Флокуляция селективная

Одним из наиболее эффективных и перспективных методов обогащения тонкодисперсных минеральных суспензий является селективная флокуляция. Селективная флокуляция (СФ) — это флокуляция частиц одного вещества при неизменной или очень слабой степени агрегации частиц другого. Она достигается в результате селективного образования агрегатов в суспензиях (пульпах) смесей минералов или минерала с пустой породой под действием флокулянта и последующего отделения агрегатов от неагрегированных частиц (например, путем седиментации, флотации и др.). [c.162]

Полимеры делят на флокулянты полные, селективные и полимеры двойного действия [19]. Полные флокулянты вызывают флокуляцию всей находящейся в суспензии твердой фазы независимо от ее минералогического состава и дисперсности. Обычно это частично гидролизованный полиакриламид. [c.40]

Уже давно известен способ разделения различающихся по молекулярным массам органических полимеров путем селективной коагуляции и осаждения, но, очевидно, этот способ никогда не применялся для разделения частиц коллоидного кремнезема. Айлер [169] доказал, что для флокуляции частиц кремнезема, различающихся по размерам, требуются разные по значению критические концентрации ионов кальция. Было продемонстрировано, что в узкой области pH, примерно 8—9, частицы размером 10—24 нм могут быть разделены путем селективного осаждения наибольших по размеру частиц.. [c.476]

Селективная флокуляция может быть достигнута различными способами путем избирательной адсорбции флокулянта на поверхности одних частиц или предотвращения адсорбции реагента на поверхности других за счет различий в оптимальном времени обработки суспензий разных веществ, при котором достигается эффективная флокуляция частиц одного вида в смеси. В этом случае разделение осуществляется вследствие неодинаковой продолжительности кондиционирования компонентов смеси. [c.163]

Пока трудно сформулировать какие-то общие критерии, позволяющие однозначно определить, на каких поверхностях будет избирательно адсорбироваться тот или иной флокулянт. Это зависит главным образом от механизма адсорбции полимера на данной границе раздела фаз. Неионные полимеры могут закрепляться на поверхности за счет действия дисперсионных сил, с помощью водородных связей, а также ион-дипольных взаимодействий между потенциалопределяющими ионами поверхности или ионами внешней обкладки двойного электрического слоя с дипольными звеньями высокомолекулярного соединения. В случае адсорбции на заряженной поверхности полиэлектролитов важное значение приобретают силы электростатического взаимодействия. При селективной флокуляции часто применяют специфические полимерные реагенты, содержащие функциональные группы, которые могут образовать координационные или труднорастворимые соединения с ионами металлов на поверхности минералов. [c.163]

Важным условием достижения хороших показателей селективной флокуляции является не только выбор подходящего флокулянта, но и соответствующая подготовка и кондиционирование пульпы [161]. Эти вопросы детально рассмотрены в работе [167], где изложены основные требования [c.166]

При проведении селективной флокуляции необходимо иметь в виду, что формирование крупных, плотных, с хорошей когезией флокул нежелательно от них трудно отделять захваченные, вкрапленные примеси, что лимитирует степень селективности процесса. Степень концентрирования будет падать и при высоких плотностях пульпы. Часто улучшению отделения способствует промывка флокул восходящим потоком свежей воды. Такой же эффект достигается при повторном диспергировании и флокуляции суспензии при дополнительном введении небольших количеств реагента. Подобные циклы могут чередоваться один-два раза. [c.166]

Рассмотрим теперь селективную флокуляцию, которая осуществляется не за счет избирательной адсорбции реагента, а вследствие различий во времени кондиционирования минерала и пустой породы. В работе [c.166]

Приведем примеры обогащения полезных ископаемых методом селективной флокуляции. [c.167]

Железные руды. Большинство работ по селективной флокуляции посвящены отделению оксидов железа от кварца и глинистых минералов в процессе обогащения железных руд. [c.167]

