Способ определения флотационной активности реагентов

 

Изобретение относится к контролю параметров процессов обогащения полезных ископаемых. Цель изобретения - повышение точности оп ределения флотационной активности реагентов. Для этого увеличивают поверхность пульпы на 50±5%. Затем определяют изменение поверхностного натяжения пульпы во времени после увеличения поверхности пульпы. О флотационной активности пульпы судят по прямо пропорциональнрй интегральной величине изменения поверхностного натяжения пульпы. Устройство для реализации способа включает кювету 1, перекрываемую неподвижным 2 и подвижным 4 барьерами. Последний приводится в движение тягой 6, укрепленной одним концом на подвижной платформе 8 с размещенными на ней механотропными преобразователями 3 и 10 весов . Их входы последовательно соединены С блоком определения интегральнойвеличины поверхностного натяжения пульпы, содержащим электронные блоки микровесов 12,13, анализатор 14, цифровой вольтметр и блок печати 15. Преобразователь 3 изменяет поверхностное натяжение пульпы за барьерЪм 4. В случае подтекания реагента из пленки под барьером 4 поверхностное натяжение за ним падает и это уменьшение фиксируется преобразователями 3,10 весов . 1 з.п. ф-лы, 3 ил.. 2 табл. i - fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 03 0 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОП И САН И Е ИЗО БР ЕТЕ Н И Я

1 3

Сл Ь

6д

С) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4322095/03 (22) 28.08.87 (46) 29.02.92, Бюл, hh 8 (71) Уральский филиал Всесоюзного научно-.. исследовательского и проектного института галургии (72) 3.И.Глазунова, Н.Н.Тетерина, В.А,Субботин, Т.Н.Курдюкова, А.Б.Верховцев, В.И.Мелик-Гайкаэян и И.Я.Мелик-Гайкаэян (53) 622.725(088.8) (56) Мелик-Гайказян В.И. и др. О капиллярйом механизме упрочнения контакта частицы — пузырек при пенной флотации.—

Обогащение руд, 1976, М 1, с. 21-31, Авторское свидетельство СССР

М 1065028, кл. В 03 Р 1/00, 1982. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФЛОТАЦИ0ННОА АКТИВНОСТИ РЕАГЕНТОВ (57) Изобретение относится к контролю параметров.процессов обогащения полезных ископаемых. Цель изобретения — повышение точности определения флотационной активности реагентов. Для этого увеличивают поверхность пульпы на 5(85/. Затем

„„5U 1715430 А1 определяют изменение поверхностного натяжения пульпы во времени после увеличения поверхности пульпы. О флотационной активности пульпы судят по прямо пропорциональной интегральной величине изме- нения поверхностного натяжения пульпы.

Устройство для реализации способа включает кювету 1, перекрываемую неподвижным 2 и подвижным 4 барьерами.

Последний приводится в движение тягой 6, укрепленной одним.-концом на подвижной платформе 8 с размещенными на ней механотропными преобразователями 3 и 10 весов. Их входы последовательно соединены

| . блоком определения интегральной величины поверхностного натяжения пульпы, содержащим электронные блоки микровесов 12,13, анализатор 14, цифровой вольтметр и блок печати 15. Преобразователь 3 изменяет прверхностное натяжение пульпы за барьером 4. В случае подтекания реагента иэ пленки под барьером 4 поверхностное натяжение за ним падает.и это уменьшение фиксируется преобразователями. 3,10 весов. 1 з;и. ф-лы, 3 ил., 2 табл.

1715430

20 жения 17

50

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, а именно к изучению свойств пленок водонерастворимых реагентов на границе жидкость — газ для определения их флотационной активности, и может быть использовано для выбора эффективных реагентов и их сочетаний, обоснования их рациональных расходов при флотации, выявления влияния изменения состава жидкой фазы при флотации на свойства пленок реагентов и их флотационную активность, а также осуществления входного контроля качества реагентов, поступающих на флотацию.

Цель изобретения — повышения точности определения флотационной активности реагентов.

