WUT Mining Engineering
WYKŁAD 6
Technologia flotacji
Technologia flotacji
Klasyfikacja Eigelesa
Klasyfikacja Eigelesa
Maszyny flotacyjne
Maszyny flotacyjne
Typowe układy
Typowe układy
technologiczne
technologiczne
Przykłady technologii
Przykłady technologii
1
m 10m 100m 1000m 1cm 10cm
1
10
100
1 000
10 000
100 000
Wielkość ziarna,
m
Klasyfikacja hydrauliczna
Hydrocyklony
(węgiel)
Stoły koncentracyjne
Kolor, postać
Wielkość ziarn
Gęstość (ciecze ciężkie)
Stoły szlamowe
Płuczki strumieniowe, stożki Reicherta
Gęstość i wilkość ziarn
Separator Bartles-Mozley
Separatory wirówkowe
Flotacja
(węgiel)
Flokulacja selektywna
Mokra separacja magnetyczna LI
Mokra separacja magnetyczna HI (wysokie natężenie)
Sucha separacja magnetyczna LI
Separatory strumieniowo-zwojowe
Sortowanie (przebieranie)
Hydrocyklony
Separatory głębokie Separatory płytkie
(rudy)
Stoły powietrzne
(węgiel)
Wychwytywanie
Przewodnictwo elektrycz.
Osadazarki
węgiel
Mokre Przesiewanie Suche
własności powierzchniowe
podatność magnetyczna
Separacja elektryczna
węgiel
Rozpuszczalność
Sep. taśmowy Bartles
os. promieniowe
Ciało
Ciało
hydrofiln
hydrofiln
e
e
Ciało
Ciało
hydrofob
hydrofob
owe
owe
WOD
WOD
A
A
Odczynniki
zbierające
(kolektory)
Odczynniki
pianotwórcze
(spieniacze)
Odczynniki
regulujące
(modyfikatory)
ODCZYNNIKI FLOTACYJ NE
JONOGENNE
JONOGENNE
-
-
kationowe
kationowe
-
-
anionowe
anionowe
APOLARNE
APOLARNE
kwa
kwaś
ne
ne
obojętne
obojętne
zasadowe
zasadowe
aktywatory
aktywatory
depresory
depresory
regulatory
regulatory
pH
pH
dyspergant
dyspergant
y
y
flokulanty
flokulanty
KLASA
PRZYKŁADOWE
MINERAŁY
STOSOWANE
KOLEKTORY
Niemetale o znacznej
naturalnej
hydrofobowości
siarka rodzima, grafit,
węgle kamienne, talk
węglowodory
metale rodzime i
minerały siarczkowe
złoto i miedź rodzime,
chalkozyn, sfaleryt
chalkopiryt, galena
ksantogeniany,
aerofloaty
Utlenione minerały
metali nieżelaznych
cerusyt, smitsonit,
malachit, tenoryt,
kupryt, chryzokola
ksantogeniany (po
siarczkowaniu),
anionowe*, kationowe
Tlenki, wodorotlenki
i krzemiany
hematyt, ilmenit, rutyl,
magnetyt, chromit,
skalenie, kaolinit
anionowe* i kationowe
Sole trudno
rozpuszczalne
fluoryt, baryt, kalcyt,
apatyt, celestyn, gips
anionowe* i kationowe
Sole łatwo
rozpuszczalne
halit, sylwin, karnalit
kationowe
Klasyfikacja Ejgelesa własności
Klasyfikacja Ejgelesa własności
flotacyjnych minerałów
flotacyjnych minerałów
*wszystkie anionowe poza tiolowymi
*wszystkie anionowe poza tiolowymi
Laboratoryjny mikroflotownik Hallimonda
Laboratoryjny mikroflotownik Hallimonda
Laboratoryjna maszyna flotacyjna (mechaniczno-
Laboratoryjna maszyna flotacyjna (mechaniczno-
pneumatyczna) „Denver”
pneumatyczna) „Denver”
Maszyna flotacyjna mechaniczna
Wemco-Fagergreen
Przemysłowa maszyna flotacyjna mechaniczno-
Przemysłowa maszyna flotacyjna mechaniczno-
pneumatyczna
pneumatyczna
Przemysłowa maszyna flotacyjna mechaniczno-
Przemysłowa maszyna flotacyjna mechaniczno-
pneumatyczna typu Agitair
pneumatyczna typu Agitair
Maszyna flotacyjna mechaniczno-pneumatyczna
Maszyna flotacyjna mechaniczno-pneumatyczna
przepływowa (bezkomorowa)
przepływowa (bezkomorowa)
Maszyna flotacyjna mechaniczno-
Maszyna flotacyjna mechaniczno-
pneumatyczna wielokomorowa o
pneumatyczna wielokomorowa o