Каолин. Селективная флокуляция может быть использована для получения качественной высокосортной глины, в первую очередь каолина, для керамической, фарфоровой и других отраслей промышленности. Основные методы переработки глин, крупность которых не превышает 1 мкм, заключаются в удалении более крупных примесей. Сравнительно недавно были разработаны методы удаления ультратонких составляющих. Работы по селективной флокуляции выполнялись в основном на каолине с целью удаления окрашенных примесей, удаления тонкого кварца для снижения абразивной способности продукта, набухающих глин для снижения вязкости и отделения бемита при переработке низкосортных бокситов. [c.170]

В качестве примера укажем на запатентованный способ обогащения каолина, включающий его селективную флокуляцию и промывку флокул в восходящем потоке воды (пат. 2059811 Англия). К пульпе, содержащей 10—40% твердого и небольшого количества диспергаторов (применяющихся при классификации), подавали раствор жидкого стекла в количестве 1—40 кг/т (при этом pH суспензии повышался до 8,5—10), а затем 50—450 г/т полиакриламида. Перемешивание флокулянта с пульпой осуществлялось в центробежном насосе, который одновременно служил и для подачи пульпы в разделительно-промывочный аппарат. Этим методом удалось снизить содержание слюды от 14 до 8 %, а полевого шпата — от 7 до 2 % при извлечении каолина 80—86 %. Предлагаемый способ может быть применен также для обогащения карбонатов кальция и стронция, сульфатов бария и стронция. [c.170]

Данные по селективной флокуляции [c.172]

Известными селективными флокулянтами являются сополимеры акриламида и акрилата натрия, а также сополимер малеинового ангидрида и винилацетата. Эти полимеры вызывают флокуляцию небентонитовых частиц глины и других пород с невысокой, по сравнению с бентонитом, степенью дисперсности, практически не влияя на свойства бентонитового раствора. [c.40]

В данной главе рассмотрены некоторые перспективные области использования флокулянтов для решения технологических задач. Необходимо отметить, что применение флокулянтов в рудообогащении детально описано в монографии Неберы [119], а в процессах водоподготовки и очистки промышленных сточных вод— в книге Вейцера и Минца [117]. В связи с этим указанные проблемы здесь затронуты лишь вкратце. Более детально обсуждена селективная флокуляция, являющаяся одним из наиболее перспективных методов концентрирования и обогащения полезных ископаемых, выделения ценных веществ из бедного сырья. Впервые рассмотрены вопросы концентрирования клеточных суспензий, очистки соков сахарного производства и некоторые другие области применения флокулянтов. [c.149]

В ряде стран проведены обширные лабораторные и полупромышленные испытания селективной флокуляции минеральных смесей с целью повышения степени обогащения. На фабрике Tilden (США) данный метод используется для обогащения тонковкрапленных окисленных железных [c.162]

При селективной флокуляции в суспензию, как правило, одновременно с флокулянтом (или до его введения) добавляют также дисперга-торы — вещества, стабилизирующие частицы неагрегируемого компонента и способствующие их сохранению в диспергированном состоянии. В качестве диспергаторов обычно применяют реагенты, адсорбция которых приводит к возрастанию отрицательного электрокинетического потенциала поверхности твердых частиц. Такими реагентами являются жидкое стекло, гексаметафосфат натрия, едкий натр, фторид или сульфид натрия и т. п. В некоторых работах сообщается о применении полимерных стабилизаторов лигносульфонатов, полиакрилатов, полиметакрилатов, гумата натрия, солей КМЦ, поливинилпирролидонов и других. [c.163]

Как известно, адсорбция полимерных флокулянтов зависит от строения поверхностного слоя, т. е. химической природы поверхности, но слабо изменяется при изменении размеров и формы частиц. Преимущественная адсорбция крахмала на поверхности гематита в присутствии кварца была обнаружена еще в 1952 г. Куком и соавт. Это наблюдение было положено в основу селективной флокуляции и обогащения данного минерала на фабрике Tilden в США. [c.163]

