Лабораторная флотационная машинка нового поколения

«Гармекс-АэрЛок» - новые возможности по разработке эффективных прикладных флотационных технологий и решению проблем промышленного процесса.

Почему всегда возникают трудности при переносе лабораторных разработок в промышленный масштаб?

При этом цель одна – добиться максимальной селективности разделения. Однако при внимательном рассмотрении механизмы решения кардинально различаются.

В чем принципиальная разница между лабораторным экспериментом и промышленным процессом?

Помимо селективного реагентного режима, как физико-химического фактора селективности, есть еще не менее значимый физический фактор, влияющий на селективность, а именно – пенный фактор. Его значимость определяется тем, что он может как испортить эффект от селективного реагентного режима, так и максимально его усилить.

Именно пенным фактором определяется принципиальная разница между лабораторным экспериментом на канонической флотомашинке и промышленным процессом – удельная нагрузка на пенный слой на промышленном процессе более чем в 30 раз превышает нагрузку в стандартной лабораторной машинке.

Какой механизм повышения селективности пеносъема в канонической лабораторной машинке?

В конструкции традиционной лабораторной флотомашинки площадь зоны пенообразования значительно превышает площадь сечения зоны импеллера. Так как площадь пенообразования относительно большая, то пена растягивается по поверхности, и для ее поддержания требуется повышенный расход воздуха, что само по себе снижает селективность. Для удаления пены используется механический пеногон, который вычерпывает пену на всю ее глубину, что в совокупности с высоким расходом воздуха приводит к значительному механическому выносу породных частиц.

Для повышения селективности процесса расход воздуха необходимо ограничивать, при этом за счет растягивания пены происходит разрушение пузырьков. На ее поверхности образуется богатая тяжелая пленка с минимальным содержанием жидкой фазы, которая поддавливает пену. В результате образуется тонкий пенный слой с богатой нагруженной пленкой, который можно снять только механически. Получается, что, чем неустойчивей и тоньше пенный слой, тем больше площадь покрытия богатой пленкой и селективнее разделение. Очевидно, что на промышленном процессе такой технологический режим не реализовать.

Какой механизм повышения селективности пеносъема на промышленном процессе?

В промышленных условиях на непрерывном процессе с самотечным пеносъемом снимается только верхняя богатая прослойка пены. Чем толще пенный слой, тем больше концентрация полезного компонента в его верхней части.

Наиболее ярко это выражено в колонных флотомашинах, в которых толщина пенного слоя может достигать 600-800 мм. Разработка реагентного режима специально для таких условий позволяет получать в колонных машинах со статическими реакторами и несколькими зонами минерализации готовый концентрат с плановым извлечением в одну операцию, заменяя схему с 4-6 операциями на пневмомеханических машинах. Для получения максимального эффекта в колонных машинах применяется промывная вода, которая не допускает попадания пульпы в межпузырьковое пространство. Однако это не единственная функция промывной воды. Она также позволяет усилить несущую способность пенного слоя и обеспечить его подвижность при самотечной разгрузке, предотвращая разрушение пены и выпадения минеральных частиц обратно во флотационную камеру.

Парадокс ситуации и его влияние на эффективность промышленного процесса.

Парадокс ситуации заключается в том, что, имея одну цель, механизмы ее достижения в лабораторных условиях на стандартной флотомашинке и в промышленных флотационных машинах по своей сути являются противоположными. Поэтому перенос лабораторных решений в промышленные условия не может дать желаемый результат. Последствия такой парадоксальной ситуации проявляются в виде дисбаланса между основными и перечистными операциями и возникновении значительных циркуляционных потоков. В результате снижается селективность возникают значительные потери.

Фундаментальная проблема в том, что технология для современных большеобъемных чановых, колонных, эжекторных флотомашин разрабатывается на оборудовании, моделирующем конструкции механических флотомашин середины прошлого века.

Для устранения данного парадокса была разработана лабораторная флотомашинка «Гармекс-Аэрлок». ЛФМ «Гармекс-Аэрлок» - это не просто лабораторная флотомашинка, а целый исследовательский комплекс, имеющий модульную конструкцию, дающую исследователю большие возможности по моделированию промышленного процесса и разработке эффективных решений.

Эффективность технологии наиболее наглядно можно продемонстрировать на примере флотации высокозольных угольных шламов. По традиционной методике приемлемые результаты получить не удалось, поэтому сырье было признано непригодным для флотации.

Применение технологии «Гармекс-Аэрлок» позволило получить низкозольный концентрат с высоким извлечением, при этом реагентный режим практически не отличался.

В ходе экспериментов были получены основные характеристики процесса – время флотации, нагруженность и необходимая скорость выхода пены, которые позволяют рассчитать характеристики промышленного флотационного модуля.

Эффективность технологии наиболее наглядно можно продемонстрировать на примере флотации высокозольных угольных шламов. По традиционной методике приемлемые результаты получить не удалось, поэтому сырье было признано непригодным для флотации.

Применение технологии «Гармекс-Аэрлок» позволило получить низкозольный концентрат с высоким извлечением, при этом реагентный режим практически не отличался.

В ходе экспериментов были получены основные характеристики процесса – время флотации, нагруженность и необходимая скорость выхода пены, которые позволяют рассчитать характеристики промышленного флотационного модуля.