Пенное разделение и пенная флотация

Очень важной и в то же время довольно сложной областью применения химии поверхностей является флотационное разделение минералов. Этот метод представляет исключительную ценность для горнодобывающей промышленности, так как позволяет экономично обрабатывать огромные количества измельченных руд и отделять ценные минералы от пустой породы. Первоначально флотация применялась только для переработки некоторых сульфидных и окисленных руд, однако в настоящее время она применяется и во многих других случаях. В далеко не полный перечень руд, обогащаемых методом флотации в промышленном масштабе, можно включить никеле- и золотоносные руды, кальцит, флюорит, барит (сульфат бария), шеелит (вольфрамат кальция), карбонат и окись марганца, окислы железа, гранатовые породы, титанжелезные окислы, окислы кремния и силикаты, уголь, графит, серу и некоторые растворимые соли, например сильвинит (хлорид калия). Подсчитано, что ежегодно флотационным методом перерабатывается 10 т руды [15, 16] Приблизительно до 1920 г. флотационные процессы были довольно примитивными и основывались прежде всего на эмпирическом наблюдении, что пульпа медной или свинцово-цинковой руды (смеси измельченной руды с водой) может обогащаться (т. е. в ней может повышаться содержание собственно минерала) при обработке большими количествами жиров или масел. Частицы ценного минерала собираются в слое масла и, таким образом, отделяются от пустой породы и воды. Позже масляная флотация была почти полностью вытеснена так называемой пенной флотацией. При использовании пенной флотации к пульпе прибавляют небольшое количество масла и вспенивают, перемешивая ее или иробулькивая через нее пузырьки воздуха. Частицы минералов концентрируются в образовавшейся пене, которую периодически снимают с пульпы. [c.370]

В неорганической технологии флотацию используют для обогащения поступающего в переработку сырья, например для извлечения из природных фосфатных руд апатита или фосфоритов, перерабатываемых в минеральные удобрения в производстве калийных солей — хлорида калия из сильвинитов и сульфата калия из полиминеральных калийных руд в производстве соды для разделения гидрокарбоната натрия и хлорида аммония в производстве борной кислоты и боратов и др. Флотацией можно извлекать тонкодисперсные осадки, взвешенные в жидкой фазе флотация осадков), или находящиеся в растворе ионы, способные химически соединяться с добавляемыми поверхностно-активными веществами (ПАВ), которые адсорбируются на воздушных пузырьках и выносятся ими в пенный слой ионная флотация). [c.325]

Флотационное обогащение руд полезных ископаемых основано на том, что сернистые соединения, в виде которых металлы обычно находятся в руде, обладают большей гидрофобностью, чем пустая порода, например кварц. Практически флотационное разделение руды никогда не проводят простым введением измельченной руды в воду, поверхность которой граничит с воздухом или маслом. В таком виде флотационный процесс слишком неэффективен. В настоящее время широкое применение получила так называемая пенная флотация. Она заключается в том, что в суспензию минерала— флотационную пульпу — тем или иным способом вводят пузырьки воздуха. При всплывании пузырьки собирают по своей поверхности те частицы руды, на которых вода образует большой краевой угол. В результате на поверхности пульпы образуется минерализованная пена. Эту пену самотеком или с помощью специальных гребков удаляют с поверхности пульпы в виде концентрата. руды. Хорошо смачиваемые водой частИцы пустой породы не прилипают к пузырькам, оседают на дно и образуют отходы флотации, так называемые хвосты . [c.165]

Этот процесс занимает промежуточное положение между пенным разделением и флотацией грубых дисперсий. Выделение коллоидных частиц из растворов представляет довольно трудную задачу, особенно если речь идет об обработке больших объемов. Коллоидные частицы могут проходить через фильтры и очень медленно оседают в отстойниках. Вместе [c.164]

