Способ моделирования адсорбцииреагентов ha поверхности минера-лов

 

833322

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистнческнх

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01. 10. 79 (21) 2830430/22-03 с присоединением заявки М— (51)M. Кл.

В 03 О 1/00

Гвсударстеенкмк коиктет

СССР ао делам изооретенкй и открытой (23) Приоритет—

Опубликовано 30.05.8 1. Бюллетень РЙ20

Дата опубликования описания 30. 05, 81. (53) УД К 622. 765 (088.8) Е.И.Любимова,, M.Ë.Волова и В.П.Кузнецов

1 (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский инст тут минерального сырья (71) Заявитель ($4) .СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ АДСОРБЦИИ РЕАГЕНТОВ

HA II0BEPXH0CTH MHHEPAJI0B

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в исследованиях процессов селективной флотации руд, селективной флокуляции шламов и т,п.

Известен способ моделирования при изучении поверхностных свойств дисперсных минералов, основанный на определении адсорбции реагента на поверхности минерала в водной суспензии, 1О включающий приготовление водной минеральной суспенэии, обработку ее реагентами и определение адсорбированного реагента на поверхности твердой фазы E13 .

Однако для многокомпонентных дисперсных систем, являющихся объектами селективной флотации, селективной флокуляции и других процессов, этот способ непригоден, так как определение адсорбции реагента на минералах из.мономинеральных суспенэий не позволяет учесть взаимное влияние минералов на этот процесс. Для учета взаимного влияния минералов на процессы флотации (флокуляции) необходимо одновременное определение адсорбции реагента на поверхности минералов различной породы, участвующих в реальном технологическом процессе.

Особенно не эффективен известный способ моделирования для процессов флотации (флокуляции) в смесях тонкодисперсных минералов, так как суспенэии характеризуются повышенной растворимостью минералов, существенно влияющей на характер взаимодействия реагента с поверхностью минералов и соответственно на его поведение в технологическом процессе.

Цель изобретения — повышение достоверности результатов путем учета одновременного взаимного влияния минералов на адсорбцию.

Поставленная цель достигается тем, что суспензии готовят иэ минералов различной природы в переменных соотношениях с содержанием каждого мине83332 (О Х Х+ b y 4,2 = Сщ) 10

20

3 рала не менее 207 и определяют суммарную адсорбцию реагента на поверхности твердой фазы, после чего рассчитывают адсорбцию на каждом из минералов смеси по системе линейных уравнений где С вЂ” суммарное количество рейв агента (мг),адсорбированного на 1 г каждого из образцов;

x,у,z - количество реагента (мг), адсорбированного на 1 г соответствующего минерала; а, 1,„,01„ — содержание минералов в образцах; и — число минералов в образцах.

На чертеже показаны кривые адсорбции гексаметафосфата натрия на бемите и каолините при обработке реагентами

25 в мешалке (кривые 1 и 2) и ультразвуком (кривые 3 и 4), кривые 1 и 3 показывают адсорбцию на поверхности каолинита, 2 и 4 — адсорбцию на поверхности бемита.

Способ осуществляется следующим образом.

Приготавливают водные суспензии смесей двух или трех минералов с раз.личным соотношением, содержание каж35 дого из компонентов не менее 207., обрабатшвают данным реагентом, определяют суммарную адсорбцию реагента на поверхности твердой фазы любым известным методом (например, фотометриче40 ским). После чего, используя соответствующую систему уравнений, определяют величины одновременной адсорбции на поверхности каждого минерала. Приготавливаемые смеси минералов представлены основными минералами рудной пульпы реального технологического процесса и их число, как правило, равно

2-3. При содержании одного из минералов в смеси менее 207. снижается, 50 точность определений.

Пример. Исследована одновременная адсорбция гексаметафосфата натрия на поверхности минералов бокситов при селективной флокуляции в зависимости от способа обработки .реагентам1й. Для моделирования процесса берут два природных образца тонкодисперсных каолинит-бемитовых бокси2 4 тов с различным соотношением основных минералов.

Первый образец содержит, : каолинит 55,0; бемит 45,0, а второй каолинит 28,0; бемит 72,0. Готовят водные суспензии бокситов и обрабатывают их реагентами. Реагенты вводят в суспензию последовательно. Сначала NaOH

375 мг/л, через 1 мин Na>CO 625 мг/л, через 3 мин вводится гекааметафосфат натрия. Время обработки с гексаметафосфатом натрия 10 мин. Проводят две серии опытов с переменной концентра-, цией гексаметафосфата натрия 0-600мг/л для каждого из образцов.

В первой серии обработку суспензии реагентами проводят в мешалке, во второй — с помощью ультразвука.

Фотоколориметрическим методом измеряют остаточную концентрацию гексаметафосфата натрия в жидкой фазе пульпы и определяют суммарную адсорбцию реагента на твердой фазе бокситовой суспензии по разности между количеством введенного реагента и остаточной концентрацией его в жидкой фазе пульпы. По системе уравнений производят расчет одновременной адсорбции гексаметафосфата натрия на поверхности бемита и каолинита: где x — количество (мг)гексаметафосфата натрия на1г бемита; у — количество (мг)гексаметафосфата натрия на 1г каолинита; а«,a — содержание бемита в первом и втором образцах; в,в — содержание каолинита в первом и втором образцах;

С,С вЂ” суммарные количества (мг)гексаметафосфата натрия на 1г первого и второго образца.

Адсорбция гексаметафосфата натрия на поверхности бемита и каолинита при исходной концентрации гексаметафосфата натрия 250 мг/л.

Количество твердого 1Ог, исходное количество гексаяетафосфата натрия

30 мг..

Остаточное количество гексаметафосфата натрия в жидкой фазе пульпы, определенное фотоколориметрическим

5 83332 методом, для первого образца 25,4 мг, для второго образца 24,2 мг. Суммарная адсорбция реагента на 1г твердой фазы бокситовой суспензии составляет для первого образца (30-25,4)/10=

=0,46мг/г,для второго образца (30-24,4)

/10=0,58 мг/г.

Зная соотношение минералов в образцах, составляем систему уравнений

0,45x + 0,55y = 0,46, 0,72х + 0,28у = 0,58.

Формула где Стп — суммарное количество реагента (мг), адсорбированного на 1г каждого иэ образцов; — количество реагента ! 1 (мг), адсорбированного на 1г соответствующего минерала; — содержание минералов в образцах; — число минералов в образцах.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Митрофанов С.Н. Исследование

11 11 руд на обогатительность, М., Недра

1959, с.290-298.

Отсюда х аа 0,707 мг гексаметафосфата натрия /1г бемита;

15 у = 0,258 мг гексаметафосфата натрия /1r каолинита.

Таким же образом рассчитывают адсорбцию реагента при других.концентрациях гексаметафосфата натрия, Из данных, приведенных на чертеже, следует, что ультразвуковая обработка приводит к перераспределению гексаметафосфата натрия между поверхностями бел!ита и каолинита. Количество гексаметафосфата натрия на каолините возрастает, что способстует селекции при обработке пульпы флокулянтом.

Применение предлагаемого способа моделирования дает возможность раскрыть механизм воздействия ультразвуковой обработки на эффективность флокуляции, что важно для решения практической задачи, в частности, разработки условий селективной флокуляции каолинита и бемита. Способ поз-, воляет раскрыть также механизм действия реагентов во флотации, что способствует разработке эффективных реагентных режимов флотации. 40 р

Я

0 Ц.

Ь

roо гоо yog Mo ееаеооеоеа еооеаьаое моеорир, оер

6 изобретения

Способ моделирования адсорбции реагентов на поверхности минералов, включающий приготовление водных,минеральных суспензий, обработку их реагентами и определение адсорбированного реагента на .поверхности твердой фазы, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности результатов путем учета одновременного взаимного влияния минералов на адсорбцию, суспензии готовят из минералов различной природы в переменных соотношениях с содержанием каждого минерала не менее 20Х и определяют суммарную адсорбцию реагента на поверхности твердой. фазы, после чего рассчитывают адсорбцию на каждом из минералов смеси по системе линейных уравнений

jQ пХ + Ь1„$ + 5 „Z = С ) ВНИИПИ Заказ 3854/8

Тираж 625 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4