Флотатор и процесс флотации

В химической, пищевой и целлюлозно-бумажной промышленности процесс флотации применяется для очистки сточных вод и других жидкостей от нерастворимых твердых и/или жидких загрязняющих веществ. Основная область применения флотаторов — очистка воды от взвешенных и эмульгированных веществ.

Процесс флотации заключается в формировании во флотаторе флотокомплексов частица–пузырек газа, последующим всплывании данных комплексов и удалении образовавшегося пенного слоя осадка с поверхности сточной воды. В зависимости от способа получения пузырьков газа в жидкости различают следующие методы флотации:

Механическая флотация пузырьками, образующимися при диспергировании воздуха механическими перемешивающими устройствами;

Напорная флотация (вакуумная флотация) пузырьками, выделяющимися из пересыщенных растворов газов в воде соответственно при атмосферном давлении либо разрежении;

Пневматическая флотация пузырьками, образующимися при пропускании сжатого воздуха через пористые материалы (пластины фильтры, керамические мембраны и пр.);

Электрофлотация – флотация пузырьками электролитических газов, образующимися при электролизе воды.

Флотатор это

Рис.1. Напорный флотатор и фильтры — оборотное водоснабжение автомойки

Извлекаемые во флотаторе частицы могут быть твердыми веществами либо каплями жидкости. Для концентрирования растворенных поверхностно-активных веществ (ПАВ) в пенном слое используется пенное фракционирование, при котором на поверхности пузырьков газа (воздуха) сорбируются молекулы ПАВ.

В процессе очистки сточных вод требуется максимально извлечь загрязняющие вещества в пенный продукт. Для интенсификации флотационного процесса часто используются коагулянты и флокулянты, способствующие укрупнению извлекаемых частиц, их слипанию с образованными хлопьев гидроксидов металлов и повышающие таким образом эффективность очистки. При извлечении ионов тяжелых металлов их предварительно переводят в фазу гидроксидов корректировкой pH сточных вод, а образовавшийся осадок флотируют.

Извлечение в пенный продукт основной массы флотируемых частиц достигается в результате столкновения и закрепления частиц на пузырьках, удержания на пузырьках при их подъеме в пену и удержания в пене до ее удаления в пеносборник.

В напорных флотаторах газы могут выделяться из жидкости на поверхности гидрофобных частиц в виде очень тонких пузырьков. Такие пузырьки способствуют прилипанию частиц к более крупным пузырькам, которые выносят частицу в пену.

При выделении газов на очень тонких частицах образуется комплекс пузырек–частица, имеющий положительную плавучесть, что способствует самостоятельному выносу частицы в пенный слой. При этом исключаются стадии столкновения и закрепления частиц на пузырьках, вследствие чего существенно возрастает вероятность флотации частиц в единицу времени.

Вероятность флотации частицы зависит от физических и химических свойств частицы – размера, массы, формы, химического состава, состояния поверхности. Группу частиц, обладающих одинаковой вероятностью флотации, относят к одному классу флотируемости. Вероятность флотации частиц данного класса флотируемости в единицу времени K отражает все основные этапы флотационного процесса.

Столкновение и закрепление частиц на пузырьке происходят под действием гидродинамических и поверхностных сил. На расстояниях от пузырька, больших по сравнению с размером частиц, на частицу действуют гидродинамические силы. На расстояниях, малых по сравнению с размером частицы, превалируют поверхностные силы. Различие в масштабах действия различных сил позволяет отделить этап столкновения от этапа закрепления и условно отнести к этапу столкновения сближение частицы и пузырька до расстояний, на которых действие поверхностных сил становится определяющим.

Этап закрепления заканчивается фиксацией частицы на пузырьке, этап удержания частицы на пузырьке – сохранением комплекса пузырек–частица до выхода в пенный слой. При ударе минерализованных пузырьков о пенный слой, их коалесценции в пене, съеме пены часть частиц выпадает из пены и возвращается в пульпу. Этап удержания частиц в пене заканчивается попаданием частицы в пенный продукт.