Разделение гидрофобных и гидрофильных частиц достигается за счет различной их прилипаемости к поверхности раздела двух фаз, обычно воды (или водного раствора) и воздуха (газа). Наиболее распространена пенная флотация, при которой находящиеся во флотационной суспензии гидрофобные частицы прилипают к поверхности пронизывающих ее пузырьков воздуха и поднимаются ими кверху, собираясь в пене (пенный продукт), а гидрофильные частицы, [c.324]

На различной смачиваемости частиц смеси гидрофобного и гидрофильного порошков основан метод их разделения, получивший название флотации (от англ. flotation — всплывание). Флотация широко применяется в обогащении и разделении руд различных металлов. Практически применяется пенно-флотационный процесс. Он начинается с измельчения руды до состояния порошка, который образует тонкую суспензию в водном растворе поверхностно-активных веществ — флотореагентов. После этого в такой суспензии, находящейся в резервуаре — чане особой конструкции, создают пену, продувая воздух снизу. Поднимаясь вверх, пузырьки собирают на своей поверхности частицы гидрофобного компонента руды (такими обычно являются частицы сульфидов цветных металлов) и выносят их на поверхность воды в [c.127]

Пенная флотация суспендированных клеток и агломерированных частиц посредством пузырей воздуха является одним из наиболее эффективных методов для разделения суспензий микроорганизмов. Обычно флотация проводится в аппарате с единственным поступающим потоком среды в виде суспензии, из которого отводятся два потока один — обогащенный ценным материалом и другой — с отходами. Целью реализации процесса флотации является достижение максимальной степени извлечения (отношение количества твердого вещества в концентрате к его количеству в питании) и наивысшего показателя качества. По ряду причин разделение в одном аппарате редко бывает полным и для того, [c.240]

В конусообразный аппарат для мокрой классификации в тяжелых жидкостях загружают водную суспензию ферросилиция или гематита определенной плотности для отделения нужного минерала от пустой породы. В процессе разделения более легкие компоненты неочищенной руды (нанример, кальцит и кварц) всплывают и уходят в слив. На дне аппарата остаются тяжелые компоненты плавиковый шпат, сульфиды, барит. Ферросилиций извлекают магнитом и снова возвращают в аппарат. Обогащенный таким образом плавиковый шпат используют в металлургической промышленности или подвергают дальнейшему обогащению методом пенной флотации. [c.25]

Помимо использования надкислот в синтезе эпоксидных соединений (гл. VI) и гидроперекисей для разделения руд путем пенной флотации они имеют относительно ограниченное при- [c.454]

Флотацией называют метод разделения веществ, основанный на использовании различий физико-химических свойств частиц разделяемых компонентов. Например, частицы сульфидов металлов гидрофобны, они не смачиваются водой. Поэтому если поместить в воду тонко измельченную горную породу, содержащую даже небольшой процент сульфида металла, то смачиваемые водой частички силикатной породы, имеющие большую плотность, тонут, а частички извлекаемого (или обогащаемого) сульфида металла, не смачиваемого водой, не тонут. Если сильно вспенить разделяемую смесь струей воздуха или другим способом, то частички обогащаемой минеральной суспензии увлекаются пеной и собираются на поверхности воды, образуя минерализованную пену. Флотация происходит при перемешивании мелко измельченной смеси твердых веществ не только с водой, но и с маслами, специальными реагентами и др. [c.364]

Пенное разделение и пенная флотация [c.105]

Пенное разделение не следует смешивать с пенной флотацией — давно известным и завоевавшим широкое признание процессом обогащения минералов. Хотя способы проведения обоих эгих процессов сходны (оба [c.105]

Пенную флотацию применяют для обработки гетерогенных систем, содержащих по крайней мере две, а обычно три различные фазы — жидкость и два различных твердых вещества. Разделение твердых материалов осуществляют путем изменения свойств поверхности одного из них, в результате чего к ней легче и лучше прилипают пузырьки воздуха. [c.106]