При использовании неспецифически адсорбирующихся полимеров селективность процесса флокуляции может быть повышена использованием реагентов-модификаторов, активирующих или подавляющих адсорбцию флокулянтов. Воздействие модификаторов проявляется в изменении потенциала поверхности минерала таким образом, чтобы препятствовать или способствовать закреплению того или иного флокулянта в изменении степени ионизации полиэлектролита-флокулянта, что влечет за собой изменение как размеров полимерного клубка (а следовательно, и флокулирующей способности), так и интенсивности электрических сил взаимодействия между поверхностью и реагентом в изменении механизма адсорбции полимера и, наконец, в уменьшении адсорбции полимерного флокулянта за счет конкурирующего действия модификаторов. [c.165]

Рубио и Китченер [165] достигли селективности флокуляции за счет использования гидрофобного взаимодействия между углеводородными радикалами флокулянтов и гидрофобной поверхностью минералов. Таким образом, здесь используется различие в свойствах минералов, которые могут регулироваться с помощью реагентов-собирателей флотации. Это, по утверждению авторов,— простой и дешевый способ разделения шламов. Эффективность метода демонстрируется на примере отделения хризоколлы и малахита от кварца, кальцита и доломита с помощью амилового ксантогената калия в качестве активатора минералов меди и полиоксиэтилена в качестве флокулянта. [c.165]

В промышленных условиях, когда имеет место загрязнение поверхности минералов в результате адсорбции растворимых продуктов других компонентов смеси, предпочтительнее использовать полимеры, химически адсорбирующиеся на поверхности определенного минерала, чем полимеры, адсорбция которых зависит от селективного подавления. Однако применение химически сорбирующихся полимеров ограничено ввиду малого числа доступных в настоящее время высокомолекулярных флокулянтов. Сделаны попытки получения модифицированных полимеров для селективной флокуляции. Так, Аттиа и Китченер (1975) достигли селективности на медных минералах при их отделении от кальцита, доломита и полевого шпата путем введения в полиакриламид функциональных групп, образующих с ионами меди комплексные соединения. [c.165]

Рид [169] использовал высокомолекулярный (с М = 3-10 ) полиакриламид для разделения искусственной смеси тонкоизмельченного гематита и силиката ортоклаза с размером частиц до 20 мкм. Разделение достигалось за счет избирательной адсорбции реагента на поверхности гематита и селективной флокуляции этого минерала. Показано, что рост степени гидролиза ПАА, а также введение в систему небольших добавок гексаметафосфата, силиката и фторида натрия, стабилизирующих частицы пустой пророды, улучшают разделение смеси. Автор считает, что селективность действия полимера обусловлена главным образом электростатическим взаимодействием макроионов ПАА с положительно заряженной поверхностью минерала. [c.167]

Авторы [168] изучили селективную флокуляцию суспензий смеси гематита и кварца с помощью различных флокулянтов. Показано, что эффективными флокулянтами могут быть анионные полиэлектролиты — гидролизованный полиакриламид, полистиролсульфонат натрия и крахмал, обработанный каустиком, а также катионный полиэлектролит Мальколит. В данном случае ответственными за избирательную адсорбцию и селективную флокуляцию являются не столько электростатические взаимодействия полимера с поверхностью частиц, сколько различия в оптимальном времени обработки частиц гематита и кварца, необходимом для наступления их флокуляции (см. выше). В случае ПСС извлечение РегОз из смеси достигало 75 %. Повторное диспергирование сфлокулированного осадка и повторная флокуляция позволили удалить из продукта механически захваченные частицы кварца. [c.167]

Методом селективной флокуляции с помощью модифицированного крахмала достигнуто хорошее извлечение минералов железа из пульпы, содержащей 25 % Ре в виде гематита, магнетита и серицита (железная руда месторождения Северное Онтарио, Канада). Лабораторная схема обогащения включила две стадии измельчения и семь стадий обесшламли- [c.167]

