Лабораторная флотационная машина периодического действия

Флотационная машина периодического действия — первое оборудование, которое превращает минералогический отчёт в решение по схеме. Прежде чем кто-либо свяжет себя схемой основная–контрольная–перечистная, нужно ответить на три вопроса по нескольким сотням граммов руды: какую массу надо вывести, чтобы попасть в целевое содержание, как быстро флотируется ценный минерал и какой реагентный режим даёт это при минимальной дозировке. Все три — настольные измерения, и все три делаются в камере вроде этой.

Установка представляет собой одну камеру с механическим перемешиванием, дозируемой подачей воздуха, импеллером с регулируемой скоростью и скребком для съёма пены с таймером. Опыты идут по одному, партиями, так что каждое условие — крупность помола, pH, дозировка собирателя, дозировка депрессора, расход воздуха — меняется, не задевая остальные. В этом весь смысл периодического формата: он изолирует переменные, которые непрерывная пилотная камера смешала бы.

Как проводится опыт

Питание взвешивают, обычно 50–1000 г в зависимости от объёма камеры, и готовят пульпу заданной плотности — как правило 25–40% твёрдого для сульфидов цветных металлов. Камеру заполняют до метки, импеллер ставят на скорость кондиционирования, реагенты вводят последовательно с фиксированным временем кондиционирования между добавками. Затем подают воздух с дозируемым расходом и включают съём пены. Концентраты собирают в отдельные противни через фиксированные интервалы — 0,5, 1, 2, 4 и 8 минут обычная серия, — и это превращает один опыт в кривую кинетики флотации, а не в одно суммарное число.

Каждый порционный концентрат взвешивают в мокром и сухом виде и анализируют, получая выход и содержание по интервалам. График накопленного извлечения против накопленного выхода даёт кривую извлечение–содержание, по которой судят, может ли схема выйти на оплачиваемое содержание концентрата при приемлемом извлечении.

Объёмы камер и перемешивание

Сменные камеры закрывают диапазон от поисковых опытов до замкнутых циклов. Камеры 0,5 и 1 л подходят для малых навесок и опытов перечистки, где питание уже ограничено; камеры 3 и 8 л ведут основные опыты на более грубом помоле, где представительность пробы важнее экономии реагента.

Скорость импеллера регулируется во всём диапазоне 0–2000 об/мин с цифровой индикацией, поэтому одну и ту же окружную скорость можно воспроизвести в разных объёмах камеры — именно эта деталь делает результаты из камеры 1 л сопоставимыми с результатами из камеры 8 л. Воздух подаётся через расходомер с клапаном точной подстройки; в этом классе машин рабочий диапазон обычно 0,05–1,0 м³/ч, что достаточно для настольных расходов.

Что входит в стандартное исполнение

• Сменные флотационные камеры с износостойкими импеллерами и статорами.
• Привод с регулируемой скоростью, цифровой индикацией об/мин и обратной связью по тахометру.
• Дозируемая подача воздуха с точной регулировкой расхода и ротаметром.
• Скребок для съёма пены с регулируемой высотой лопасти и частотой хода.
• Пульт управления с независимыми выключателями перемешивания, воздуха и скребка.
• Противни для сбора проб и рама крепления камеры под высоту стола.

Как честно читать результаты

Периодические результаты не масштабируются напрямую. У настольной камеры нет распределения времени пребывания, нет оборотного техпроцессного раствора, нет уноса из глубокого пенного слоя и нет механического износа. Что даёт периодический опыт — это относительное ранжирование (этот собиратель лучше того, этот помол слишком грубый, эта дозировка депрессора уже за изломом кривой) плюс кинетические параметры, которые входят в расчёт размеров аппарата.

Коэффициенты масштабирования во флотации эмпирические и зависят от схемы. Вместо переноса настольного времени пребывания переносите реагентный режим и кинетическую кривую в непрерывную пилотную кампанию. Материалы по технологической части того же передела собраны в разделе базы знаний, а доступное оборудование — в каталоге продукции.

Где периодическая камера перестаёт быть полезной

Три ситуации требуют другого инструмента. Если вопрос в том, выдержит ли пенный слой подачу промывной воды, нужна колонна, а не механическая камера. Если вопрос в том, держит ли схема стационарный режим восемь часов, нужна непрерывная работа. А если навеска меньше примерно 20 г, погрешность баланса по порционному концентрату перевешивает полученную информацию: такие опыты — для микрокамеры или трубки Дэвиса.

Опции, которые стоит задать сразу

• Прозрачный корпус камеры для наблюдения за глубиной пены и уровнем пульпы по ходу опыта.
• Камера с рубашкой для опытов выше температуры окружающей среды, с подключением к циркуляционному термостату.
• Автоматическая выдержка скребка, чтобы интервалы концентрата отсекались воспроизводимо, а не вручную.
• Порты для датчиков pH, растворённого кислорода или регистрации температуры при кондиционировании.

Сколько пробы нужно на один опыт?

От 50 г до 1000 г в зависимости от объёма камеры и плотности пульпы. Камера 1 л при 30% твёрдого содержит примерно 300–350 г твёрдого; камера 8 л берёт несколько килограммов. Для полной программы основная–перечистная–контрольная закладывайте 5–10 кг представительного питания, правильно дроблёного и усреднённого.

Можно ли той же камерой вести перечистку и контрольную флотацию?

Да, и обычно так и делают. Перечистка идёт на том же оборудовании с меньшим объёмом камеры, а питанием служит основной концентрат, перепульпированный до плотности перечистки. Контрольная флотация идёт дольше и при большей дозировке собирателя. Обе операции периодические, поэтому условия остаются изолированными.

Стоит ли менять скорость импеллера от опыта к опыту?

Стоит. Извлечение крупных, сростковых или слабогидрофобных частиц часто ограничено перемешиванием, а не химией, поэтому постоянная скорость в сравнении реагентов может скрыть решение. Меняйте скорость осознанно и записывайте её с каждым результатом.

Сообщите навеску, целевой помол и реагентный режим, который хотите отсортировать, и мы подберём объёмы камер и выдержку скребка под программу.