Таким образом, принципиально пенная флотация основывается на искусственном увеличении разности плотностей частиц различных твердых материалов и по существу близка к таким методам разделения, как отстаивание, отмучивание, гидравлическая сортировка (классификация) и др. [c.106]

Флотационное обогащение (разделение) основано на различной смачиваемости водой ценных минералов и пустой породы. Применяют пенную, пленочную и масляную флотацию. В наиболее распространенном методе пенной флотации через водную суспензию измельченной руды (пульпу) барботируют воздух, к пузырькам которого прилипают гидрофобные частицы ценного минерала, всплывающие затем на поверхность воды, и с образовавшейся пеной снимаются механически для дальнейшей переработки. Пустая порода хорошо смачивается водой и оседает во флотационных машинах. Пленочная флотация заключается в том, что при высыпании измельченной руды на поверхность текущей воды гидрофобные частицы ценного минерала остаются на поверхности, а пустая порода оседает. В процессе редко применяемой масляной флотации используется эмульсия масла в воде, частицы ценного компонента всплывают вместе с каплями масла. [c.97]

Пенная флотация. Пусть одно из веществ, входящих в состав смеси, смачивается водой, а другое нет. Для разделения такой смеси на ее составные части и может быть использована вода. [c.22]

Метод пенной флотации широко применяют в калийной промышленности СССР, Канады и США. Он основан на флотационном (или флотогравитационном) разделении водорастворимых минералов руды в среде насыщенного солевого раствора. Это достигается в результате селективной гидрофобизации поверхности частиц калийных минералов реагентами-собирателями, что обус- [c.267]

Технологическое оформление процессов поверхностного разделения указанного типа может быть самым разнообразным. Для примера упомянем процессы пенного разделения, в которых при пропускании через раствор пузырьков инертного газа образуется пена, непрерывно удаляемая из системы. Эффект разделения в растворе достигается при этом за счет различной способности молекул к адсорбции на границе жидкость — газ. Процессы подобного рода, внешне похожие на флотацию, иногда называют флотацией молекул . Другой пример дают процессы адсорбционного разделения веществ. В этом случае многокомпонентную смесь приводят в соприкосновение с некоторым количеством адсорбента после установления адсорбционного равновесия адсорбент вместе с адсорбционным слоем удаляют, вносят новую порцию адсорбента и т. д. В результате состав смеси меняется. На практике такой процесс обычно является непрерывным и реализуется он, например, при стекании порции раствора по свежей поверхности адсорбента, при прохождении газовой смеси через адсорбционную колонку и т. п. В общем случае можно представить различные открытые процессы поверхностного разделения жидких или газообразных смесей, отличающиеся по природе отделяемого поверхностного слоя. [c.23]

Разделенные на рис. VI. 1 части ячейки, разделительный аппарат / и отстойник пены 5 часто в установках составляют единое целое. В многочисленных работах по микрофлотации, флотации ионов и пенному разделению [50 51, гл. 10, 12 1571 обычно использовали цилиндры из стекла или пластмассы диаметром от 3 до 10 см и высотой от 50 до 140 см. Внутри такого цилиндра во время опыта одновременно находятся слой раствора и слой пены. Исходный раствор при работе в непрерывном режиме может вводиться на различных уровнях. При таком оформлении установки невозможно учесть роль внутреннего возврата. [c.141]

Некоторые поверхностно-активные вещества микроорганизмами не разрушаются, но могут быть удалены посредством барботажа. При этом возможна очистка воды от механических примесей по механизму флотации без введения пенообразователей 151, гл. 19 61, 112, 165]. То, что в результате пенного разделения извлекаются примеси, содержащиеся в очень малых количествах, успешно используют для извлечения радиоактивных загрязнений воды [51, гл. 19 57, 166, 167] приемами пенной флотации или флотации осадков, способных адсорбировать выделяемые элементы [51, гл. 20 71]. [c.145]