Рис.2. Пневматический флотатор с фильтросными пластинами: 1 – камера; 2 – фильтросные пластины; 3 – скребковый транспортер; 4 – шламоприемник

Пневматические флотаторы с подачей газа через пористые материалы, по сравнению с другими флотаторами, имеют преимущества: простота конструкции флотационной камеры, малые затраты энергии (не требуются импеллеры, насосы).

Напорная флотация позволяет проводить очистку сточных вод с концентрацией взвешенных веществ до 4–5 кг/м 3. Для повышения эффективности очистки в сточную воду вводят коагулянты. Насыщение суспензии или эмульсии газом (воздухом) осуществляется при повышенных давлениях, создаваемых насосом в напорных баках и нагнетальных трубопроводах, ведущих к флотатору. Во флотаторе, работающем при атмосферном давлении, растворимость газа уменьшается, и по всему объему равномерно начинают выделяться мелкодисперсные пузырьки, которые закрепляются на частицах и флотируют их.

Флотация – это процесс выделения мелкодисперсных загрязнений из воды с диспергированными пузырьками воздуха. Прилипание частиц загрязнений к поверхности газового пузырька возможно при несмачивании или плохом смачивании частицы данной жидкостью.

Флотационные установки применяют:

— для удаления загрязняющих веществ из сточных вод перед биологической очисткой;

— для отделения активного ила во вторичных отстойниках;

— для глубокой очистки биологически очищенных сточных вод;

— при физико-химической очистке с применением коагулянтов и флокулянтов;

— в схемах повторного использования очищенных вод.

Флотационный метод очистки обеспечивает также снижение БПК и ХПК. Эффективность процесса флотации колеблется в довольно широких пределах: от 22 до 99 %. Наиболее часто флотационный метод очистки применяют в локальных сооружениях для удаления основной массы загрязнений. Флотационный процесс протекает в 4-6 раз быстрее отстаивания при одинаковом эффекте удаления загрязнений.

Агрегаты пузырьков воздуха с примесями всплывают на поверхность, образуя пенный слой с более высокой концентрацией частиц, чем в исходной жидкости.

Внешним проявлением способности жидкости к смачиванию является значение поверхностного натяжения ее на границе с газовой фазой, а также разность полярностей на границе жидкой и твердой фаз. Процесс флотации идет эффективно при поверхностном натяжении воды 60-65 мН/м.

Коагуляция и флокуляция значительно интенсифицируют процесс флотации загрязнений.

Можно выделить следующие способы флотации:

1) с выделением воздуха из раствора;

2) с механическим диспергированием воздуха;

3) с подачей воздуха через пористые материалы;

Флотация с выделением воздуха из раствора. Этот способ применяется при очистке производственных сточных вод, содержащих очень мелкие частицы загрязнений, поскольку позволяет получать самые мелкие пузырьки воздуха. Сущность его заключается в создании пересыщенного раствора воздуха в сточной жидкости. Выделяющийся из такого раствора воздух образует микропузырьки, которые и флотируют содержащиеся в сточной воде загрязнения. Количество воздуха, которое должно выделиться из пересыщенного раствора и обеспечить необходимый эффект флотации, обычно составляет 1-5 % объема обрабатываемой воды.

Наиболее широкий диапазон применения находит напорная флотация. поскольку позволяет регулировать степень пересыщения в соответствии с требуемым эффектом очистки сточных вод при начальной концентрации загрязнений до 4-5 г/л и более.

Одним из важных узлов установки напорной флотации, от работы которого зависит эффективность метода, является сатуратор (рис. 4.8), обеспечивающий при заданных времени и давлении наибольший объем растворенного в воде воздуха, а также при изменении давления и температуры (рис. 4.9).

Флотатор это

Рис. 4.8. Сатураторы:

а – сатуратор с форсункой; б – сатуратор с инжекторным смешением; в – сатуратор с кольцами Рашига; 1 – корпус; 2 – отвод воды, насыщенной воздухом; 3 – подача водовоздушной смеси; 4 – предохранительный клапан; 5 – струенаправляющий цилиндр; 6 – сопло; 7 – подача сточных вод; 8 – загрузка из колец Рашига; 9 – подача воздуха

На эффективность флотации существенное влияние оказывают размер газовых пузырьков и частота их генерации. Чем меньше размер пузырька, тем больше эффективность удаления примесей из воды.