На фиг. 1 а — r изображена зависимость изменения величины поверхностного натяжения от времени на увеличенной на

50% поверхности с пленкой различных реагентов на ней; на фиг. 2 — результаты опытов беспенной флотации сильвина этими же реагентами; на фиг. 3 — структурная схема устройства для определения флотационной активности реагентов.

Сущность способа заключается в том, что увеличивают поверхность пульпы на 50+

5%, определяют изменение поверхностного натяжения пульпы на времени, и по интегральной величине поверхностного натяжения во времени судят о флотационной активности реагента.

П.р и м е р. Устройство (фиг. 2, 3) содержит кювету 1 Лэнгмюра, которой перекрывают неподвижный 2 барьер и подвижный 3 барьер, который приводится в движение с помощью тяги 4, укрепленной за второй свой конец на подвижной плат рорме 5, на которой укреплен первичный механотронный преобразователь 6 основных электронных микровесов, а с другой стороны тяги подвижного барьера 3 к платформе прикреплены первичный механотронный преобразователь 7 дополнительных электронных микровесов. На концах стержней механотронных преобразователей крепятся тонкие пластинки 8 из нержавеющей стали, для измерения сил поверхностного натяжения методом Вильгельми. Злектрические выходы первичных механотронных преобразователей 6 и 7 соединены через соответствующие электронные блоки микровесов 9, 10 блока определения интегральной величины поверхностного натяжения, который коммутирует микровесы 9, 10 по очереди на вход цифрового вольтметра 12 (работающего здесь в качестве аналогоцифрового преобразователя} и с выхода вольтметра сигнал в цифровом коде поступает через анализатор 13 процессов на цифропечать, при этом анализатор обеспечивает запись на ленте цифропечати номера микровесов, текущего времени с начала эксперимента, текущего значения силы поверхностного натяжения и может включить оповещение оператора о выходе величины входного сигнала по какому-либо каналу выше (ниже) установленного значения (это используется в канале дополнительных электронных микровесов для контроля протекания реагента под движущимся барьером).

Кроме этого, выходной сигнал с основ15 ных электронных микровесов поступает на самопишущий потенциометр 14 типа КСП-4 и на вход "Y" двухкоординатного самопишущего устройства 15, на вход "Х" которого поступает сигнал о линейном перемещении платформы с датчика 16. Заданная скорость движения и величина перемещения платформ обеспечиваются силовым электроприводом с блоком электромагнитного переключения скоростей двиСпособ реализуется следующим образом, В прямоугольную кювету 1, снабженную перекрывающими ее барьерами 2, 3, заливают жидкую фазу (пульпу), например, воду или насыщенный по KCI u NaCI раствор.

На ограниченную барьерами часть поверхности наносят навеску испытуемого флотореагента.

Поверхностное натяжение измеряют по силе втягивания пластинки 8 без ее отрыва от поверхности. Для регистрации силы тяги используют электронные малогабаритные, малоинерционные микровесы 9, 10, созданные на основе механотронного преобразователя . 6 усилий, обеспечивающие измерение и регистрацию изменения силы от 1х10 до 2 r, Выходной сигнал микровесов регистрируют потенциометром 14, а также цифровым вольтметром 12, который выполняет роль аналого-цифрового преобразователя, Запуск вольтметра по заданной программе осуществляет блок 11 процессоров, который считывает информацию, поступающую с вольтметра ФЗО, анализирует ее и выдает сигналы на запуск цифропечати для регистрации результатов наблюдений.

Информация с анализатора может поступать для обработки на 3ВМ.

Применение электронных микровесов позволяет вести непрерывное измерение поверхностного натяжения с записью показаний в виде графика на КСП-4 и в цифровой форме на цифропечати.

1715430

Затем подвижным барьером 3 пленку реагента растягивают со скоростью 1040 мм/с на 50/ и снимают кривую измерения о во времени до установления

° равновесного значения ор, которое определяется по прекращению изменения показаний во времени. Площадь S, ограниченная кривой o(t), характеризует флотационную активность реагента при данном расходе, Чем она больше, тем больше флотационная активность реагента.