К моменту развития методов пенного разделения уже существовала техника флотационного разделения. Поэтому установки по пенному разделению повторяют конструкции флотационных машин, но с некоторыми изменениями. При пенном разделении пет необходимости в турбулентных потоках, создающих взвешенное состояние твердых частиц в пульпе при флотации. При создании установок пенного разделения промышленного масштаба основные трудности были связаны с разработкой методов получения дисперсии газа и разрушения пены. [c.145]

Одноразовая- флотация обычно не дает возможности получить высокую степень разделения, т. е. достаточно чистый концентрат и малое содержание флотируемого компонента в хвостах. Поэтому пенный продукт основной флотации подвергают перечистной флотации, иногда повторяя ее несколько раз, а хвосты после основной флотации направляют на контрольную флотацию, которая тоже может повторяться. Промежуточные продукты (промпродукты) пере-чистных и контрольных флотаций также возвращают на перечистную флотацию. [c.334]

Одним из самых крупномасштабных технологических процессов, основанных на использовании смачивания, является флотационное обогащение и разделение горных пород. Различают пенную, масляную и пленочную флотацию. В основе всех видов флотации лежит различие в смачивании жидкой фазой частиц пустой породы и ценного извлекаемого минерала. В пенной и пленочной флотации обычно ценная порода, плохо омачиваемая водой, концентрируется на границе вода — воздух, а хорошо омачиваемая пустая порода переходит в воду. При пенной флотации измельченная порода интенсивно перемешивается в воде, через которую барботируется воздух. Частицы ценного минерала (относительно маленькие по размеру) захватываются пузырьками воздуха, которые выносятся в виде пены на поверхность воды, откуда эта пена затем механически удаляется и поступает на дальнейшую переработ(ку. В пленочной флотации частицы изм ельченной породы высылаются на поверхность текущей воды при этом частицы ценной породы остаются на поверхности воды, а частицы пустой породы тонут. Реже используется масляная флотация, в которой для выноса частиц ценной породы используются капельки масла, т. е. образование пены заменено образованием эмульсии. [c.109]

ФЛОТАЦИЯ, способ разделения мелких тв. частиц разных в-в, а также выделения капель дисперсной фазы из. эмульсий, основанный на различной их смачиваемости и накоплении на пов-сти раздела фаз. При обогащении полезных ископаемых широко примен. пенная Ф., когда через с.месь воды с частицами разных минералов пропускаются мелкие пузырьки воздуха, к к-рым прилипают частицы определенных минералов и выносятся на пов-сть, образуя трехфазную пену, подвергаемую в дальнейшем сгущению и фильтрованию. Этот вид Ф. все чаще примен. и для очистки сточных вод, в частности для выделения из них капель масел и нефтепродуктов. Жидкой фазой, помимо воды, служат насыщ. р-ры солей (напр., при Ф. калийных руд), реже — плав самородной серы (фаза-носитель в зтом случае — вода). Перспективно примен. в хим. пром-сти т. и. ионпой Ф., при к-рой таходящиеся в р-рах ионы полезных в-в связываются разл. реагентами в тонкодисперсные гидрофобные осадки, к-рые затем выделяются Ф. [c.624]

Пенная флотация - наиб, распространенный способ Ф., к-рым в мире ежегодно обогащают 1 млрд. т горной массы -более 20 типов руд. Первый патент на этот способ был вьщан братьям Адольфу и Артуру Бесселям (Германия, 1877). Согласно патенту, частицы графита, закрепившиеся на газовых пузырьках, образующихся при кипячении суспензии (пульпы), всплывали на пов-сть жидкости и выводились из зоны разделения. В дальнейшем для увеличения числа и суммарной пов-сти пузырьков такой способ их образования заменили [c.107]

Химическая адсорбция инициируется нагреванием смеси. Поверхность твердого вещества после химической адсорбции дифильных молекул гидрофобизуется. Это обстоятельство широко используется для подготовки природных смесей твердых минералов к разделению по признаку смачиваемости — путем пенной или масляной флотации. [c.589]

