Файл: Ксіптік даярлау, айта даярлау жне біліктілікті арттыру блімінде ауіпсіздік занамасын оыту.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 62
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Флотация процесінің технологиясы
Оның ағымы мен технологиялық нәтижелерін анықтайтын флотация процесіне пайдалы қазбаның минералогиялық құрамы, пайдалы минералдардың бөліну сипаты мен мөлшері, олардың құрамында бастапқы шикізат, реагент режимі, целлюлозаның тығыздығы мен температурасы, флотациялық машинаның дизайны, бастапқы судың құрамы және т. б. әсер етеді. олардың кем дегенде біреуі бүкіл процестің бұзылуына әкелуі мүмкін.
Пайдалы қазбаның қасиеттері оның флотациялануын айтарлықтай анықтайды. Минералды және химиялық құрамдарды білу керек, минералдардың пайда болу ерекшеліктерін, олардың өндіру, тасымалдау, сақтау және байыту процесіндегі өзгерістерін, әртүрлі минералдардың тіркесімін және олардың өзара өнуін ескеру қажет.
Флотацияға түсетін пайдалы қазбаның мөлшері пайдалы минерал дәндерінің барынша толық ашылуын қамтамасыз ететін оңтайлы гранулометриялық сипаттамаға сәйкес келуі тиіс. Целлюлозада жұқа шламдардың болуы (0,01—0,005 мм-ден аз) флотация процесін нашарлатады, ал тау жыныстарының жұқа бөлшектері концентратты ластайды; қалыпты жағдайда тым үлкен бөлшектер нашар флотацияланады және құйрығымен жоғалады. Флотация минералдардың жеткілікті толық ашылуын қамтамасыз ететін бөлшектердің орташа мөлшерімен жақсы жүзеге асырылады. Оңтайлы үлкендік тек технологиялық себептерге ғана емес, сонымен қатар кен құрамындағы пайдалы минералдың мөлшері мен зауыттың өнімділігін ескере отырып, тәжірибелік жолмен анықталады.
Реагенттік режим қолданылатын реагенттердің ассортиментімен, олардың шығысымен, процеске беру тәртібімен және реагенттердің целлюлозамен жанасу ұзақтығымен анықталады.
Реагенттік режим зертханалық және жартылай өнеркәсіптік зерттеулер негізінде белгіленеді. Реагенттерді беру әдетте келесі ретпен жүреді: алдымен целлюлозаға қоршаған ортаның рН реттегіштері, содан кейін супрессорлар немесе активаторлар (флотацияланатын минералдардың сипатына байланысты), содан кейін жинағыштар және ең соңында көбік түзгіштер қосылады.
Реагенттер-реттегіштер, активаторлар, супрессорлар әдетте целлюлозаға ұсақтау циклінде (диірменге немесе жіктеуішті ағызуға), жинағыштарға-контактілі ыдыстарға, целлюлозаны дайындауға арналған аппараттарға, целлюлозаны флотацияға бағыттайтын сорғыларға немесе флотациялық машиналардың камераларына енгізіледі; көбік түзгіштер, әдетте, флотациялық машиналардың бастапқы камераларына тікелей енгізіледі. Реагенттер шоғырланған түрде, яғни толығымен бір жерге немесе бөлшек, яғни процестің әртүрлі нүктелеріне бөліктермен мөлшерленуі мүмкін.
Бөлшек доза реагент белгілі бір химиялық өзара әрекеттесулерге байланысты целлюлозадан тез жоғалып кететін жағдайларда қолданылады.
