флотация воды. Флотация воды


флотация воды — с русского на английский

См. также в других словарях:

  • Флотация —         (франц. flottation, англ. flotation, букв. плаванье на поверхности воды * a. flotation; н. Flotation, Flotatieren, Schaumschwimnaufereitung; ф. flottation; и. flotacion) процесс разделения мелких твёрдых частиц (гл. обр. минералов) в… …   Геологическая энциклопедия

  • ФЛОТАЦИЯ — извлечение из воды различных веществ с помошью мелких пузырьков воздуха, увлекающих эти вещества на поверхность воды, которые остаются там в виде пены. Применяется в очистке сточных вод. Экологический словарь, 2001 Флотация извлечение из воды… …   Экологический словарь

  • ФЛОТАЦИЯ — (франц. flottation от flotter плавать на поверхности воды), процесс разделения мелких твердых частиц (главным образом минералов), основанный на различии их в смачиваемости водой. Для обогащения полезных ископаемых широко применяется пенная… …   Большой Энциклопедический словарь

  • ФЛОТАЦИЯ — (французское flottation, от flotter плавать на поверхности воды), процесс разделения мелких твердых частиц (главным образом минералов), основанный на различии в их смачиваемости водой. Применяется для обогащения полезных ископаемых …   Современная энциклопедия

  • Флотация — в бактериологии метод обогащения иссл. материала бактериями путем обработки его органическими растворителями, у к рых удельная плотность меньше воды. Используют для выявления микобактерий в мокроте или др. материале. Для этого иссл. материал,… …   Словарь микробиологии

  • флотация — Извлечение из воды нерастворимых примесей всплывающими пузырьками воздуха, адсорбирующимися на их поверхности …   Словарь по географии

  • Флотация — (французское flottation, от flotter плавать на поверхности воды), процесс разделения мелких твердых частиц (главным образом минералов), основанный на различии в их смачиваемости водой. Применяется для обогащения полезных ископаемых.   …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • Флотация — Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей. Флотация (фр.  flottation, от flotter  плавать)  один из методов обогащени …   Википедия

  • ФЛОТАЦИЯ — (франц. flottation, англ, flotation, букв. плавание на пов сти воды), разделение мелких твердых частиц (гл. обр. минералов) и выделение капель дисперсной фазы из эмульсий. Основана на разл. смачиваемости частиц (капель) жидкостью (преим. водой) и …   Химическая энциклопедия

  • Флотация — (франц. flottation, от flotter – плавать)         процесс разделения мелких твёрдых частиц (главным образом минералов), основанный на различии их в смачиваемости водой. Гидрофобные (плохо смачиваемые водой) частицы избирательно закрепляются на… …   Большая советская энциклопедия

  • флотация — и; ж. [англ. flotation] Горн. Метод обогащения полезных ископаемых, основанный на всплывании измельчённых частей полезного ископаемого на поверхность жидкости, находящейся в обогатительном устройстве. ◁ Флотационный, ая, ое. Горн. Ф. процесс. Ф… …   Энциклопедический словарь

translate.academic.ru

Флотация - это... Что такое Флотация?

Флота́ция (фр.  flottation, от flotter — плавать) — один из методов обогащения полезных ископаемых. Процесс основан на различии способности минералов удерживаться на межфазовой поверхности, обусловленный различием в удельных поверхностных энергиях. Гидрофобные (плохо смачиваемые водой) частицы минералов избирательно закрепляются на границе раздела фаз, обычно газа и воды, и отделяются от гидрофильных (хорошо смачиваемых водой) частиц. При флотации пузырьки газа или капли масла прилипают к плохо смачиваемым водой частицам и поднимают их к поверхности. Флотация применяется также для очистки воды от органических веществ и твёрдых взвесей, разделения смесей, ускорения отстаивания в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой и др. отраслях промышленности.

История вопроса

В развитии теории флотации сыграли важную роль работы рус.

физикохимиков — И. С. Громека, впервые сформулировавшего в конце XIX века основные положения процесса смачивания, и Л. Г. Гурвича, разработавшего в начале XX века положения о гидрофобности и гидрофильности. Существенное влияние на развитие современной теории флотации оказали труды А. Годена, А. Таггарта (США), И. Уорка (Австралия), советских учёных П. А. Ребиндера, А. Н. Фрумкина, И. Н. Плаксина, Б. В. Дерягина, профессора В. Р. Кривошеина и других.

Методы флотации

В зависимости от характера и способа образования межфазных границ (вода — масло — газ), на которых происходит закрепление разделяемых компонентов (см. Поверхностно-активные вещества) различают несколько видов флотации.

  • Масляная флотация была предложена первой, на которую В. Хайнсу (Великобритания) в 1860 году был выдан патент. При перемешивании измельченной руды с маслом и водой сульфидные минералы избирательно смачиваются маслом и всплывают вместе с ним на поверхность воды, а порода (кварц, полевые шпаты) осаждается. В России масляная флотация графита была осуществлена в 1904 году в Мариуполе.
  • Пленочная. Способность гидрофобных минеральных частиц удерживаться на поверхности воды, в то время как гидрофильные тонут в ней, была использована А. Нибелиусом (США, 1892) и Маквистеном (Великобритания, 1904) для создания аппаратов плёночной флотации, в процессе которой из тонкого слоя измельченной руды, находящегося на поверхности потока воды, выпадают гидрофильные частицы.
  • Пенная — при которой через смесь частиц с водой пропускают мелкие пузырьки воздуха, частицы определённых минералов собираются на поверхности раздела фаз «воздух-жидкость», прилипают к пузырькам воздуха и выносятся с ними на поверхность в составе трехфазной пены (с добавлением пенообразователя, который регулирует устойчивость пены). Пену в дальнейшем сгущают и фильтруют. В качестве жидкости чаще всего используется вода, реже насыщенные растворы солей (разделение солей, входящих в состав калийных руд) или расплавы (обогащение серы).

Для образования пузырьков предлагались различные методы: образование углекислого газа за счёт химической реакции (С. Поттер, США, 1902), выделение газа из раствора при понижении давления (Ф. Элмор, Великобритания, 1906) — вакуумная флотация, энергичное перемешивание пульпы, пропускание воздуха сквозь мелкие отверстия.

Для проведения пенной флотации производят измельчение руды до крупности 0,5-1,0 мм в случае природногидрофобных неметаллических полезных ископаемых с небольшой плотностью (сера, уголь, тальк) и до 0,1-0,2 мм для руд металлов. Для создания и усиления разницы в гидратированности разделяемых минералов и придания пене достаточной устойчивости к пульпе добавляются флотационные реагенты. Затем пульпа поступает во флотационные машины. Образование флотационных агрегатов (частиц и пузырьков воздуха) происходит при столкновении минералов с пузырьками воздуха, вводимого в пульпу, а также при возникновении на частицах пузырьков газов, выделяющихся из раствора. На флотацию влияют ионный состав жидкой фазы пульпы, растворённые в ней газы (особенно кислород), температура, плотность пульпы. На основе изучения минералого-петрографического состава обогащаемого полезного ископаемого выбирают схему флотации, реагентный режим и степень измельчения, которые обеспечивают достаточно полное разделение минералов. Лучше всего флотацией разделяются зёрна размером 0,1-0,04 мм. Более мелкие частицы разделяются хуже, а частицы мельче 5 мкм ухудшают флотацию более крупных частиц. Отрицательное действие частиц микронных размеров уменьшается специфическими реагентами. Крупные (1-3 мм) частицы при флотации отрываются от пузырьков и не флотируются. Поэтому для флотации крупных частиц (0,5-5 мм) в СССР были разработаны способы пенной сепарации, при которых пульпа подаётся на слой пены, удерживающей только гидрофобизированные частицы. С той же целью созданы флотационные машины кипящего слоя с восходящими потоками аэрированной жидкости.

Пенная флотация — гораздо более производительный процесс, чем масляная и плёночная флотации. Этот метод применяется наиболее широко.

  • Электрофлотация — перспективный метод для применения в химической промышленности, заключается во всплытии на поверхности жидкости дисперсных загрязнений за счет выделения электролитических газов и флотационного эффекта.

Для очистки воды, а также извлечения компонентов из разбавленных растворов в 1950-х годах был разработан метод ионной флотации, перспективный для переработки промышленных стоков, минерализованных подземных термальных и шахтных вод, а также морской воды. При ионной флотации отдельные ионы, молекулы, тонкодисперсные осадки и коллоидные частицы взаимодействуют с флотационными реагентами-собирателями, чаще всего катионного типа, и извлекаются пузырьками в пену или плёнку на поверхности раствора. Тонкодисперсные пузырьки для флотации из растворов получают также при электролитическом разложении воды с образованием газообразных кислорода и водорода (электрофлотация). При электрофлотации расход реагентов существенно меньше, а в некоторых случаях они не требуются.

Широкое использование флотации для обогащения полезных ископаемых привело к созданию различных конструкций флотационных машин с камерами большого размера (до 10-30 м³), обладающих высокой производительностью. Флотационная машина состоит из ряда последовательно расположенных камер с приёмными и разгрузочными устройствами для пульпы. Каждая камера снабжена аэрирующим устройством и пеносъёмником.

Области применения

В мире благодаря флотации вовлекаются в промышленное производство месторождения тонковкрапленных руд и обеспечивается комплексное использование полезных ископаемых. Фабрики выпускают до пяти видов концентратов. В ряде случаев хвосты флотации не являются отходами, а используются в качестве стройматериалов, удобрений для сельского хозяйства и в др. целях. Флотация является ведущим процессом при обогащении руд цветных металлов. Внедряется использование оборотной воды, что снижает загрязнение водоёмов.

Флотореагенты

Существует несколько типов флотореагентов, отличающихся принципом действия:

  • Собиратели — реагенты, избирательно сорбирующиеся на поверхности минерала, который необходимо перевести в пену, и придающие частицам гидрофобные свойства. В качестве собирателей используют вещества, молекулы которых имеют дифильное строение: гидрофильная полярная группа, которая закрепляется на поверхности частиц, и гидрофобный углеводородный радикал. Чаще всего собиратели являются ионными соединениями; в зависимости от того, какой ион является активным различают собиратели анионного и катионного типов. Реже применяются собиратели, являющиеся неполярными соединениями, не способными к диссоциации. Типичными собирателями являются: ксантогенаты и дитиофосфаты — для сульфидных минералов, натриевые мыла́ и амины — для несульфидных минералов, керосин — для обогащения угля.Расход собирателей составляет сотни граммов на тонну руды;
  • Регуляторы — реагенты, в результате избирательной сорбции которых на поверхности минерала, последний становится гидрофильным и не способным к флотации. В качестве регуляторов применяют соли неорганических кислот и некоторые полимеры;
  • Пенообразователи — предназначены для улучшения диспергирования воздуха и придания устойчивости минерализованным пенам. Пенообразователями служат слабые поверхностно-активные вещества.Расход пенообразователей составляет десятки граммов на тонну руды.

Литература

  • Мещеряков Н. Ф., Флотационные машины, М., 1972
  • Глембоцкий В. А., Классен В. И., Флотация, М., 1973
  • Справочник по обогащению руд, М., 1974.
  • Классен В. И., Барский В. И. Лекции проф. Кривошеина В. Р.

Ссылки

dal.academic.ru

Флотация Википедия

Промышленная пенная флотация медных сульфидных руд

Флота́ция (фр.  flottation, от flotter — плавать) — один из методов обогащения полезных ископаемых, который основан на различии способностей минералов удерживаться на межфазовой поверхности, обусловленный различием в удельных поверхностных энергиях. Гидрофобные (плохо смачиваемые водой) частицы минералов избирательно закрепляются на границе раздела фаз, обычно газа и воды, и отделяются от гидрофильных (хорошо смачиваемых водой) частиц. При флотации пузырьки газа или капли масла прилипают к плохо смачиваемым водой частицам и поднимают их к поверхности. Флотация применяется также для очистки воды от органических веществ и твёрдых взвесей, разделения смесей, ускорения отстаивания в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой и др. отраслях промышленности.

История

В развитии теории флотации сыграли важную роль работы русских физикохимиков — И. С. Громека, впервые сформулировавшего в конце XIX века основные положения процесса смачивания, и Л. Г. Гурвича, разработавшего в начале XX века положения о гидрофобности и гидрофильности. Существенное влияние на развитие современной теории флотации оказали труды А. Годена, А. Таггарта (США), И. Уорка (Австралия), советских учёных П. А. Ребиндера, А. Н. Фрумкина, И. Н. Плаксина, Б. В. Дерягина, профессора В. Р. Кривошеина и других.

Методы флотации

В зависимости от характера и способа образования межфазных границ (вода — масло — газ), на которых происходит закрепление разделяемых компонентов (см. Поверхностно-активные вещества) различают несколько видов флотации.

  • Масляная флотация была предложена первой, на неё В. Хайнсу (Великобритания) в 1860 году был выдан патент № 488[1]. При перемешивании измельченной руды с маслом и водой сульфидные минералы избирательно смачиваются маслом и всплывают вместе с ним на поверхность воды, а порода (кварц, полевые шпаты) осаждается. В Российской империи масляная флотация графита была осуществлена в 1904 году в Мариуполе.
  • Пленочная. Способность гидрофобных минеральных частиц удерживаться на поверхности воды, в то время как гидрофильные тонут в ней, была использована А. Нибелиусом (США, 1892) и Маквистеном (Великобритания, 1904) для создания аппаратов плёночной флотации, в процессе которой из тонкого слоя измельченной руды, находящегося на поверхности потока воды, выпадают гидрофильные частицы.
  • Пенная — при которой через смесь частиц с водой пропускают мелкие пузырьки воздуха, частицы определённых минералов собираются на поверхности раздела фаз «воздух-жидкость», прилипают к пузырькам воздуха и выносятся с ними на поверхность в составе трехфазной пены (с добавлением пенообразователя, который регулирует устойчивость пены). Пену в дальнейшем сгущают и фильтруют. В качестве жидкости чаще всего используется вода, реже насыщенные растворы солей (разделение солей, входящих в состав калийных руд) или расплавы (обогащение серы).

Для образования пузырьков предлагались различные методы: образование углекислого газа за счёт химической реакции (С. Поттер, США, 1902), выделение газа из раствора при понижении давления (Ф. Элмор, Великобритания, 1906) — вакуумная флотация, энергичное перемешивание пульпы, пропускание воздуха сквозь мелкие отверстия.

Для проведения пенной флотации производят измельчение руды до крупности 0,5—1,0 мм в случае природногидрофобных неметаллических полезных ископаемых с небольшой плотностью (сера, уголь, тальк) и до 0,1—0,2 мм для руд металлов. Для создания и усиления разницы в гидратированности разделяемых минералов и придания пене достаточной устойчивости к пульпе добавляются флотационные реагенты. Затем пульпа поступает во флотационные машины. Образование флотационных агрегатов (частиц и пузырьков воздуха) происходит при столкновении минералов с пузырьками воздуха, вводимого в пульпу, а также при возникновении на частицах пузырьков газов, выделяющихся из раствора. На флотацию влияют ионный состав жидкой фазы пульпы, растворённые в ней газы (особенно кислород), температура, плотность пульпы. На основе изучения минералого-петрографического состава обогащаемого полезного ископаемого выбирают схему флотации, реагентный режим и степень измельчения, которые обеспечивают достаточно полное разделение минералов. Лучше всего флотацией разделяются зёрна размером 0,1—0,04 мм. Более мелкие частицы разделяются хуже, а частицы мельче 5 мкм ухудшают флотацию более крупных частиц. Отрицательное действие частиц микронных размеров уменьшается специфическими реагентами. Крупные (1—3 мм) частицы при флотации отрываются от пузырьков и не флотируются. Поэтому для флотации крупных частиц (0,5—5 мм) в СССР были разработаны способы пенной сепарации, при которых пульпа подаётся на слой пены, удерживающей только гидрофобизированные частицы. С той же целью созданы флотационные машины кипящего слоя с восходящими потоками аэрированной жидкости.

Пенная флотация — гораздо более производительный процесс, чем масляная и плёночная флотации. Этот метод применяется наиболее широко.

  • Электрофлотация — перспективный метод для применения в химической промышленности, заключается во всплытии на поверхности жидкости дисперсных загрязнений за счет выделения электролитических газов и флотационного эффекта.

Для очистки воды, а также извлечения компонентов из разбавленных растворов в 1950-х годах был разработан метод ионной флотации, перспективный для переработки промышленных стоков, минерализованных подземных термальных и шахтных вод, а также морской воды. При ионной флотации отдельные ионы, молекулы, тонкодисперсные осадки и коллоидные частицы взаимодействуют с флотационными реагентами-собирателями, чаще всего катионного типа, и извлекаются пузырьками в пену или плёнку на поверхности раствора. Тонкодисперсные пузырьки для флотации из растворов получают также при электролитическом разложении воды с образованием газообразных кислорода и водорода (электрофлотация). При электрофлотации расход реагентов существенно меньше, а в некоторых случаях они не требуются.

Широкое использование флотации для обогащения полезных ископаемых привело к созданию различных конструкций флотационных машин с камерами большого размера (до 10—30 м3), обладающих высокой производительностью. Флотационная машина состоит из ряда последовательно расположенных камер с приёмными и разгрузочными устройствами для пульпы. Каждая камера снабжена аэрирующим устройством и пеносъёмником.

Области применения

В мире благодаря флотации вовлекаются в промышленное производство месторождения тонковкрапленных руд и обеспечивается комплексное использование полезных ископаемых. Фабрики выпускают до пяти видов концентратов. В ряде случаев хвосты флотации не являются отходами, а используются в качестве стройматериалов, удобрений для сельского хозяйства и в др. целях. Флотация является ведущим процессом при обогащении руд цветных металлов. Внедряется использование оборотной воды, что снижает загрязнение водоёмов.

Флотореагенты

Существует несколько типов флотореагентов, отличающихся принципом действия:

  • Собиратели — реагенты, избирательно сорбирующиеся на поверхности минерала, который необходимо перевести в пену, и придающие частицам гидрофобные свойства. В качестве собирателей используют вещества, молекулы которых имеют дифильное строение: гидрофильная полярная группа, которая закрепляется на поверхности частиц, и гидрофобный углеводородный радикал. Чаще всего собиратели являются ионными соединениями; в зависимости от того, какой ион является активным различают собиратели анионного и катионного типов. Реже применяются собиратели, являющиеся неполярными соединениями, не способными к диссоциации. Типичными собирателями являются: ксантогенаты и дитиофосфаты — для сульфидных минералов, натриевые мыла́ и амины — для несульфидных минералов, керосин — для обогащения угля.Расход собирателей составляет сотни граммов на тонну руды;
  • Регуляторы — реагенты, в результате избирательной сорбции которых на поверхности минерала, последний становится гидрофильным и не способным к флотации. В качестве регуляторов применяют соли неорганических кислот и некоторые полимеры;
  • Пенообразователи — предназначены для улучшения диспергирования воздуха и придания устойчивости минерализованным пенам. Пенообразователями служат слабые поверхностно-активные вещества.Расход пенообразователей составляет десятки граммов на тонну руды.
  • Реагенты-активаторы — это реагенты, создающие условия, благоприятствующие закреплению собирателей на поверхности минералов.
  • Реагенты-депрессоры — это реагенты, применяемые для предотвращения гидрофобизации минералов собирателями. Они предназначены для повышения избирательности (селективности) флотации при разделении минералов, обладающих близкими флотационными свойствами.

См. также

Примечания

Литература

  • Мещеряков Н. Ф. Флотационные машины. — М.: Недра, 1972. — 248 с.
  • Глембоцкий В. А., Классен В. И. Флотация. — М.: Недра, 1973. — 384 с. — 7300 экз.
  • Справочник по обогащению руд. В 3-х томах / О. С. Богданов (гл. ред.) и др. — М.: Недра, 1972—1974.
  • Барский Л. А. Так ископаемые становятся полезными. — М.: Недра, 1988. — 152 с. — 19 000 экз. — ISBN 5-247-00326-8.

Ссылки

wikiredia.ru

флотация воды - это... Что такое флотация воды?

 флотация воды

Fishery: water flotation

Универсальный русско-английский словарь. Академик.ру. 2011.

  • флотация в тяжёлых средах
  • флотация вспениванием

Смотреть что такое "флотация воды" в других словарях:

  • Флотация —         (франц. flottation, англ. flotation, букв. плаванье на поверхности воды * a. flotation; н. Flotation, Flotatieren, Schaumschwimnaufereitung; ф. flottation; и. flotacion) процесс разделения мелких твёрдых частиц (гл. обр. минералов) в… …   Геологическая энциклопедия

  • ФЛОТАЦИЯ — извлечение из воды различных веществ с помошью мелких пузырьков воздуха, увлекающих эти вещества на поверхность воды, которые остаются там в виде пены. Применяется в очистке сточных вод. Экологический словарь, 2001 Флотация извлечение из воды… …   Экологический словарь

  • ФЛОТАЦИЯ — (франц. flottation от flotter плавать на поверхности воды), процесс разделения мелких твердых частиц (главным образом минералов), основанный на различии их в смачиваемости водой. Для обогащения полезных ископаемых широко применяется пенная… …   Большой Энциклопедический словарь

  • ФЛОТАЦИЯ — (французское flottation, от flotter плавать на поверхности воды), процесс разделения мелких твердых частиц (главным образом минералов), основанный на различии в их смачиваемости водой. Применяется для обогащения полезных ископаемых …   Современная энциклопедия

  • Флотация — в бактериологии метод обогащения иссл. материала бактериями путем обработки его органическими растворителями, у к рых удельная плотность меньше воды. Используют для выявления микобактерий в мокроте или др. материале. Для этого иссл. материал,… …   Словарь микробиологии

  • флотация — Извлечение из воды нерастворимых примесей всплывающими пузырьками воздуха, адсорбирующимися на их поверхности …   Словарь по географии

  • Флотация — (французское flottation, от flotter плавать на поверхности воды), процесс разделения мелких твердых частиц (главным образом минералов), основанный на различии в их смачиваемости водой. Применяется для обогащения полезных ископаемых.   …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • Флотация — Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей. Флотация (фр.  flottation, от flotter  плавать)  один из методов обогащени …   Википедия

  • ФЛОТАЦИЯ — (франц. flottation, англ, flotation, букв. плавание на пов сти воды), разделение мелких твердых частиц (гл. обр. минералов) и выделение капель дисперсной фазы из эмульсий. Основана на разл. смачиваемости частиц (капель) жидкостью (преим. водой) и …   Химическая энциклопедия

  • Флотация — (франц. flottation, от flotter – плавать)         процесс разделения мелких твёрдых частиц (главным образом минералов), основанный на различии их в смачиваемости водой. Гидрофобные (плохо смачиваемые водой) частицы избирательно закрепляются на… …   Большая советская энциклопедия

  • флотация — и; ж. [англ. flotation] Горн. Метод обогащения полезных ископаемых, основанный на всплывании измельчённых частей полезного ископаемого на поверхность жидкости, находящейся в обогатительном устройстве. ◁ Флотационный, ая, ое. Горн. Ф. процесс. Ф… …   Энциклопедический словарь

universal_ru_en.academic.ru

Флотация - это... Что такое Флотация?

Флота́ция (фр.  flottation, от flotter — плавать) — один из методов обогащения полезных ископаемых. Процесс основан на различии способности минералов удерживаться на межфазовой поверхности, обусловленный различием в удельных поверхностных энергиях. Гидрофобные (плохо смачиваемые водой) частицы минералов избирательно закрепляются на границе раздела фаз, обычно газа и воды, и отделяются от гидрофильных (хорошо смачиваемых водой) частиц. При флотации пузырьки газа или капли масла прилипают к плохо смачиваемым водой частицам и поднимают их к поверхности. Флотация применяется также для очистки воды от органических веществ и твёрдых взвесей, разделения смесей, ускорения отстаивания в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой и др. отраслях промышленности.

История вопроса

В развитии теории флотации сыграли важную роль работы рус.

физикохимиков — И. С. Громека, впервые сформулировавшего в конце XIX века основные положения процесса смачивания, и Л. Г. Гурвича, разработавшего в начале XX века положения о гидрофобности и гидрофильности. Существенное влияние на развитие современной теории флотации оказали труды А. Годена, А. Таггарта (США), И. Уорка (Австралия), советских учёных П. А. Ребиндера, А. Н. Фрумкина, И. Н. Плаксина, Б. В. Дерягина, профессора В. Р. Кривошеина и других.

Методы флотации

В зависимости от характера и способа образования межфазных границ (вода — масло — газ), на которых происходит закрепление разделяемых компонентов (см. Поверхностно-активные вещества) различают несколько видов флотации.

  • Масляная флотация была предложена первой, на которую В. Хайнсу (Великобритания) в 1860 году был выдан патент. При перемешивании измельченной руды с маслом и водой сульфидные минералы избирательно смачиваются маслом и всплывают вместе с ним на поверхность воды, а порода (кварц, полевые шпаты) осаждается. В России масляная флотация графита была осуществлена в 1904 году в Мариуполе.
  • Пленочная. Способность гидрофобных минеральных частиц удерживаться на поверхности воды, в то время как гидрофильные тонут в ней, была использована А. Нибелиусом (США, 1892) и Маквистеном (Великобритания, 1904) для создания аппаратов плёночной флотации, в процессе которой из тонкого слоя измельченной руды, находящегося на поверхности потока воды, выпадают гидрофильные частицы.
  • Пенная — при которой через смесь частиц с водой пропускают мелкие пузырьки воздуха, частицы определённых минералов собираются на поверхности раздела фаз «воздух-жидкость», прилипают к пузырькам воздуха и выносятся с ними на поверхность в составе трехфазной пены (с добавлением пенообразователя, который регулирует устойчивость пены). Пену в дальнейшем сгущают и фильтруют. В качестве жидкости чаще всего используется вода, реже насыщенные растворы солей (разделение солей, входящих в состав калийных руд) или расплавы (обогащение серы).

Для образования пузырьков предлагались различные методы: образование углекислого газа за счёт химической реакции (С. Поттер, США, 1902), выделение газа из раствора при понижении давления (Ф. Элмор, Великобритания, 1906) — вакуумная флотация, энергичное перемешивание пульпы, пропускание воздуха сквозь мелкие отверстия.

Для проведения пенной флотации производят измельчение руды до крупности 0,5-1,0 мм в случае природногидрофобных неметаллических полезных ископаемых с небольшой плотностью (сера, уголь, тальк) и до 0,1-0,2 мм для руд металлов. Для создания и усиления разницы в гидратированности разделяемых минералов и придания пене достаточной устойчивости к пульпе добавляются флотационные реагенты. Затем пульпа поступает во флотационные машины. Образование флотационных агрегатов (частиц и пузырьков воздуха) происходит при столкновении минералов с пузырьками воздуха, вводимого в пульпу, а также при возникновении на частицах пузырьков газов, выделяющихся из раствора. На флотацию влияют ионный состав жидкой фазы пульпы, растворённые в ней газы (особенно кислород), температура, плотность пульпы. На основе изучения минералого-петрографического состава обогащаемого полезного ископаемого выбирают схему флотации, реагентный режим и степень измельчения, которые обеспечивают достаточно полное разделение минералов. Лучше всего флотацией разделяются зёрна размером 0,1-0,04 мм. Более мелкие частицы разделяются хуже, а частицы мельче 5 мкм ухудшают флотацию более крупных частиц. Отрицательное действие частиц микронных размеров уменьшается специфическими реагентами. Крупные (1-3 мм) частицы при флотации отрываются от пузырьков и не флотируются. Поэтому для флотации крупных частиц (0,5-5 мм) в СССР были разработаны способы пенной сепарации, при которых пульпа подаётся на слой пены, удерживающей только гидрофобизированные частицы. С той же целью созданы флотационные машины кипящего слоя с восходящими потоками аэрированной жидкости.

Пенная флотация — гораздо более производительный процесс, чем масляная и плёночная флотации. Этот метод применяется наиболее широко.

  • Электрофлотация — перспективный метод для применения в химической промышленности, заключается во всплытии на поверхности жидкости дисперсных загрязнений за счет выделения электролитических газов и флотационного эффекта.

Для очистки воды, а также извлечения компонентов из разбавленных растворов в 1950-х годах был разработан метод ионной флотации, перспективный для переработки промышленных стоков, минерализованных подземных термальных и шахтных вод, а также морской воды. При ионной флотации отдельные ионы, молекулы, тонкодисперсные осадки и коллоидные частицы взаимодействуют с флотационными реагентами-собирателями, чаще всего катионного типа, и извлекаются пузырьками в пену или плёнку на поверхности раствора. Тонкодисперсные пузырьки для флотации из растворов получают также при электролитическом разложении воды с образованием газообразных кислорода и водорода (электрофлотация). При электрофлотации расход реагентов существенно меньше, а в некоторых случаях они не требуются.

Широкое использование флотации для обогащения полезных ископаемых привело к созданию различных конструкций флотационных машин с камерами большого размера (до 10-30 м³), обладающих высокой производительностью. Флотационная машина состоит из ряда последовательно расположенных камер с приёмными и разгрузочными устройствами для пульпы. Каждая камера снабжена аэрирующим устройством и пеносъёмником.

Области применения

В мире благодаря флотации вовлекаются в промышленное производство месторождения тонковкрапленных руд и обеспечивается комплексное использование полезных ископаемых. Фабрики выпускают до пяти видов концентратов. В ряде случаев хвосты флотации не являются отходами, а используются в качестве стройматериалов, удобрений для сельского хозяйства и в др. целях. Флотация является ведущим процессом при обогащении руд цветных металлов. Внедряется использование оборотной воды, что снижает загрязнение водоёмов.

Флотореагенты

Существует несколько типов флотореагентов, отличающихся принципом действия:

  • Собиратели — реагенты, избирательно сорбирующиеся на поверхности минерала, который необходимо перевести в пену, и придающие частицам гидрофобные свойства. В качестве собирателей используют вещества, молекулы которых имеют дифильное строение: гидрофильная полярная группа, которая закрепляется на поверхности частиц, и гидрофобный углеводородный радикал. Чаще всего собиратели являются ионными соединениями; в зависимости от того, какой ион является активным различают собиратели анионного и катионного типов. Реже применяются собиратели, являющиеся неполярными соединениями, не способными к диссоциации. Типичными собирателями являются: ксантогенаты и дитиофосфаты — для сульфидных минералов, натриевые мыла́ и амины — для несульфидных минералов, керосин — для обогащения угля.Расход собирателей составляет сотни граммов на тонну руды;
  • Регуляторы — реагенты, в результате избирательной сорбции которых на поверхности минерала, последний становится гидрофильным и не способным к флотации. В качестве регуляторов применяют соли неорганических кислот и некоторые полимеры;
  • Пенообразователи — предназначены для улучшения диспергирования воздуха и придания устойчивости минерализованным пенам. Пенообразователями служат слабые поверхностно-активные вещества.Расход пенообразователей составляет десятки граммов на тонну руды.

Литература

  • Мещеряков Н. Ф., Флотационные машины, М., 1972
  • Глембоцкий В. А., Классен В. И., Флотация, М., 1973
  • Справочник по обогащению руд, М., 1974.
  • Классен В. И., Барский В. И. Лекции проф. Кривошеина В. Р.

Ссылки

3dic.academic.ru

Обработка воды флотацией. – HomeWork.net.ua

Флотация – метод отделения диспергированных примесей воды, основанный на способности частиц прилипать к воздушным (газовым) пузырькам и переходить вместе с ними в пенный слой. Сущность этого процесса заключается в специфическом действии молекулярных сил, вызывающих слипание частиц примесей с пузырьками высокодиспергированного в воде газа (воздуха) и образованию на поверхности пенного слоя, содержащего извлеченные вещества. При сближении в воде газового пузырька с гидрофобной поверхностью частицы примеси разделяющий их тонкий слой становится неустойчивым и разрывается. Вследствие кратковременности контакта частицы и пузырька при их столкновении вероятность слипания определяется кинетикой образования краевого угла смачивания, образуемого поверхностью частицы и касательной к поверхности пузырька.

Жидкость

Газ

Твердое тело

Величина краевого угла смачивания определяется размерами частицы и пузырька, а также поверхностным натяжением на границе раздела трех фаз: твердого тела, жидкости и газа. Для успешного протекания процесса флотации масса флотируемых частиц не должна превышать силы их прилипания к газовым пузырькам и их подъемной силы. Оптимальная крупность извлекаемых примесей 10-5 –10-3 м, дисперсность пузырьков газа 15 *10-6 – 30 *10-6м, а поверхностное натяжение воды не должно превышать 0.06 –0.065 н/м. С понижением поверхности натяжения эффект очистки воды флотацией повышается в отличите от отстаивания и фильтрации. Интенсификация процесса флотациидостигается гидрофобизацией поверхности извлекаемых примесей реагентами, которые, избирательно сорбируясь на поверхности частиц, понижают их смачиваемость, что улучшает процесс слипания дисперсии и коллоидов с пузырьками газа. В водоподготовке в качестве гидрофобизующих реагентов применяются обычные коагулянты и флокулянты. Имеются следующие способы насыщения воды пузырьками газа (воздуха):

-флотация с выделением воздуха из воды – напорные, эрлифтные и вакуумные установки;

-флотация с механическим введением воздуха – безнапорные (пенные), импеллерные и пневматические аппараты;

-флотация с подачей воздуха через пористые материалы;

-электрофлотация.

В пневматических установках насыщение воды воздухом осуществляют воздухом, выделяющимся из нее в результате понижения давления, в механических – турбиной насосного типа. Вид содержащихся в воде загрязнений определяет характер флотационной обработки одним воздухом или воздухом в сочетании с коагулянтами. Использование коагулянтов позволяет значительно повысить эффективность флотационной очистки.

В практике применят две схемы флотационной очистки.

а) 3 4 5 6 б) 3 4 5 6

1 2 7 1 2 7

9 8 9

10 10 8

Схема напорной флотации при насыщении исходной (а) и очищенной (б) воды.

1, 7 – подача исходной и отвод очищенной вод;

2- смеситель; 3- подача реагентов; 4 – камера хлопьеобразования;

5 – распределительное устройство; 6 – флотатор; 8- подача воздушной смеси;

9 – ввод воздуха; 10 – бак для растворения воздуха в воде.

В первом случае для насыщения для насыщения воздухом используют исходную воду, во втором – воду, прошедшую очистку. При флотации в жидкости происходит ряд процессов: растворение и выделение воздуха, прикрепление воздушных пузырьков к частицам взвеси и всплывание их на поверхности с образованием пены.

Образующаяся при флотации пена должна быть достаточно прочной, чтобы не допускать обратного попадания загрязнений в воду. С другой стороны пена должна быть подвижной для облегчения ее удаления из флотатора. Удаление пены из флотатора производится или кратковременным подъемом уровня воды с отводом через подвесные лотки по периметру флотационной камеры или с помощью скребковых механизмов, перемешающих пену к скребковым лоткам. Потери воды при подъеме уровня при сбросе пены составляют 1-1.5% от расхода осветленной воды.

Флотация основана на разности плотностей взвешенных твердых частиц или капель жидкости и жидкости, в которой они суспендированы. Но в противоположность процессу отстаивания этот метод разделения применим только к таким частицам, истинная или кажущаяся плотность которых меньше плотности жидкости, в которой они находятся. Выделение путем флотации твердых или жидких частиц с плотностью большей плотности дисперсионной среды возможно при условии, если адгезия между частицами и микропузырьками больше, чем смачивающее действие жидкости на частицы.

Комплекс « частица-газ» быстро достигает постоянной максимальной скорости подъема, которая, как и для процесса осаждения, вычисляется по формуле Ньютона

Наиболее широко используются флотаторы с горизонтальным движением воды, а также флотаторы с радиальным движением воды. Время флотационного осветления в них 10-12 минут. В установках электрофлотации обрабатываемая вода движется в межэлектродном пространстве, при этом на поверхности электродов образуются пузырьки водорода или кислорода, которые флотируют примеси воды.

homework.net.ua

Обработка воды флотацией. – HomeWork.net.ua

Флотация – метод отделения диспергированных примесей воды, основанный на способности частиц прилипать к воздушным (газовым) пузырькам и переходить вместе с ними в пенный слой. Сущность этого процесса заключается в специфическом действии молекулярных сил, вызывающих слипание частиц примесей с пузырьками высокодиспергированного в воде газа (الهواء) и образованию на поверхности пенного слоя, содержащего извлеченные вещества. При сближении в воде газового пузырька с гидрофобной поверхностью частицы примеси разделяющий их тонкий слой становится неустойчивым и разрывается. Вследствие кратковременности контакта частицы и пузырька при их столкновении вероятность слипания определяется кинетикой образования краевого угла смачивания, образуемого поверхностью частицы и касательной к поверхности пузырька.

السائل

الغاز

الصلبة

Величина краевого угла смачивания определяется размерами частицы и пузырька, а также поверхностным натяжением на границе раздела трех фаз: твердого тела, жидкости и газа. Для успешного протекания процесса флотации масса флотируемых частиц не должна превышать силы их прилипания к газовым пузырькам и их подъемной силы. Оптимальная крупность извлекаемых примесей 10-5 -10-3 م, дисперсность пузырьков газа 15 *10-6 – 30 *10-6م, а поверхностное натяжение воды не должно превышать 0.06 –0.065 н/м. С понижением поверхности натяжения эффект очистки воды флотацией повышается в отличите от отстаивания и фильтрации. Интенсификация процесса флотациидостигается гидрофобизацией поверхности извлекаемых примесей реагентами, التي, избирательно сорбируясь на поверхности частиц, понижают их смачиваемость, что улучшает процесс слипания дисперсии и коллоидов с пузырьками газа. В водоподготовке в качестве гидрофобизующих реагентов применяются обычные коагулянты и флокулянты. Имеются следующие способы насыщения воды пузырьками газа (الهواء):

-флотация с выделением воздуха из воды – напорные, эрлифтные и вакуумные установки;

-флотация с механическим введением воздуха – безнапорные (بن), импеллерные и пневматические аппараты;

-флотация с подачей воздуха через пористые материалы;

-электрофлотация.

В пневматических установках насыщение воды воздухом осуществляют воздухом, выделяющимся из нее в результате понижения давления, в механических – турбиной насосного типа. Вид содержащихся в воде загрязнений определяет характер флотационной обработки одним воздухом или воздухом в сочетании с коагулянтами. Использование коагулянтов позволяет значительно повысить эффективность флотационной очистки.

В практике применят две схемы флотационной очистки.

و) 3 4 5 6 ب) 3 4 5 6

1 2 7 1 2 7

9 8 9

10 10 8

Схема напорной флотации при насыщении исходной (و) и очищенной (ب) الماء.

1, 7 – подача исходной и отвод очищенной вод;

2- смеситель; 3- подача реагентов; 4 – камера хлопьеобразования;

5 – распределительное устройство; 6 – флотатор; 8- подача воздушной смеси;

9 – ввод воздуха; 10 – бак для растворения воздуха в воде.

В первом случае для насыщения для насыщения воздухом используют исходную воду, во втором – воду, прошедшую очистку. При флотации в жидкости происходит ряд процессов: растворение и выделение воздуха, прикрепление воздушных пузырьков к частицам взвеси и всплывание их на поверхности с образованием пены.

Образующаяся при флотации пена должна быть достаточно прочной, чтобы не допускать обратного попадания загрязнений в воду. С другой стороны пена должна быть подвижной для облегчения ее удаления из флотатора. Удаление пены из флотатора производится или кратковременным подъемом уровня воды с отводом через подвесные лотки по периметру флотационной камеры или с помощью скребковых механизмов, перемешающих пену к скребковым лоткам. Потери воды при подъеме уровня при сбросе пены составляют 1-1.5% от расхода осветленной воды.

Флотация основана на разности плотностей взвешенных твердых частиц или капель жидкости и жидкости, в которой они суспендированы. Но в противоположность процессу отстаивания этот метод разделения применим только к таким частицам, истинная или кажущаяся плотность которых меньше плотности жидкости, в которой они находятся. Выделение путем флотации твердых или жидких частиц с плотностью большей плотности дисперсионной среды возможно при условии, если адгезия между частицами и микропузырьками больше, чем смачивающее действие жидкости на частицы.

Комплекс « частица-газ» быстро достигает постоянной максимальной скорости подъема, التي, как и для процесса осаждения, вычисляется по формуле Ньютона

Наиболее широко используются флотаторы с горизонтальным движением воды, а также флотаторы с радиальным движением воды. Время флотационного осветления в них 10-12 دقائق. В установках электрофлотации обрабатываемая вода движется в межэлектродном пространстве, при этом на поверхности электродов образуются пузырьки водорода или кислорода, которые флотируют примеси воды.

homework.net.ua


.