Пенная флотация представляет собой метод частичного разделения компонентов раствора (смеси), основанный на различной их активности по отношению к поверхности раздела жидкой и газовой фаз. Пенная флотация пригодна для выделения частиц самой разной природы и размеров от ионов и молекул до крупных частиц суспензий. Необходимая для эффективного выделения вещества большая межфазовая поверхность создается барботиро-ванием газа через исследуемый раствор, содержащий поверхностноактивные вещества (ПАВ) —пенообразователи. [c.295]

Флотация представляет собой метод обогащения или концентрирования, заключающийся в создании олеофильной (гидрофобной) поверхности на неуглеводооодных частицах. Этот процесс высоко избирателен неуглеводородные частицы, приобретающие гидрофобные свойства, могут быть удалены из водной фазы в результате налипания на них пузырьков газа и аэрирования. Для лучшего разделения и сбора целевых минералов смеси при пенной флотации применяют химические реагенты трех типов. Коллекторы, например ксантаты, образуют на частице минерала гидрофобное покрытие, тем самым увеличивая краевой угол между воздуи1ным пузырьком и твердой частицей. Пенообразователи, типичным примером которых могут служить крезолы или тер-пинолы, снижают поверхностное натяжение и увеличивают неоднородность поверхности, что облегчает образование пены. Регуляторы (активаторы, депрессоры и др.), такие, как цианистый натрий или сульфат меди, снижают плавучесть частиц балластных минералов или улучшают обволакивание коллектором частиц ценной породы, облегчая переход их в пену. Помимо горной промышленности флотацию [c.106]

У поверхности тела, смачивающегося водой, образуется вогнутый ме-. ниск вода как бы стремится вобрать в себя тело. У поверхности тела, не смачиваемого водой, образуется выпуклый мениск вода как бы не принимает в себя твердую частицу, стремйтся вытолкнуть ее из.себя, .-и если частичка достаточно мала, она не утонет, а будет плаватБ на прогнувшейся под ее тяжестью поверхностной пленке воды. На этом основан метод разделения механических смесей, носящий название пенной флотации. [c.16]

Флотацию осуществляют с помощью флотационных реагентов — различных органических и неорганических веществ, добавляемых в небольших количествах во флотационную суспензию. Для создания мелкодисперсной и устойчивой флотационной пены применяют пенообразователи. Для увеличения прилипаемости частиц минерала к пузырькам пены, т. е. для усиления гидро-фобности частиц, вводят собиратели коллекторы) — растворимые в воде поверхностно-активные вещества, образующие на частицах адсорбционный слой. При этом полярные группы молекул коллектора ориентированы к поверхности частицы, а неполярные — к окружающей среде, вследствие чего смачиваемость частиц водой ухудшается, уменьшается устойчивость гидратной оболочки и частица с большей легкостью прилипает к поверхности воздушного пузырька. Для регулирования действия коллектора используют модификаторы, или регуляторы, флотации активаторы, усиливающие взаимодействие коллектора с флотируемым минералом, и депрессоры, или подавители, подавляющие это действие. Применение этих реагентов позволяет улучшить флотируе-мость одного из минералов и ухудшить флотируемость других, что облегчает разделение. С этой же целью применяют регуляторы среды, влияющие на состав и свойства жидкой фазы суспензии. С помощью нескольких последовательно используемых реагентов можно осуществлять селективную флотацию, т. е. последовательное выделение из смеси нескольких минералов концентратов каждого из них. [c.53]

Метод пенной флотации широко применяется в калийной промышленности СССР, США и Канады. Он основан на флотационном (или флотогравитационнпм) разделении водорастворимых минералов руды — сильвина КС1 и галита Na l — в,среде насыщенного солевого раствора, при этом пенным продуктом является, как правило, сильвин (или другие калийные минералы). [c.265]