Для образования мелких пузырьков нужно создать условия для максимального снижения поверхностного натяжения и увеличения перепада давлений. Оптимальный размер пузырьков 15-30 мкм.

Для напорной флотации существует аэрофлотатор (рис. 4.10).

Флотатор это

Рис. 4.10. Аэрофлотатор: 1 – камера; 2 – скребок; 3 – шламоприемник; 4 – поверхностные скребки

Заслуживает внимание эрлифтный флотатор (рис. 4.11).

Флотатор это

Рис. 4.11. Эрлифтная флотационнаяй установка: 1 – питательный бак; 2 – подающий трубопровод; 3 – труба эрлифта; 4 – флотационная камера; 5 – выпуск шлама; 6 – выпуск очищенной воды; 7 – трубопровод подачи воздуха; 8 – аэратор

Флотатор это

Рис. 4.12. Флотатор-отстойник:

1 – трубопровод для удаления осадка; 2 – подача воды, насыщенной воздухом; 3 – трубопровод для выхода пены; 4 – пеносборная труба; 5 – распределительное устройство; 6 – зона флотации; 7 – привод; 8 – скребок для удаления пены; 9 – зона отстаивания; 10 – отвод очищенной воды; 11 – полупогруженная кольцевая перегородка; 12 – скребок для удаления осадка

Союзводоканалпроект создал проект флотатора-отстойника производительностью 150, 300, 600 и 900 м 3 /ч (рис. 4.12), основные размеры которых представлены в табл. 4.3. Отличительными особенностями этой конструкции являются дополнительный скребковый механизм для удаления осевшего осадка и верхнее расположение впускного устройства.

Основные размеры флотаторов-отстойников при разной производительности

Производительность, м 3 /ч

Общие размеры отстойника

В этом случае водный поток вынужден двигаться вниз навстречу движению всплывающих пузырьков воздуха. Как показывают исследования, при противоточной схеме движения воды и пузырьков воздуха обеспечивается более высокий эффект задержания загрязнений.

Во ВНИИВодгео разработана более совершенная конструкция флотатора (рис. 4.13), в которой учтены основные недостатки применяемых конструкций. Исходная вода подается в распределитель, расположенный на половине глубины флотатора и работающий подобно типовым конструкциям. Различие состоит в том, что распределение воды происходит по всей площади сооружения. Рабочий объем флотатора над распределителем и под ним разделен коаксиальными цилиндрическими перегородками, которые препятствуют образованию циркуляционных потоков, что способствует более эффективному использованию объема. Исследования промышленных флотаторов конструкции ВНИИВодгео диаметром 6 и 13 м показали, что коэффициент использования объема в них составляет около 80-90 %, а противоточная схема движения пузырьков воздуха и рабочего потока воды способствует повышению эффективности очистки.

Флотатор это

Рис. 4.13. Флотатор ВНИИВодгео: 1 – подача воды, насыщенной воздухом; 2 – трубопровод для удаления пены; 3 – пеноприемный карман; 4 – привод; 5 – скребок для сгона пены; 6 – трубопровод очищенной воды; 7 – полупогруженная кольцевая перегородка; 8 – распределительное устройство; 9 – коаксиальные кольцевые перегородки; 10 – скребок для удаления осадка; 11 – трубопровод удаления осадка

Флотация с механическим диспергированием воздуха. Энергичное перемешивание сточной воды во флотационных импеллерных установках (рис. 4.14) создает в ней большое количество мелких вихревых потоков, что позволяет получить пузырьки определенного размера.

Рис. 4.14. Флотатор с импеллером: 1 – камера; 2 – труба; 3 – вал; 4 – импеллер

Флотатор это

Степень диспергирования воздуха зависит от окружной скорости вращения импеллера, которую принимают 10-15 м/с. Диаметр импеллера должен быть не более 600 мм. Зона, обслуживаемая импеллером, не должна превышать размеров квадрата со стороной 6dи (где dи – диаметр импеллера). Высота флотационной камеры Hф принимается равной 1,5-3,0 м, продолжительность флотации tф = 20 — 30 мин.

Недостатком импеллерных флотаторов является относительно высокая обводненность пены.

Пневматические флотационные установки применяют при очистке сточных вод, содержащих растворенные примеси, агрессивные к механизмам (насосам, импеллерам и др.), имеющим движущиеся части. Измельчение пузырьков воздуха достигается путем впуска воздуха во флотационную камеру через сопла, которые располагаются на воздухораспределительных трубках, укладываемых на дно флотационной камеры на расстоянии 0,25-0,3 м друг от друга. Диаметр отверстий сопел 1-1,2 мм; рабочее давление перед ними 0,3-0,5 МПа; скорость выхода струи из сопел 100-200 м/с. Глубина флотатора принимается 3-4 м. Продолжительность флотации составляет 15-20 мин.

Флотация с подачей воздуха через пористые материалы. Этот метод отличается простотой аппаратурного оформления процесса и относительно малыми расходами энергии. Во флотатор с фильтросными пластинами (рис. 4.15) воздух во флотационную камеру подается через мелкопористые фильтросные пластины, трубы, насадки, уложенные на дне камеры.

Флотатор это

Рис. 4.15. Флотатор с фильтросными пластинами: 1 – камера; 2 – фильтросные пластины; 3 – скребок; 4 – шламоприемник

Размер отверстий должен быть 4-20 мкм, давление воздуха – 0,1-0,2 МПа, продолжительность флотации – 20-30 мин, расход воздуха определяется экспериментально. Рабочий уровень обрабатываемой воды до флотации 1,5-2 м. Недостатком этого метода является возможность зарастания и засорения пор, а также трудность подбора мелкопористых материалов, обеспечивающих выход мелких, близких по размерам пузырьков воздуха.

Химическая флотация. При введении в сточную воду некоторых веществ для ее обработки могут протекать химические процессы с выделением газов: O2. CO2. Cl2 и др. Пузырьки этих газов при некоторых условиях могут прилипать к нерастворенным взвешенным частицам и выносить их в пенный слой. Такое явление наблюдается, например, при обработке сточных вод хлорной известью с введением коагулянтов (рис. 4.16).

Сточные воды поступают в реакционную камеру. Туда же подают реагенты. Во избежание дегазации время пребывания сточной воды в камере должно быть минимальным. После насыщения вода поступает во флотационную камеру. Недостаток метода – большой расход реагентов.

Рис. 4.16. Схема установки для химической флотации: 1 – мешалка; 2 – скребок; 3 – шламоприемник; 4 – флотационная камера; 5 – реакционная камера

Флотатор это

Электрофлотация. Сущность электрофлотационного способа очистки сточных вод заключается в переносе загрязняющих частиц из жидкости на ее поверхность с помощью пузырьков газа, образующихся при электролизе воды. В процессе электролиза воды на катоде выделяется водород, а на аноде – кислород. Основную роль в процессе флотации частиц играют пузырьки, выделяющиеся на катоде. Размер пузырьков, отрывающихся от поверхности электрода, зависит от значения краевого угла смачивания, кривизны поверхности электрода, а также его конструкции.

При применении растворимых электродов (обычно железных или алюминиевых) на аноде происходит анодное растворение металла, в результате чего в воду переходят катионы железа или алюминия, приводящие к образованию хлопьев гидроксидов. Одновременное образование хлопьев коагулянта и пузырьков газа в стесненных условиях межэлектродного пространства создает предпосылки надежного закрепления газовых пузырьков на хлопьях и интенсивной коагуляции загрязнений, что обеспечивает эффективность флотационного процесса. Такие установки называются электрокоагуляционно-флотационными. При пропускной способности до 10-15 м 3 /ч установки могут быть однокамерными, а при большей – двухкамерными горизонтального или вертикального типа.

