1. Wstęp

Flotacja jest jedną z metod rozdziału mającą zastosowanie do bardzo drobnych ziarn mineralnych. Dokonywana jest w zawiesinie minerałów w wodzie i polega na selektywnym przyczepianiu się ziarn mineralnych zawieszonych w wodzie do rozproszonych w tej wodzie pęcherzyków powietrza. Powstający agregat pęcherzyk powietrza-ziarno jest Iżejszy od wody i wypływa na powierzchnię zawiesiny. Flotacja stosowana jest powszechnie do wzbogacania wszelkich surowców mineralnych, w których dla uwolnienia minerału użytecznego wymagane jest rozdrobienie nadawy do ziarn o wielkości mniejszej od około 0.3 - 0.1 mm. W Polsce tą metodą przerabia się całość wydobywanych rud miedzi, t.j. rocznie blisko 30 mln. Mg.

Flotacja wykonywana jest w urządzeniach zwanych flotownikami lub maszynami flotacyjnymi.

2.Cel ćwiczenia

Celem naszego ćwiczenia było zapoznanie z procesem flotacji rudy miedzi metodą flotacji czyszczących.

3. Część doświadczalna

Flotację rudy miedzi wykonuje się metodą flotacji czyszczących z wykorzystaniem zbieraczy z grupy związków tiolowych. Powoduje to osiąganie wysokich stopni koncentracji, a także wydzielanie minerałów obecnych w surowcach w stanie rozproszonym.

3.1.Materiały i urządzenia

1. Urządzenia :

• laboratoryjna maszynka flotacyjna typu - MECHANOBR,

• waga techniczna,

• naczynia szklane,

• suszarka.

2. Nadawa:

• Ruda miedzi z rejonu Z.G. „ Lubin ”, zmielona do uziarnienia 0,3mm.

3. Odczynniki:

• etyloksantogenian potasu - zbieracz - w ilości 10 cm³;

• α-terpineol - odczynnik pianotwórczy - w ilości 45 cm³.

3.2.Metodyka

300g zmielonej rudy miedzi wsypano do komory maszynki flotacyjnej o pojemności 0,7 dm³ i uzupełniono wodą do wyznaczonego poziomu. Komorę umieszczono w maszynce, włączono napęd wirnika i mieszano zawiesinę przez 1 min w celu pełnego zwilżenia rudy. Po dobrym zwilżeniu dodano 10 cm³ etyloksantogenianu potasu i mieszano z zawiesiną rudną przez 5 minut. Następnie dodano do zawiesiny 45 cm³ terpineolu i mieszano z zawiesiną przez 1 minutę. W trakcie mieszania z odczynnikami, na ramieniu ruchomej podstawki maszynki umieszczono naczynie na produkt pianowy ( komorę flotacyjną o mniejszej pojemności). Kolejną czynnością było częściowe otworzenie zaworu doprowadzającego zasysane powietrze. Zaobserwowano powstawanie na powierzchni zawiesiny pianę i rozpoczęto jej zgarnianie do podstawionego naczynia przy pomocy ręcznego zgarniaka. Z chwilą pierwszego zgarnięcia piany rozpoczęto pomiar czasu flotacji. Pianę zgarniano z powierzchni zawiesiny przez 10 minut uzupełniając ubytek zawiesiny w komorze przez dolewanie wody z tryskawki. Po 10 min. zgarniania piany, zamknięto dopływ powietrza i wyłączono napęd. Obniżono komorę zatrzymując ją pod wirnikiem, a następnie tryskawką spłukano ( do komory ) wirnik i jego obudowę. Pozostałość w komorze, stanowiącą odpad flotacji głównej, zdekantowano. Komorę 0,5 dm³, w której zbieraliśmy produkt pianowy, umieszczono w maszynce i powtórzono operację flotacji ( jako flotację czyszczącą I ). Do flotacji czyszczących nie dodawano nowych porcji odczynników flotacyjnych. Flotację czyszczącą I prowadzono przez 7,5 min. Po zebraniu produktu pianowego powtórzono flotację kolejno w komorach 0,3 i 0,2 dm³ wykonując operacje flotacji czyszczących II i III . Produkty pozostające w komorach ( w 0,7 dm³ - odpad, w 0,5 dm³ - półprodukt I, w 0,3 dm³ - półprodukt II, w 0,2 dm³ - półprodukt III, w zlewce - koncentrat ) po dekantacji przeniesiono do szklanych naczyń i umieszczono w suszarkach do wysuszenia a następnie zważenia.

3.3. Wyniki

Tabela l . Wyniki doświadczenia flotacji rudy miedzi

Nazwa produktu	Masa	Wychód	Wychód sumaryczny	Zawartość Cu		Uzysk Cu
	[g]	γ[%]	Σγ[%]	λ[%]	Σλ[%]	ε[%]	Σε[%]
Koncentrat	9,3	4,73	4,73	24,10	24,10	72,63	72,63
Półprodukt3	3,6	1,83	6,56	5,91	22,26	6,9	79,53
Półprodukt 2	15,4	7,82	14,38	1,36	10,44	6,92	86,45
Półprodukt 1	16,1	8,15	22,53	1,09	5,65	5,66	92,11
Odpady	152,2	77,46	100,00	0,16	1,83	7,89	100,0
Nadawa z bilansu	196,9	100,0				100,0

γ -wychód produktu ,

ε -uzysk miedzi w produkcie ,

λ - zawartość miedzi w produkcie,

Σλ, Σε - zawartości i uzyski miedzi kumulowane.

Na podstawie wyliczonej tabeli nr 1 narysowano krzywą wzbogacania Mayera oraz krzywą zmiany β od Σε. Przyjmuje się, że wysad hutniczy nie powinien zawierać mniej niż 20% Cu i dla takiej wartości odczytano uzysk miedzi w koncentracie równy 78,47%.

3.4. Obliczenia

1. Wychód koncentratu - γ_k

α - 1,57%

2. Wychód odpadu - γ_o

γ_o = 100 - γ_k = 100 - 6,16 = 93,84 %

3. Strata miedzi w odpadach - η

η = 100 - ε_k = 100 - 78,47 =21,53 %

4. Zawartość miedzi w odpadzie -
   

5. Stopień wzbogacenia - β/α

4. Wnioski

Obliczone w pkt.3.4. wskaźniki rozdziału zostały zebrane i przedstawione w tabeli nr 2.

Tabela II. Wartości wskaźników rozdziału

Nazwa	Wartość [%]
Wychód koncentratu	6,16
Wychód odpadu	93,84
Zawartość miedzi w koncentracie	20
Uzysk miedzi w koncentracie	78,47
Stopień wzbogacenia	12,74
Zawartość miedzi w odpadach	0,36
Strata miedzi w odpadach	21,53

4

---