В очистке сточных вод в основном используются процессы пенной флотации, основанные на способности гидрофобных частиц прилипать к пузырькам газа (воздуха) и всплывать на поверхность с образованием пены. Отличительной особенностью флотации является большая скорость всплывания сфлотированных загрязнений с одновременной высокой степенью концентрации их в пенном продукте. Метод флотации достаточно широко применяется при очистке производственных сточных вод с целью выделения специфических загрязнений, таких, как жиры, нефть, нефтепродукты, бумажное волокно и др. В последние годы область применения процессов пенной флотации значительно расширилась. Эти процессы используются для разделения иловой смеси (взамен вторичного отстаивания), уплотнения избыточного активного ила и для доочистки сточных вод. В последнем случае флотация используется для удаления ПАВ и остаточных загрязнений — преимущественно взвешенных веществ (в случае предварительной коагуляции— скоагулированной взвеси). Процесс извлечения нерастворенных загрязнений, в том числе коллоидов, обычно называют пенной флотацией, а выделение из растворов ионов и молекул растворенных веществ путем адсорбции их на поверхности раздела жидкость — газ (например, ПАВ)—пенной сепарацией или пенным фракционированием. Применительно к выделению загрязнений из сточных вод такое разделение приемов флотации очень условно, так как сточные воды представляют собой сложную гетерогенную систему. Поэтому в любом флотационном процессе происходит в той или иной мере извлечение ионов, молекул, коллоидов и взвешенных веществ. [c.76]

Действительно, на практике методы поверхностного разделения (пенная сепарация, пузырьковое разделение, флотоэкстрак-ция, пенная флотация) используют для разделения растворов с концентрацией ниже критической концентрации мицеллообразования. Для обработки растворов поверхностно-активного вещества большей, концентрации применяют уже другие методы [61, с. 116]. [c.100]

Процессы пенной флотации, флотоэкстракции и пузырькового разделения не связаны с образованием [c.138]

ПРИМЕНЕНИЕ ПЕННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ, ФЛОТОЭКСТРАКЦИИ, ПУЗЫРЬКОВОГО РАЗДЕЛЕНИЯ И ФЛОТАЦИИ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОМПОНЕЛГОВ РАСТВОРОВ, ГИДРОЗОЛЕЙ И МИКРООРГАНИЗМОВ [c.166]

Значительно реже, чем пенную флотацию, используют пленочную и масляную флотацию. При пленочной флотации тонкоизмель-ченный материал поступает на поверхность воды — гидрЬфильные частицы тонут, а гидрофобные остаются на поверхности. При масляной флотации разделение происходит в водной эмульсии нерастворимого в воде минерального масла, например керосина частицы минерала, смачиваемого маслом, окружаются масляными оболочками и всплывают, а не смачиваемые маслом, тонут. [c.56]

Для использования бедных руд, содержащих меньше 1—1,5% меди, в цветной металлургии широко применяется способ выплавки меди, по которому медные руды предварительно подвергают обогащению. Для этого руду сначала дробят, причем степень измельчения должна быть такова, чтобы содержащие медь минералы, вкрапленные в руду, как и пирит, получались в виде отдельных зерен. Затем эта смесь подвергается разделению методом флотации, основанным на том, что разные минералы в различной мере смачиваются водой. При пропускании воздуха в виде мелких пузырьков через взвесь тонко измельченной медной руды в воде, к воздушным пузырькам прилипают плохо смачиваемые водой кусочки медного минерала. Всплывающие пузырьки поднимают эти кусочки медного минерала на поверхность, образуя вместе с ними пену снимая эту пену, получают медный концентрат (10—20% меди), который дальше служит сырьем для выплавки меди. Вся остальная часть руды, смачиваемая водой, погружается в жидкость и оседает на дно флотационной машины. С этого, не содержащего меди осадка, называемого флотационными хвостами, сливают избыток воды, а оставшуюся пульпу, 1аправляют для обезвоживания на вакуум-фильтры. Полученный таким образом сырой флотационный колчедан содержит 12—15% влаги. [c.32]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология