соединениями, а также их растворами или смесями. В зависимости от назначения флотационные реагенты подразделяют на три группы:

· собиратели (гидрофобизаторы, коллекторы) способны закрепляться преимущественно на границе раздела твёрдой и жидкой фаз и увеличивать краевой угол смачивания, предназначены для гидрофобизации поверхности;

· пенообразователи (вспениватели) способны закрепляться преимущественно на границе раздела жидкой и газовой фаз, предназначены для снижения коалесценции воздушных пузырьков и стабилизации флотационной пены;

· модификаторы - это группа флотационных реагентов, способствующих увеличению различия в поверхностных свойствах разделяемых минералов.

Модификаторы подразделяют на активаторы, депрессоры и регуляторы среды. Активаторы способствуют закреплению собирателя на поверхности минерала. Депрессоры (подавители) понижают флотируемость тех минералов, извлечение которых в пенный продукт в данный момент нежелательно. Регуляторы среды создают оптимальные условия взаимодействие флотационных реагентов с поверхностью минералов и изменяют рН среды. В качестве флотореагентов также используются коагулянты, флокулянты, пептизаторы, эмульгаторы, стабилизаторы пен.

Технология приготовления раствора ксантогената.

Ксантогенаты растворяют в холодной воде в контактных чанах обычно в течение 2-6 ч. Максимальное время приведено для низкокачественных ксантогенатов. Растворы ксантогената, как правило, хранятся не более 24 ч.

Интенсивность разложения ксантогената с выделением сероуглерода и продуктов его распада увеличивается с повышением концентрации ксантогената в растворе.

Ксантогенаты

S

RO - C

SH (Me)

наиболее широко используемые собиратели при флотации сульфидных руд, окисленных руд цветных металлов после их сульфидизации. Ксантогенаты являются солями ксантогеновой кислоты.

Ксантогенаты щелочных растворов хорошо растворимы в воде и в полярных органических растворителях, устойчивы в слабощелочной и щелочной средах, в кислой среде образуют неустойчивую ксантогеновую кислоту, которая разлагается на сероуглерод и спирт. С повышением температуры устойчивость водных растворов ксантогенатов снижается.

Ксантогенаты с катионами тяжелых металлов образуют труднорастворимые соединения.

С катионами переменной валентности помимо ксантогената тяжелого металла образуется также диксантогенид.

Ксантогенаты обладают слабой поверхностной активностью на границе жидкость - газ, а также отсутствием способности к мицеллообразованию.

Чем больше длина углеводородного радикала, тем выше собирательные свойства ксантогенатов.

К эфирным пенообразователям относятся Т-66, Т-80, Т-92, оксаль, Э-1, ОПСМ, ОПСБ, ТЭБ, Д-3. Эфирные пенообразователи обладают хорошей растворимостью в воде, имеют высокие пенообразующие и низкие гидрофобизирующие свойства. При взаимодействии с сильными кислотами они превращаются в неустойчивые оксониевые соли. Растворимость эфиров в воде обусловлена гидратацией ионов с образованием водородных связей.

Регуляторы среды

При флотации медно-пиритных руд с сульфгидрильными собирателями создают сильнощелочную среду, способствующую депрессии пирита, и флотируют медные минералы.

Для каждого сульфидного минерала существует критическое значение рН, выше которого при данном расходе собирателя невозможна гидрофобизация поверхности.

По мере увеличения рН наблюдается уменьшение плотности сорбцион-ного слоя собирателя.

Применение в качестве регулятора среды извести подавление пирита происходит также за счет дополнительного подавляющего действия ионов кальция при их сорбции на поверхности пирита.

Технология приготовления известкового молока

Известь в технологический процесс подается в виде суспензии - известкового молока.

Обычно для приготовления известкового молока используют негашеную кусковую известь, реже гашеную в виде пушонки.

Для получения известкового молока из кусковой извести ее дробят, а затем измельчают и одновременно гасят водой. Для гашения 1 т извести требуется 322 л воды. При гашении извести выделяется большое количество тепла.

Депрессии породных минералов (кварц, полевые шпаты, хлориты, серицит) не требуется, так как они не флотируют ксантогенатами, кроме того полевые шпаты извлекаются только в кислой среде, создаваемой известью.

Расходы реагентов приняты по данным практики флотации подобного сырья.

Принятая режимная карта занесена в таблицу 5.

Таблица 5 - Режимная карта отделения флотации медной руды

3. Расчет технологического баланса продуктов обогащения и принципиальной схемы флотации