Целлюлозаның тығыздығы мен температурасы флотацияға жан-жақты әсер етеді. Целлюлоза тығыздығының жоғарылауымен, флотациялық машиналардың тұрақты көлемімен олардың өнімділігі біршама артады, реагенттердің көлемдік концентрациясы артады, кейбір жағдайларда экстракция артады. Алайда, целлюлоза тығыздығының шамадан тыс жоғарылауы целлюлозаның газдануының нашарлауына және ірі бөлшектердің флотациясына, концентрат сапасының төмендеуіне әкеледі. Сұйылтылған целлюлозалардың флотациясы таза концентраттарға мүмкіндік береді, бірақ флотациялық машиналардың жұмысын біршама төмендетеді. Сондықтан негізгі және бақылау флотациясы әдетте тығыз целлюлозаларда, ал концентраттарды тазарту аз тығыз целлюлозаларда жүзеге асырылады. Флотация тәжірибесінде целлюлозаның тығыздығы қатты заттың 15-40% құрайды. Көбік өніміндегі қатты флотация мөлшері бастапқы целлюлозаға қарағанда жоғары болғандықтан, целлюлозаның камерадан камераға флотация майданында айтарлықтай сұйылтылуы байқалады.
Целлюлоза температурасының жоғарылауы (белгілі бір шегіне дейін) флотация процесін күшейтеді. Бұл жағдайда реагенттердің шығыны азаяды, бұл әсіресе май қышқылдарын жинаушы ретінде қолданылған кезде байқалады. Алайда, температураның жоғарылауы бір уақытта минералдардың еру процесін күшейтеді және целлюлозада флотация процесін бұзатын иондардың пайда болуына әкеледі.
Конструкциясыфлотациялық машинаның өлшемдері флотацияның оңтайлы ұзақтығын қамтамасыз етуі керек. Целлюлозаның аэрленуі және флотациялық машинадағы ауа көпіршіктерінің дисперсиясы ауа көпіршіктерінің бүкіл көлемге біркелкі таралуымен оңтайлы болуы керек. Целлюлозаның аэрациялануының төмендеуі флотациялық машинаның өнімділігінің төмендеуіне әкеледі, ал оның шамадан тыс аэрациялануы ауа көпіршіктерінің коалесценциясын (бірігу және үлкейту) күшейту арқылы флотация нәтижелерін нашарлатады.
Флотациялық машинада целлюлозаны араластыру машинаның төменгі аймағында жеткілікті тиімді және қарқынды болуы керек, ал жоғарғы жағында көбіктену аймағында тыныш болуы керек.
Бастапқы судың құрамы (целлюлозаның сұйық фазасы) флотация процесіне әр түрлі иондардың, еріген газдардың, коллоидты және органикалық қоспалардың және т.б. әсерінен айтарлықтай әсер етеді. ұнтақтау, жіктеу, флотация процестерінде ұсақталған пайдалы қазбалармен өзара әрекеттесу арқылы су олардың құрамындағы иондармен қосымша қанықтырылады.
Еріксіз иондардың флотациясына жағымсыз әсер тиісті реагенттерді таңдаудың алдын алады және реттейді, ал ортаның рН өзгеруімен минералдардың ерігіштігі, демек, целлюлозадағы еріксіз иондардың концентрациясы реттеледі.
-
Көмекші процесс
Көмекші процестер – байыту өнімдірін сусыздандыру, яғни олардағы ылғал мөлшерін белгілі нормаға келтіру процестері: қойылту, сүзу, кептіру.
Пайдалы казбалардың көбі сулы ортада байытылады. Олардың қасиеттерімен байланысты қолданылатын байыту процестерінің түріне қарай байыту фабрикаларында кеннің әр тоннасына 3-15 су шығындалады. Флотациялық фабрикаларда судың дені ұнтақтау және классификациялау процесіне, аздап флотация процестерінде көбікті өнімді науаға ағызыуға пайдаланылады. Бұл фабрикаларда орташа шығын 3-6. Гравитациялық фабрикаларда судың негізгі байыту процестерінде шығындалады. Оларда шығын 5 -15 мелшерінде. Пайдаланылған су ақырында алынған өнімдермен бірге шығады. Өнімдерден суды болудің қажеттілігі әр түрлі талаптарға байланысты. Концентраттарда судың процестік үлесі 5-60 %, ал, қалдықтарда 15-85 % аралықта өзгеріледі.