С помощью каустифицированного крахмала проведена селективная флокуляция бразильской железной руды с высоким содержанием фосфора перед ее обратной флотацией (Виана, 1982). Для сравнения проведены также опыты по флотации без флокуляции. В первом случае получен концентра с гораздо более высоким содержанием железа и более низкой концентрацией фосфора. [c.168]

Рид и Холлик [171] провели детальное исследование селективной флокуляции, обесшламливания и флотации окисленных таконитов, основные минералы в которых представляют гематит и гетит с соотношением компонентов 1,1 1 и 3 1. Конечный продукт после двухступенчатой флотации направляли в сгуститель, куда добавляли флокулянт Суперфлок 330. При этом происходила селективная флокуляция оксидов железа, и содержание железа в концентрате повышалось до 62—63 %. Исследование показало также, что процессы селективной флокуляции и флотации требуют дальнейшего изучения с целью улучшения селективности и увеличения извлечения тонковкрапленных частиц оксидов железа. [c.168]

Сульфидные руды. Обогащение сульфидных руд минералов методом селективной флокуляции легче всего может быть осуществлено применением избирательно (хемосорбционно) адсорбирующихся на частицах сульфидов руды производных ксантогената, ксантатов и других хелатообразующих реагентов. [c.168]

Михалова и Шпалдон [172] исследовали возможность выделения сульфидных минералов методом селективной флокуляции с помощью натрие- [c.168]

По данным Ярар, поливинилксантат селективен по отношению к пириту и халькопириту и эффективен для выделения этих минералов из их смесей с кварцем. Нарушение селективности флокуляции в этих случаях происходит за счет механического захвата частиц. [c.169]

Мюллер, Клемент и Бертрам [173] проводили селективную флокуляцию шламов тонкодисперсных сульфидов свинца и цинка, используя в качестве диспергатора калиевый амилксантат, а в качестве флокулянта — полиакриламид. Этим способом повышается содержание свинца в сфлокулированном продукте от 11,5 до 19% и цинка — от 19,5 до 24,5 %. Авторы предложили одновременно усовершенствовать схему селективной флокуляции диспергирование, кондиционирование с добавкой собирателя с активирующей добавкой, вторичное диспергирование с добавкой флокулянта, собственно флокуляции с выделением осадка (концентрата). Опыты по флокуляции смесей минералов сфалерита и полевого шпата по новой схеме позволили повысить содержание цинка в первичных концентратах от 31 до 53—54 % при извлечении 86 %. Флокулянтом в этом случае служил анионный флокулянт Бозефлок А 41 при расходе 20 г/т, длительность СФ — 8 мин. Для диспергирования полевого шпата добавляли 5 кг/т пирофосфата. [c.169]

Уголь. Работ по селективной флокуляции угольно-глинистых суспензий с целью обогащения угля выполнено сравнительно немного. Беашке (1980) попытался разработать условия, при которых зерна угля остаются в диспергированном состоянии, а зерна породы сфлокулированы. Опыты на угольных шламах крупностью 0,04 мм, являющихся питанием углеобогатительной фабрики, показали, что хорошая селективность [c.169]

Брукс, Спенсер, Литтлефер и др. (1982) изучали селективную флокуляцию смеси уголь — сланец (1 1) крупностью 60 мкм с использованием разнообразных анионных и катионных полиакриламидных флокулянтов различной степени гидролиза и М от 6-10 до 23-10 . В присутствии диспергатора гексаметафосфата натрия (1,25 кг/т) при времени контакта 1,5 мин селективность проявляется при использовании всех флокулянтов, причем во всех случаях флокулировался уголь. Извлечение угля во флокулированный продукт составляет 80—90 %. При введении в молекулу обычных флокулянтов комплексообразующих групп фенола, крезола, тимола, нафтола и ксантогената селективность процесса повышается. Аналогичный эффект был достигнут также предварительной обработкой суспензии флотореагентами керосином, дизельным маслом и особенно олеиновой кислотой. Сравнение результатов селективной флокуляции и флотации выявило преимущества первого процесса извлечение выше на 24 %, а зольность угля ниже на 5,4 %. [c.170]