pojemności 30m
pojemności 30m
3
3
Maszyny flotacyjne firmy
Maszyny flotacyjne firmy
Outokumpu OK-100 o pojemności
Outokumpu OK-100 o pojemności
100m
100m
3
3
Prosty schemat operacji
Prosty schemat operacji
flotacyjnych w maszynie
flotacyjnych w maszynie
wielokomorowej
wielokomorowej
Odpady
Schemat operacji flotacji
Schemat operacji flotacji
głównej, czyszczącej i
głównej, czyszczącej i
kontrolnej
kontrolnej
Schemat operacji flotacji
Schemat operacji flotacji
głównej, czyszczących I i II
głównej, czyszczących I i II
oraz kontrolnej
oraz kontrolnej
Koncentrat
końcowy
O
Odpad
końcowy
Nadawa
Pp
K
K
Flotacja czyszcząca II
Flotacja czyszcząca I
Flotacja kontrolna
Pp
Flotacja główna
System operacji flotacji jak na poprzednim
System operacji flotacji jak na poprzednim
obrazie
obrazie
Jest to typowy i najprostszy system operacji
Jest to typowy i najprostszy system operacji
flotacji siarczkowych rud metali nieżelaznych
flotacji siarczkowych rud metali nieżelaznych
Koncentrat
końcowy
O
Odpad
końcowy
Nadawa
Pp
K
K
Flotacja czyszcząca II
Flotacja czyszcząca I
Flotacja kontrolna
Pp
Flotacja główna
Pierwszy produkt pośredni (Pp1) w obiegu
Pierwszy produkt pośredni (Pp1) w obiegu
poddawany jest często klasyfikacji i domielaniu
poddawany jest często klasyfikacji i domielaniu
Koncentrat
końcowy
O
Odpad
końcowy
Nadawa
Pp1
K
K
Flotacja czyszcząca II
Flotacja czyszcząca I
Flotacja kontrolna
Pp2
Flotacja główna
M
Koncentrat
końcowy
O
Odpad
końcowy
Pp1
K
K
Flotacja czyszcząca II
Flotacja czyszcząca I
Flotacja kontrolna
Pp2
Flotacja główna
M
500
M
M
Klasyfikator zwojowy
Nadawa
Technologia flotacji
Technologia flotacji
rud miedzi z LGOM
rud miedzi z LGOM
(Lubińsko-
(Lubińsko-
Głogowskiego
Głogowskiego
Okręgu
Okręgu
Miedziowego)
Miedziowego)
Odmiana litologiczna rudy
Minerały (główne
składniki)
piaskowcowa
łupkowa
węglanowa
kwarc
72,0
5,0
3,0
minerały ilaste
15,0
39,0
16,5
dolomit + kalcyt
8,0
42,0
72,0
gips + anhydryt
2,0
0,0
5,0
substancja
organiczna
ślady
6,0
0,5
minerały
siarczkowe
3,0
8,0
3,0
Przeciętne składy mineralogiczne odmian rud
Przeciętne składy mineralogiczne odmian rud
miedzi [% wagowe]
miedzi [% wagowe]
Rejon (kopalnia)
Ruda miedzi
Rudna
Polkowice-
Sieroszowice
Lubin
Ruda węglanowa,%
51,2
84,2
37,9
Ruda łupkowa,%
5,5
5,9
8,1
Ruda
piaskowcowa,%
43,3
9,9
54
Zawartość Cu,%
2,05
1.81
1.36
Zawartość Ag, g/Mg
55
40
81
Zawartość C
org
. %
0.64
1,14
0.76
Udział odmian litologicznych rudy w nadawach
Udział odmian litologicznych rudy w nadawach
oraz przeciętna zawartość miedzi i węgla
oraz przeciętna zawartość miedzi i węgla
organicznego w nadawie do zakładów
organicznego w nadawie do zakładów
wzbogacania w poszczególnych rejonach
wzbogacania w poszczególnych rejonach
zagłębia lubińsko-głogowskiego
zagłębia lubińsko-głogowskiego
Krzywe wzbogacalności odmian litologicznych ru miedzi
z rejonu Lubina
0
20
40
60
80
100
0
20
40
60
80
100
Wychód kumulowany, %
u
zy
s
k
m
ie
d
zi
k
u
m
u
lo
w
a
n
y,
%
brak wzbogacania
ruda łupkowa, 4,10% Cu
ruda węglanowa, 1,60% Cu
ruda piaskowcowa, 1,35% Cu
Krzywe wzbogacalności odmian
litologicznych rudy miedzi z rejonu Lubina
M
Klasyfikator zwoj.
flot. wstepna
flotacja piasków
flotacja główna
flotacja cz.II
flotacja cz.III
flot.ob.dom.
odpady
końcowe
koncentrat
końcowy
M
M
M
M
NADAWA
flotacja cz.I
Schemat technologiczny
zakładu wzbogacania rud
miedzi „Lubin”
HC 350
Odpad
końcowy
Koncentrat
końcowy
K
K
P
NADAWA
Klasyfikator zwojowy
Flotacja czyszcząca II
Flotacja czyszcz. I
O
Flot. "szybka"
Flotacja uzupełniająca
Flotacja główna
K
K
K
O
O
W
W
P
O
O
O
K
P
W
M
HC 500
M
M
Flotacja wstępna
Układ
technologicz
ny
I ciągu ZWR
„Polkowice”,
Technologia
wzbogacania węgli
kamiennych
Węgiel kamienny:
Węgiel kamienny:
substancja organiczna pochodzenia
substancja organiczna pochodzenia
roślinnego, zbudowana z wielu związków i
roślinnego, zbudowana z wielu związków i
ugrupowań organicz-nych
ugrupowań organicz-nych
węglowodorowych głównie aromatycznych
węglowodorowych głównie aromatycznych
z pewną ilością tlenu oraz azotu i siarki.
z pewną ilością tlenu oraz azotu i siarki.
S
S
S
u
u
u
b
b
b
s
s
s
t
t
t
a
a
a
n
n
n
c
c
c
j
j
j
a
a
a
o
o
o
r
r
r
g
g
g
a
a
a
n
n
n
i
i
i
c
c
c
z
z
z
n
n
n
a
a
a
C
C
C
O
O
O
H
H
H
R
R
R
o
o
o
s
s
s
l
l
l
i
i
i
n
n
n
y
y
y
n
n
n
a
a
a
c
c
c
z
z
z
y
y
y
n
n
n
i
i
i
o
o
o
w
w
w
e
e
e
4
4
4
9
9
9
4
4
4
5
5
5
6
6
6
D
D
D
r
r
r
z
z
z
e
e
e
w
w
w
a
a
a
4
4
4
8
8
8
-
-
-
5
5
5
1
1
1
4
4
4
2
2
2
-
-
-
4
4
4
5
5
5
6
6
6
-
-
-
7
7
7
T
T
T
o
o
o
r
r
r
f
f
f
y
y
y
5
5
5
0
0
0
-
-
-
6
6
6
5
5
5
2
2
2
8
8
8
-
-
-
4
4
4
5
5
5
6
6
6
-
-
-
7
7
7
L
L
L
i
i
i
g
g
g
n
n
n
i
i
i
t
t
t
y
y
y
(
(
(
w
w
w
ę
ę
ę
g
g
g
l
l
l
e
e
e
b
b
b
r
r
r
u
u
u
n
n
n
a
a
a
t
t
t
n
n
n
e
e
e
)
)
)
6
6
6
5
5
5
-
-
-
7
7
7
8
8
8
1
1
1
6
6
6
-
-
-
2
2
2
8
8
8
5
5
5
-
-
-
6
6
6
W
W
W
ę
ę
ę
g
g
g
l
l
l
e
e
e
b
b
b
i
i
i
t
t
t
u
u
u
m
m
m
i
i
i
c
c
c
z
z
z
n
n
n
e
e
e
(
(
(
e
e
e
n
n
n
e
e
e
r
r
r
g
g
g
e
e
e
t
t
t
y
y
y
c
c
c
z
z
z
n
n
n
e
e
e
)
)
)
7
7
7
8
8
8
-
-
-
8
8
8
7
7
7
5
5
5
-
-
-
1
1
1
6
6
6
5
5
5
-
-
-
6
6
6
W
W
W
ę
ę
ę
g
g
g
l
l
l
e
e
e
a
a
a
n
n
n
t
t
t
r
r
r
a
a
a
c
c
c
y
y
y
t
t
t
o
o
o
w
w
w
e
e
e
(
(
(
k
k
k
o
o
o
k
k
k
s
s
s
u
u
u
j
j
j
ą
ą
ą
c
c
c
e
e
e
)
)
)
8
8
8
7
7
7
-
-
-
9
9
9
1
1
1
2
2
2
-
-
-
5
5
5
4
4
4
-
-
-
6
6
6
R
R
R
o
o
o
p
p
p
a
a
a
n
n
n
a
a
a
f
f
f
t
t
t
o
o
o
w
w
w
a
a
a
7
7
7
8
8
8
-
-
-
8
8
8
9
9
9
0
0
0
-
-
-
1
1
1
9
9
9
-
-
-
1
1
1
5
5
5
G
G
G
r
r
r
a
a
a
f
f
f
i
i
i
t
t
t
o
o
o
i
i
i
d
d
d
y
y
y
9
9
9
9
9
9
-
-
-
1
1
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
węgiel kamienny =100%
substancja palna = ~75%
substancja
mineralna,
~
=25%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
węgiel kamienny =100%
składniki lotne = 80%
popiół
20%
Wzbogacalno
Wzbogacalno
ść
ść
w
w
ę
ę
gla kamiennego
gla kamiennego
Jakość oraz wzbogacalność węgla kamiennego
Jakość oraz wzbogacalność węgla kamiennego
ocenia się za pomocą oznaczenia w nim
ocenia się za pomocą oznaczenia w nim
zawartości
zawartości
składnika nieużytecznego
składnika nieużytecznego
: niepalnej
: niepalnej
substancji mineralnej pozostającej po jego
substancji mineralnej pozostającej po jego
spaleniu -
spaleniu -
popiołu
popiołu
(zawartości przykładowe)
Zanieczyszczeniem węgli jest substancja
Zanieczyszczeniem węgli jest substancja
nieorganiczna (mineralna), która po spaleniu
nieorganiczna (mineralna), która po spaleniu
węgli tworzy popiół. Popiół tworzy
węgli tworzy popiół. Popiół tworzy
substancja:
substancja:
typu syngenetycznego
typu syngenetycznego
- substancja
- substancja
nieorganiczna wewnętrzna związana
nieorganiczna wewnętrzna związana
genetyczne z substancją roślinną i
genetyczne z substancją roślinną i
wchodząca w strukturę materii organicznej -
wchodząca w strukturę materii organicznej -
niemożliwa do wydzielenia metodami
niemożliwa do wydzielenia metodami
fizycznymi
fizycznymi
epigenetyczna:
epigenetyczna:
substancja mineralna
substancja mineralna
zewnętrzna (pierwotna i wtórna), nie
zewnętrzna (pierwotna i wtórna), nie
związana strukturalnie z substancją
związana strukturalnie z substancją
organiczną, istniejąca niezależnie od materii
organiczną, istniejąca niezależnie od materii
organicznej (np.: minerały glebowe: ilaste,
organicznej (np.: minerały glebowe: ilaste,
węglanowe itp, materiał skalny typu
węglanowe itp, materiał skalny typu
okruchowego) -
okruchowego) -
możliwa do wydzielenia
możliwa do wydzielenia
metodami fizycznymi
metodami fizycznymi
Podział technologiczny (jakościowy)
Podział technologiczny (jakościowy)
węgli kamiennych:
węgli kamiennych:
1.
1.
Węgle energetyczne
Węgle energetyczne
– w zależności od
– w zależności od
jakości surowca i kultury technicznej
jakości surowca i kultury technicznej
energetyki: spalane bez
energetyki: spalane bez
wzbogacania, ze wzbogacaniem
wzbogacania, ze wzbogacaniem
(grawitacyjnym, rzadziej
(grawitacyjnym, rzadziej
flotacyjnym).
flotacyjnym).
2.
2.
Węgle koksujące
Węgle koksujące
– ze względu na
– ze względu na
wymagania procesu koksowniczego i
wymagania procesu koksowniczego i
wymagań stawianym koksom -
wymagań stawianym koksom -
wzbogacanie w pełnym zakresie
wzbogacanie w pełnym zakresie
uziarnienia
uziarnienia
Wielko
Wielko
ść
ść
ziarn wzbogacanych w
ziarn wzbogacanych w
ę
ę
gli
gli
kamiennych:
kamiennych:
WZBOGACANIE GRAWITACYJNE:
WZBOGACANIE GRAWITACYJNE:
w cieczach ci
w cieczach ci
ężkich:
ężkich:
w separatorach c.c. głębokich
w separatorach c.c. głębokich
i płytkich
i płytkich
– >5÷10mm do
– >5÷10mm do
200mm
200mm
w hydrocyklonach z ciecz
w hydrocyklonach z ciecz
ą ciężką
ą ciężką
- <5mm
- <5mm
w osadzarkach:
w osadzarkach:
0
0
– 200mm
– 200mm
w p
w p
łytkim strumieniu wody:
łytkim strumieniu wody:
- <5mm
- <5mm
FLOTACJA:
FLOTACJA:
–
–
<0,5mm
<0,5mm
OSADZARKA
Prze-
siewacz
HC
FLOTACJ A
separator
strum.-zwoj.
odpady flotacyjne
odpady
grawitacyjne
drobnoziarniste
koncentrat drobnoziarnisty
(flotacyjny i grawitacyjny)
odpady grawtacyjne
gruboziarniste
koncentrat grawitacyjny
gruboziarnisty
węgiel surowy 0-200mm
3,0
+3,0mm
odpady flotacyjne
odpady grawitacyjne
drobnoziarniste
koncentrat flotacyjny
i grawitacyjny
odpady grawtacyjne
gruboziarniste
koncentrat grawitacyjny
gruboziarnisty
węgiel surowy
5,0
+5,0
S.C.C