Концентаттардан суды бөлудің қажеттілігі көп талаптармен байланысты. Металлургиялық өңдеу алдында онын, құрамындағы судың проценттік үлесі белгілі мөлшерден, мысалы 2-15%-тен аспауы керек. Концентраттар көпшілік жағдайда байыту фабрикаларынан алыстау орналасқап металлургиялық заводтарға тасылады. Оның құрамында су көбейген сайын тасымал жабдықтардың көлемі және басқа шығындар өседі. Ауа-райы қыста қатал аймақтарда концентраттар үлкен кесек күйде қатып, тасмал жабдықтардан (вагон және кузов іштерінен) түсіру қыйындайды және ұсатуды қажет етеді.
Қалдык арнаулы орындарда (хвостохранилище) жыйналып сақталуы керек. Ол үшін суды бөліп алу қажет. Пайдаланатын су негізі калдықтан бөлінеді. Оның ішінде байыту кезінде қолданылатын көптеген химиялық заттар лай түрінде қатты заттарда қалады. Егер бұл су табиғи су орындарына түсірілсе, онда улы заттардан тазарту қажет. Көпшілік аймақтарда табиғи су тқорының тапшылығынан байыту фабрикаларында су жетіспейді.
Судың бөлінуіне өте жоғары әсер ететін фактор - зат түйіршіктерінің (кесектерінің) ірілігі: неғұрлым ірілік артқан сайын, солғүрлым тез бөлінеді. Ірілік 1-5 мм не одан жоғары болса сусыздандыру оңай жүргізіледі. Мұндай заттарға гравитациялық, кейде магнитті әдістермен алынған концентраттар жатады. Ірілік 0,2-0,1 мм-ден кемісе (флотациялық концентраттар) сусыздандыру қыйындайды.
Заттың ірілігіне қарай қолданылатын сусыздандыру процестерінің түрлері: дренаж, центрифугалау, қойылдыру, сүзу, құрғату. Көпшілік жағдайда сусыздандыру бірнеше процестерді қолданумен ғана жүзеге асырылады. Мысалы, түйіршікті не кесекті заттарға дренаж ғана қолданылса, флотациялық концентраттарға кезектесе қойылдыру, сүзу және құрғату процестері қолданылады.
-
Қоюландыру процессі
Ірілігі 0,5 мм-ден артпайтын ұнтақты зат (мысалы, флотациялық концентраттар) судан қойылдыру процесімен бөлінеді. Бұл процесс суда қатты зат түйіршіктері өз салмағымен шөгуіне негізделген. Қолданылатын аппараттар қойылдырғыштар деп аталады. Олар диаметрлері 2,5-150 м аралығында металдан (егер диаметрі кіші болса) не бетоннан кұйылған чан түрінде жасалады. Пульпа чанньң ортасына трубамен түсіріледі. Оның төменгі шеті чанның жоғарғы ернеуінен төмен орналасады. Шөгу процесінде бірнеше зоналар пайда болады. Ең беткі кабат мөлдірленген судан тұрады. Оның астындағы қабат тығыздығы бастапқы пульпа – тығыздығына жақын. Одан кейін екі аралықты кабат, ал астында тығыз шөгілген қабат орналасада.
Койылдырғьшқа пульпа үздіксіз түседі. Соған байланысты мөлдірленген сумен шөгінді де үздіксіз шығарылып бөлінеді. Мөлдірленген су чанның үстіндегі ернеуінен асып, шеңбер бойымен орналасқан науаға төгіледі де, одан әрі трубаға түседі. Бастапқы пульпа түсетін трубаның төменгі шеті мөлдір су кабатының астына жететіндіктен тазаланған су лайланбайды.
Электродвигатель чанның ортасына орналасса қойылдырғыш орталық қозғалтқышты деп аталады. Үлкен диаметрлі қойылдырғыштарда чанның жоғарғы ернеуі үстіне шеңбер бойымен монорельс орнатылған.
Электродвигатель соның бойымен жүретін кареткаға орнатылған. Рама осы кареткаға бекітілген. Бұл қойылдірғыш шетті қозғалысты деп аталады.
Шөгілу процесіне көптеген факторлар әсер етеді. Олардың ең бастысы заттың ірілігі. Ірі түйіршіктердің шөгу жылдамдығы жоғары. Ұнтақтығы артқан сайын (әсіресе 0,02 мм-ден төмендесе) шөгу жылдамдығы өте азаяды.
Осыған байланысты олар сумен бірге шығып жоғалуы мүмкін. Олардың шөгілуін жылдамдату үшін тәжірибеде әртүрлі әдістер қолданылады. Олардың бастылары пульпаны флокуляциялау және коагуляциялау.
Флокуляция деп ұнтақ түйіршіктерді жоғары молекулалы органикалық қосылыстармен өңдеу арқылы біріктіріп ірілеуді айтады.
Коагуляцияда соған ұқсас, бірақ сол мақсатпен пульпа анорганикалық күшті электролиттермен өңделеді.
Процеске неғұрлым тығыздығы аз пульпа түссе шөгу тимділігі соғұрлым төмендейді. Кейбір жағдайда пульпа қойылдырғыштарда емес шлам тұндырғыштарға түсіріледі. Олар төрт бұрышты бассейін түрінде жасалады.
Пульпа оларда ұзақ уақыт тұрып тұнады. Қойылдыру мақсатымен қойылған талапқа сай басқа аппараттарда (гидроциклондар және басқалары) қолданылады. Флотациялық байыту фабрикаларында сусыздандырудың бірінші сатысы ретінде қойылдыру ғана қолданылады.
Чанды қойылдырғыштардың қажетті диаметрін табу үшін тәжірибеде алынған үлесті өнімділікті (т/м) білу қажет. Соны пайдаланып чанның жалпы аудан көлемі есептеледі де диаметрі табылады.
-
Сүзу, кептіру процессі
Сүзу деп қатты заттан суды ұсақ саңлаулы (кеуікті) қалқадан өткізу арқылы бөлуді атайды. Бөлініп альнған су фильтрат деп, қалқа бетіне жабысып қалған зат кек деп аталады. Судың қалқадан өтуін жлдамдату үшін қалқаның екі жағында қысым айырмашылығы тудырылады. Бірінші әдіс: қалқаның бір жағында ауа қысымы төмендетіледі (вакуум), екінші жағында атмосфералық қысым сақталады. Екінші әдіс: қалқаның бір жағында атмосфералық қысымнан артық қысым тудырылады.
Ұсақ саңлаулы қалқа ретінде әртүрлі табиғи маталар, синтетикалық маталар не металды сеткалар қолданылады. Сүзуге қолданылатын аппараттарды сузгіштер деп атайды. Байыту фабрикаларында барабанды, дискалы және сирек ленталы вакуум-сүзгіштер колданылады. Артық қысыммен істейтін сузгіштер пресс-сүзгіштер деп аталады
Кейінгі кезде тез шӛгетін ірі түйіршікті суспензияны сүзу үшін ленталы вакуум-фильтрлер қолданыла бастады. Ол ленталы конвейерге ұқсас ірі тесікті лента беті сүзгіш матамен қапталған. Суспензия лента бетіне түседі. Вакуум камерасы лента астына орналасқан. Пресс-сүзгіштер негізінде аз шығымды суспензиялар үшін қолданылады. Соған байланысты байыту фабрикаларында көп тараған жоқ.
Сүзу процесін жүргізгенде қосалқы жабдықтар ретінде әр түрлі типті вакуум-насостар (поршеньді және ротационды), ауа айдағыштар (трубо және ротационды) рессиверлер және басқалары қолданылады. Сүзгіштерде вакуум шамасы 53,2-86,4 кПа, ал қысым шамасы 40-70 кПа болады. Олардың өнімділігі үлесті өнімділікпен және сүзгіш бет ауданымен анықталады. Үлесті өнімділікке бір сыпыра факторлар әсер етеді. Олардың ең бастысы заттың ірілігі: неғұрлым ірі түйіршікті болса, соғұрлым сүзу өнімді болады да, кектің ылғалдылығы төмендейді.