Сера. Янчук, Ваксмундски с соавт. (1978) показали, что с помощью селективной флокуляции в питании флотации удается уменьшить содержание шламов в серном концентрате. На примере серной руды с содержанием 32 % S (частицы крупностью 0,315 мм) установлено существенное улучшение флотационного извлечения (обогащение) в присутствии 20 г/т анионного полиакриламида Магнофлок 155 или 10 г/т катионных полиаминов серии Зетаг 51 и 94. Продолжительность перемешивания пульпы с флокулянтами составляла 5 мин, а затем вводились остальные реагенты собиратель для флотации — газойль и вспениватель. [c.170]

Касситерит. В работе [174] описан способ обогащения и выделения касситерита из его смесей с кварцем при использовании в качестве селективного флокулянта ПАА с М 5,5-10 . Полиакриламид модифицировали обработкой раствора полимера щелочью и гидроксиламингидро-хлоридом. Этот реагент преимущественно адсорбируется на поверхности касситерита в отличие от неионогенного ПАА, который адсорбируется как на кварце, так и касситерите. Это объясняется тем, что значительный отрицательный заряд модифицированного (гидролизованного) ПАА препятствует его адсорбции на поверхности отрицательно заряженного кварца, тогда как на касситерите адсорбция реагента обеспечивается взаимодействием карбоксильных ионов ПАА с многозарядными ионами, активирующими положительно заряженную поверхность минерала. Добавление 0,4 мг/л флокулянта к искусственной смеси, содержащей 3,0 г ЗпОг и 7,0 г ЗЮг в 1 л раствора при pH 3,5—7,0, обеспечивает выход диоксида олова 88—92 %. Из смеси, содержащей 3,0 г минерала касситерита и 297 г кварца, в результате селективной флокуляции ПАА в концентрат переходит 21 % ЗпОг. [c.171]

Бокситы. Авторы [175] изучили селективную флокуляцию измельченных каолинит-бемитовых бокситов, содержащих 50,3 % А120,з и 19,3 % ЗЮг, при высокой концентрации солей кальция в пульпе. Флокулянтом служил ПАА, диспергатором — сода, гексаметафосфат и щелочь. Показано, что выделение каолинитового продукта возможно лишь при содержании кальция в жидкой фазе менее 30 мг/дм . Так как содержание кальция в жидкой фазе бокситовых суспензий в природных водах значительно выше (50—300 мг/дм ), то в пульпу вводили раствор соды для связывания ионов кальция в нерастворимый карбонат. Добавленный гексаметафосфат, адсорбируясь в виде полифосфатного аниона на поверхности образующегося СаСОз, препятствует укрупнению частиц карбоната. Одновременно ГМФ влияет на взаимодействие продуктов реакции с ПАА и усиливает его флокулирующее действие на суспензию карбоната кальция. Авторы это объясняют тем, что образующиеся в жидкой фазе на поверхности минералов труднорастворимые продукты являются центрами закрепления флокулянта, что приводит к снижению селективности при больших концентрациях кальция в жидкой фазе. [c.171]

Разработанный метод обогащения боксита, включающий обработку пульпы в диспергаторе смесью 400 мг/дм ЫагСОз, 250 мг/л NaOH и 350 мг/дм ГМФ, при облучении в течение 5 мин ультразвуком, а затем селективную флокуляцию полиакриламидом (2,5+ 1,0 мг/дм ), позволяет добиться извлечения АЬОз в осадках до 68,2 %. Предложена полупромышленная установка для проведения процесса СФ бокситовых минералов с использованием аппаратов промышленного типа. [c.172]

В литературе описаны методы обогащения с помощью селективной флокуляции и других минералов — сильвинита, магнетита, доломита, барита, фосфатных руд. В большинстве случаев флокулянтами являются полиакриламиды, производные крахмала и целлюлозы. В то же время следует отметить, что, хотя лабораторные и промышленные испы- [c.172]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология