9 VI 2016

ELEMENTY PRZERÓBKI MINERALNEJ

SPRAWOZDANIE Z ZAJĘĆ LABORATORYJNYCH

Wpływ ilości i rodzaju odczynnika zbierającego na wyniki flotacji minerałów siarczkowych na przykładzie galeny

WGGiOŚ

Inżynieria Mineralna

Joanna Dyląg

Maciej Jasiński

Damian Krupa

1. CEL ĆWICZENIA

Celem ćwiczenia było sprawdzenie wpływu ilości i rodzaju odczynnika zbierającego na wyniki flotacji minerałów siarczkowych na przykładzie galeny.

2. METODYKA

Naważono 50 g PbS oraz 150 SiO₂ (nadawę) do komory roboczej o pojemności 1,5 dm³ maszyny flotacyjnej, po czym zalano 0,7 dm³ wody (”kranówki”). Tak otrzymaną zawiesinę mieszano przez 3 min. Po tym czasie zaaplikowano 1,5 ml kolektora (1%-owy etylowy ksantogenian sodu), którego ilość była proporcjonalna do zadanego stosunku 75 g/t, przy określonym zagęszczeniu 20 g/dm³. Dodano też kroplę oleju sosnowego na wcześniej spreparowanym papierowym wiatraczku. Po 2 minutach mieszania, uzupełniono poziom mętów flotacyjnych do 1,5 dm³. Po tym czasie doprowadzono powietrze do komory roboczej maszyny flotacyjnej i rozpoczęto zbieranie piany zbierakiem do uprzednio przygotowanych parownic (na produkty koncentratu: K1, K2, K3, K4 i K5) i na odpad (O) przez 30 sek.; pomagano sobie gruszką z wodą, którą spłukiwano pianę ze ścian komory roboczej, szczególnie za wirnikiem maszyny flotacyjnej i z samgo wirnika. Po 30 sek. zaczęto zbierać kolejny produkt (K2) przez 30 sek. Po tym czasie powtórzono czynność trzykrotnie z tą różnicą, że dla K3 i K4 zbierano przez 1 min. a dla K5 – 2 min. Po wszystkim, maszynę wyłączono a pozostały odpad w komorze flotacyjnej i z wirnika maszyny dokładnie spłukano wodą do ostatniej z parownic (O). Próbki suszono przez 4 dni a następnie je zważono. Niestety próbki odpadu nie zdążyły wyschnąć toteż przyjęto 200 g masy do obliczeń wychodów.

3. WYNIKI I OBLICZENIA

Tabela 1. Wyniki flotacji galeny z zastosowaniem 1,5 ml kolektora w postaci 1%-ego etylowego ksatnogenianu sodu.

Produkt flotacji	Wychód
	Masa koncentratu [g]
K1	22,4
K2	5,6
K3	4,4
K4	1,2
K5	3,4
K+O	200,0
Nadawa PbS	50,0

Tabela 2. Wyniki flotacji rudy galeny z zastosowaniem różnych ilości kolektora w postaci 1%-ego etylowego

Flotacja	Ilość zbieracza [g/t]	Czas flotacji [s]	Masa produktu pianowego [g]	γ [%]	ε[%]
K1	75	30	22,4	60,54	44,80
K2		60	5,6	75,68	56,00
K3		120	4,4	87,57	64,80
K4		180	1,2	90,81	67,20
K5		300	3,4	100,00	74,00
K1	100	30	37,5	75,00	92,40
K2		60	3,73	82,47	101,60
K3		120	3,57	89,61	110,40
K4		180	2,4	94,48	116,40
K5		300	1,79	98,05	120,80
K1	150	30	36,05	72,09	62,00
K2		60	3,95	80,00	68,80
K3		120	3,5	86,98	74,80
K4		180	2,55	92,09	79,20
K5		300	3,95	100,00	86,00
K1	200	30	42,2	85,95	84,40
K2		60	3,1	92,26	90,60
K3		120	2,1	96,54	94,80
K4		180	1,3	99,19	97,40
K5		300	0,4	100,00	98,20

1. Wykres zależności wychodu od czasu flotacji

Wykres 2. Zależność uzysku od czasu flotacji

Wykres 3. Zależność wychodu koncentratu od dawki kolektora w czasie flotacji

Wykres 5 Zależność uzysku od dawki kolektora

4. WNIOSKI I PODSUMOWANIE

• Suma mas odpadu i produktów została przyjęta jako 200 g ponieważ woda nie zdążyła całkowicie wyschnąć w ostatecznym terminie ważenia próbek.

• Ilość dodawanego zbieracza (kolektora) podczas procesu flotacji jest jednym z parametrów warunkujących efektywność flotacji,

• Na ogół wychód i uzysk koncentratu wykazują tendencje rosnącą w czasie,

• Największy wychód koncentratu do czasu flotacji występuje przy 200 g/t zbieracza,

• Największy uzysk koncentratu do czasu flotacji został uzyskany przy 100 g/ zbieracza,

• Najniższy uzysk i wychód do czasu flotacji występuje przy dodaniu 75g/t zbieracza.

• W przypadku zależności uzysku od dawki kolektora największy uzysk (ponad 120%) występuje w przypadku dodania 100 g/t kolektora. Najniższy przy 75g/t (74%).

• Uzysk równy ponad 120% otrzymywany jest po 300 s. .

• Podwyższenie udziału ilości kolektora w mętach flotacyjnych przyczynia się do zwiększenia całkowitego wychodu koncentratu (suma K1+K2+K3+K4+K5). Wyjątek od tej zależności stanowi maksimum wykresu wynoszącej 120% dla ilości kolektora równej 100 g/t. Wartość 120% oznacza, że duży udział ziaren piasku kwarcowego był flotowany wraz z galeną.

• Oczywiście w przypadku innych ilości kolektora np. 200 g/t, nie można wykluczyć, że ziarna piasku kwarcowego w ogóle nie były flotowane. Ich udział jednak nie przewyższał masy galeny w nadawie o czym świadczy wartość procentowa wychodu (poniżej 100%). Aby zorientować się ile dokładnie galeny, a ile piasku kwarcowego znajduje się koncentracie po procesie flotacji i na tej podstawie ocenić wydajność ów procesu, otrzymany koncentrat należałoby poddać np. separacji magnetycznej, która zresztą, jak każdy proces technologiczny, ma swoją granicę błędu.

• Im więcej jest użytego zbieracza tym rośnie prawdopodobieństwo skutecznych zderzeń minerałów użytecznych z pęcherzykami powietrza i uzysk jest większy. Dla większych ilości zbieracza – zgodnie z założeniami teoretycznymi dotyczącymi owej zależności – wzrost uzysku powinien wciąż wykazywać zależność rosnącą, jednak już w małym stopniu. W tym przypadku jednak po osiągnięciu wartości maksymalnej w 100g/t uzysk nie wykazuje już tendencji rosnącej. Zjawisko to tłumaczyć można tworzeniem się na minerałach kilku warstw ksantogenianu sodu