Площадь под кривой o(t) симбатна произведению двух показателей: разности динамического и равновесного поверхностного натяжения (Ло=(o2 — oI )) и времени релаксации (tp). Как известно, разность поверхностного натяжения характеризует способность реагентов увеличивать прочность контакта между пузырьком и частицей при действии на частицу динамических открывающих усилий при флотации в пульпе, а время релаксации — время действия упрочнения контакта после приложения усилий.

Таким образом, площадь по кривой o(t) является комплексным показателем, учитывающим оба показателя флотационной активности реагентов, действующих на границе жидкость — газ.

Дополнительные электронные микровесы 9, IO, установленные на передвигающейся платформе 5 с противоположной стороны барьеров 2, 3, измеряют поверхностное натяжение пульпы за барьером. В случае подтекания реагента из пленки под барьером поверхностное натяжение за ним падает и это уменьшение фиксируется дополнительными микровесами 9, 10, а устройство сигнализации смонтированное. в блоке 11, оповещает оператора. Введение такого контроля llo3Boëèëî повысить достоверность измерений. В нормальном режиме, когда утечки реагента нет, показания дополнительным микровесов через анализатор процесса записываются под своим индексом на цифропечать.

Следует отметить, что блок 11 позволяет контролировать до 10 каналов и совместно с электронным вольтметром и цифропечатью образует десятиканальное регистрирующее устройство (время опроса

10 каналов — 1 с).

Перемещение барьера с заданной скоростью (возможные пределы от 0,03 до 70 мм/с) и на заданное расстояние с точностью позиционирования 0,1 мм осуществляется с помощью силового электропривода с блоком электромагнитного переключения скоростей движения платформы 5, на которой закреплены электрон15

20 ные микровесы 9, 10. Передвижение микровесов совместно с барьером на расстояние

5-8 мм от него позволяет измерять а непосредственно в месте растекания пленки, что повышает точность определения флотационной активности.

Целесообразно применять скорости движения барьера от 10 до 40 мм/с. Увеличение скорости от 10 до 40 мм/с приводит к увеличению в основном величины а2, практически без изменения tp (табл. 1). При скорости свыше 40 мм/с на поверхности жидкости образуется волна, искажающая начальный участок кривой (в период времени 3 — 10 с) o(t), а скорость менее 10 мм/с нежелательна, так как при таких скоростях существенно уменьшается площадь под кривой a(t), что снизит достоверность сравнительной оценки флотационной активности собирателей (например, аминов различного состава), время релаксации для которых может быть менее 50 с, Кривая 1 (фиг, 1) соответствует изменению во времени поверхностного натяжения для смеси фракции с температурой кипения

> 428О С дистиллятного экстракта с аминами

Спт — С2о в соотношении 10:1, кривая 2 — то же, для смеси остаточного и дистиллятного экстракта (реагент ФАК-81 и ФАК-20) с аминами C)7 + С2о, кривая 3 — то же, для смеси фракции с температурой кипения 299 — 361

С дистиллятного экстракта с аминами С17С2о, кривая 4 — то же, для аминов Сп - Czo.

На фиг. 2 приведены результаты опытов

35 беспенной флотации сильвина класса 2,0—

2,5 мм этими же реагентами, Кривыми 5 — 8 изображена зависимость выхода сильвина в концентрат от расхода реагентов.

Пример. В ванну размером 40х20х0,3 см на поверхность насыщенного по NaCI u

KCI водного раствора, ограниченную подвижными барьерами, вводят смесь нефтепродуктов фракции (> 428 С) дистиллятно го экстракта (кривая 1, фиг. 1), ФАК (кривая 2), фракция (299-361) С дистиллятного экстракта (кривая 3) с аминами Сп - С2о в соотношении 10;1 и амин С17 - С2о (кривая 4), Первоначальное расстояние между барьерами составляет 10 см, площадь поверхности — 200 см . Количество вводимого

2 реагента составило 0,4 — 0,45 мг — т.е. отвечает максимуму кривой при определении флотационной активности по способу, где значения Ло = — v< для смесей реагентов практически одинаковы. Затем поверхность жидкости увеличивают на 50% барьером при скорости движения его 40 мм/с, Сила втягивания пластинки(длина 3,7 см и толщина

0,1 см) жидкостью, регистрируемая элект1715430

Таблица 1

Скорость леренекенил барьера, нн/с

Реагент

20 30

40 50 бе бр ) тР 6! Г) ср бе (эг сР . ое 62, 6р ь бе бр ) 1Р (6! С 7 ) ср (эе (эр ФР ° е бр

<Р 6 1 Р

67 61,3 380 68,8 62,8 420 69,8 62,6 400 69,5 62,5 390 71,5 62, 1 4ОО 74,0 61,8 420

Сиесь ФАК н анина

С„-С, (нао: отнов.

1О:1) Таблица 2

) "T

Реагент

Снесь Фракции дистилллтного экстракта с

Т ь 428еС и анина Со -Cga (иацьотное. 10:1)

Сиесь ФАК-81 и анина

Стт -Сео . (касс.отнои. 10:1) 72,8 29,9 64,3 8,5 620

0,45 42;9

628 70

0,41 41>5 71,5 30,0 62,1 9,4 400 400 58

Сиесь фракции дистнллктного экстракта с Ткик

299-361 С и анина С, С о (иасс.отнои. 10:1) 0,45 37,2

0,045 40,2

69,6 33,6

70,4 30,2

61,2 8,3 100

68,6 1,8 . 50

149 . 30

3Т 6

Анин СIt Cto ронными весами, до растяжения пленки, увеличение силы в результате растяжения и изменение ее во времени на увеличенной поверхности жидкость — газ в единицах поверхностного натяжения записывается на ленте самописца.

Полученные результаты в виде графика зависимости 0(t) приведены на фиг. 1 и в табл. 2, а результаты флотоопытов с этими же реагентами при времени флотации 3 мин (на фиг. 2 кривые 5-8 соответственно).

Флотоактивность смесей реагентов при оптимальной концентрации их (0,75-1,0 кг/на 1 т сильвина) изменяется в той же последовательности, что и площади под кривыми (т().

В таблице 2 в колонках 2-5 приведены результаты определения Ло для испытанных реагентов по методу. Величина Aa для всех реагентов примерно одинакова, в то время, как флотационная активность (копо)3).а 10) существенно отличается.

В колонках (6-9) табл. 2 приведены результаты определения разности Лп и пло1 щади (S) под кривой 0 (t), предлагаемой в качестве критерия флотационной активности реагентов по данному методу. Видно, что ",ежду изменениями площади (колонка

9) и выходом сил ьвина в концентрат(колонка 10) наблюдается хорошая корреляция.

Использование изобретения позволяет повысить достоверность и точность опреде5 ления флотационной активности реагентов и их сочетаний при различных концентрациях в жидкой фазе, а также выявить влияние состава жидкой фазы на изменение флотационной активности реагентов.

10 Формула изобретения

1. Способ определения флотационной активности реагентов, основанный на увеличении поверхности пульпы на 50. Б, определении интегральной величины

i5 разности поверхностного натяжения пульпы при начальной и увеличенной поверхности пульпь) и заданном расходе реагентов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения

20 флотационной активности реагентов, определяют изменение поверхностного натяжения пульпы во времени после увеличения поверхности пульпы и о флотационной активности реагентов судят по прямо пропор25 циональной интегральной величине изменения поверхностного натяжения пульпы во времени.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и.й с я тем, что поверхность пульпы увеличивают

ЗО со скоростью 10 — 40 мм/с..1715430

6ин

М

72

68 б6 бФ

72 7D

63

69

62

68 бб

Фиг. f

1715430

60

20 рдсхю@ At1oJlQPHc&t7, Kf/

005 01 О,!5 дсмод ь,минов, кг/в

Составитель 8. Персий

Техред M.Mîðråíòàë Корректор А. Осауленко

Редактор М, Товтин

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 559 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5