Politechnika Wrocławska Wrocław, 18.01.07

Wydział Geoinżynierii

Górnictwa i Geologii

Rok IV sem. 7

Flotacja miedzi

Wykonał: Tomasz Wzorek

Grupa: piątek 12-14

1.Wstęp

Flotacja jest metodą wzbogacania stosowaną do rozdziału bardzo drobnych ziaren mineralnych, w której wykorzystuje się fizykochemiczne różnice we własnościach powierzchniowych minerałów. Proces flotacji przebiega w ten sposób, że przez zawiesinę wodną drobno zmielonego surowca mineralnego przepływają zdyspergowane pęcherzyki powietrza. Odpowiednie cząstki mineralne w wyniku zderzeń z pęcherzykami powietrza przyczepiają się do nich i są wynoszone na powierzchnię zawiesiny. Na powierzchni tej tworzy się tzw. piana zmineralizowana, czyli piana nasycona minerałami przyczepionymi do pęcherzyków powietrza, którą zbiera się mechanicznie. Flotację stosuje się do wzbogacania kopalin, zawierających ziarna drobne poniżej 0,3 mm w przypadku rud i poniżej 1 mm dla węgla.

Odczynniki flotacyjne są związkami chemicznymi zarówno organicznymi, jak i nieorganicznymi, które mają za zadanie umożliwić lub ułatwić flotację określonego minerału. Ze względu na rolę jaką spełniają w procesie flotacji dzieli się je na trzy grupy:

• Odczynniki zbierające ( zbieracze, kolektory ), są to związki organiczne, które mają za zadanie adsorbować się selektywnie na powierzchni wybranego minerału i czynić tę powierzchnię hydrofobową. Ze względu na własności chemiczne zbieracze dzieli się na jonowe ( anionowe, kationowe, amfoteryczne ) i niejonowe.

• Odczynniki pianotwórcze ( spieniacze ), są to związki organiczne, które adsorbując się na granicy rozdziału ciecz-gaz obniżają napięcie powierzchniowe i umożliwiają tworzenie się odpowiednio trwałej i dostatecznie obfitej piany.

• Odczynniki modyfikujące ( modyfikatory ), są to związki przeważnie nieorganiczne, które mają za zadanie regulację działania zbieraczy w kierunku polepszenia skuteczności i selektywności flotacji. Modyfikatory ze względu na funkcję w procesie flotacji dzieli się na: aktywatory, depresory, regulatory pH, odczynniki regulujące stopień agregacji ziaren ( peptyzatory i flokulatory ).

Flotacji dokonuje się w maszynach flotacyjnych ( flotownikach ). Flotownik zbudowany jest z komory, do której wprowadza się zawiesinę, i wirnika lub aeratora zanurzonych w zawiesinie. Powietrze wprowadzane jest nad dnem komory i dyspergowane na drobne pęcherzyki, będące czynnikiem roboczym.

Wyniki flotacji zależą od wielu czynników niejednokrotnie bardzo ściśle ze sobą powiązanych. Czynniki te można podzielić na cztery grupy związane z:

• charakterem powierzchni mineralnej i składem mineralogicznym kopalin,

• charakterystyką zawiesiny flotacyjnej ( pH zawiesiny, gęstość, temperatura, kształt ziaren i skład granulometryczny nadawy ),

• charakterem dodawanych do zawiesiny odczynników flotacyjnych ( rodzaj i ilość odczynników, sposób i kolejność ich dozowania, czas kontaktu odczynników z powierzchnią mineralną ),

• charakterystyką pracy maszyn flotacyjnych ( intensywność mieszania i napowietrzania zawiesiny, poziom zawiesiny w komorze, sposób odbierania piany, czas flotacji ).

2. Cel wykonania ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest:

• zapoznanie się z procesem flotacji rudy siarczkowej metali nieżelaznych ( miedzi ) metodą flotacji czyszczących,

• sposobem przeprowadzenia badań i oceny wzbogacalności rudy,

otrzymanie danych jakościowo-ilościowych procesu flotacji.

3. Część doświadczalna

3.1. Materiały i urządzenia

Urządzenia: laboratoryjna maszynka flotacyjna mechaniczna typu „Mechanobr”

waga techniczna, naczynia szklane, pipeta, suszarka

Nadawa:

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

Odczynniki:

Etyloksantogenian potasu ( zbieracz anionowy )

a-terpineol ( odczynnik pianotwórczy )

3.2. Metodyka flotacji rudy miedzi

Odważono 300g zmielonej rudy miedzi, przygotowano naczynia na produkty oraz przygotowano odpowiednie ilości odczynników flotacyjnych:

Po procesie flotacji otrzymano 4 półprodukty. Wyniki flotacji zamieszczone są na końcu sprawozdania.

4. Wyniki i ich omówienie.

Produkt	masa[g]	γk, 	γk, 	C	C	kC	kC	 cz.nieużyt.	cz.n.uk	cz.n.uk	cz.nieuż.odp.	C
			0,00				0,00			0,00	100,00
K	15,3	5,10	5,10	26,270	26,27	68,24	68,24	73,730	3,83	3,83	96,17	26,270
PP-4	2,8	0,93	6,03	11,730	24,02	5,58	73,82	88,270	0,84	4,67	95,33	24,021
PP-3.	3,1	1,03	7,06	6,180	21,41	3,25	77,07	93,820	0,99	5,66	94,34	21,412
PP-2.	19,9	6,63	13,70	2,410	12,21	8,14	85,21	97,590	6,60	12,26	87,74	12,211
PP-1.	41,7	13,90	27,59	0,890	6,51	6,30	91,51	99,110	14,05	26,31	73,69	6,510
Odpad	217,3	72,41	100,00	0,230	1,96	8,49	100,00	99,770	73,69	100,00	0,00	1,963
nad.z bils.	300,1	100,00		1,96		100,00		98,037	100,00

γ - wychód produktu  - zawartość miedzi w produkcie

 - uzysk miedzi w produkcie ,  - zawartości i uzyski miedzi kumulowane

Na podstawie powyższej tabeli wykonano schemat jakościowo ilościowy oraz wykresy krzywych wzbogacalności oraz krzywą kinetyki flotacji.

Zaproponowano podział na produkty: kryterium górnicze η < 10% i kryterium hutnicze

β > 20%. Przyjęto η = 8% i β = 22%.

---