5.189.134.229 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам.

Флотатор этоФЛОТАЦИЯ (французским flottation, английский flotation, букв. — плаванье на поверхности воды * а. flotation; н. Flotation, Flotatieren, Schaumschwimnaufereitung; ф. flottation; и. flotacion) — процесс разделения мелких твёрдых частиц (главным образом минералов) в водной суспензии (пульпе) или растворе, основанный на избирательной концентрации (адсорбции) частиц на границах раздела фаз в соответствии с их поверхностной активностью или смачиваемостью. Гидрофобные (плохо смачиваемые водой) частицы избирательно закрепляются на границе раздела фаз (обычно газа и воды) и отделяются от гидрофильных (хорошо смачиваемых водой) частиц.

Флотация — один из основных методов обогащения полезных ископаемых. применяется также для очистки воды от органических веществ (нефти. масел), бактерий, тонкодисперсных осадков солей и др. Помимо горноперерабатывающих отраслей промышленности флотация используется в пищевой, химической и других отраслях для очистки промышленных стоков, ускорения отстаивания. выделения твёрдых взвесей и эмульгирования веществ и т.п. Широкое применение флотации привело к появлению большого количества модификаций процесса по различным признакам (рис.).

Первой была предложена масляная флотация (В. Хайнс, Великобритания. 1860). Для её осуществления измельчённая руда перемешивается с маслом и водой; при этом сульфидные минералы избирательно смачиваются маслом, всплывают вместе с ним и снимаются с поверхности воды, а породы (кварц, полевые шпаты) тонут в воде. В России масляная флотация была использована для обогащения графитовой руды (г. Мариуполь, 1904). Позднее этот вид был усовершенствован: масло диспергировалось до эмульсионного состояния, что позволяло извлекать тонкие шламы, например марганцевых руд. Способность тонких гидрофобных частиц удерживаться на поверхности воды, в то время как гидрофильные тонут в ней, была использована для создания плёночной флотации (А. Нибелиус, США, 18&2; А. Мак-Куистен, Великобритания, 1904). Плёночная флотация не имела большого практического использования, но явилась прообразом пенной флотации, как с точки зрения использования межфазной границы вода — воздух, так и с точки зрения использования флотационных реагентов. поскольку было замечено, что плёночная флотация проходит значительно эффективнее в присутствии небольших количеств масла. В процессе пенной флотации обработанные реагентами частицы выносятся на поверхность воды пузырьками воздуха, образуя пенный слой. устойчивость которого регулируется добавлением пенообразователей. Для образования пузырьков предлагались различные методы: образование углекислого газа за счёт химической реакции (С. Поттер, США, 1902), выделение газа из раствора при понижении давления (Ф. Элмор, Великобритания, 1906) — вакуумная флотация, энергичное перемешивание пульпы (механическая флотации), пропускание воздуха сквозь мелкие отверстия (пневматическая флотация). Тонкодисперсные пузырьки для флотации из растворов получают также при электролитического разложении воды с образованием газообразного кислорода и водорода (электрофлотация).

Разнообразные способы образования газовых пузырьков и комбинации этих способов соответствуют различным типам флотационных машин. Соединение камер флотационных машин в определённой последовательности с направлением потоков пенных и камерных продуктов на перефлотацию, доизмельчение, перечистную или контрольную флотации составляет схему флотации, которая позволяет получить концентрат требуемого качества при заданном извлечении полезного компонента. Концентрат может быть получен пенным (прямая флотация) или камерным продуктом (обратная флотация); в последнем случае флотации подвергается пустая порода.

Для проведения пенной флотации производят измельчение руды до крупности 0,5-1 мм в случае природно-гидрофобных неметаллических полезных ископаемых с небольшой плотностью (сера. уголь, тальк) и до 0,1-0,2 мм для руд металлов. Для создания и усиления разницы в гидратированности разделяемых минералов и придания пене достаточной устойчивости к пульпе добавляются флотационные реагенты. Затем пульпа поступает во флотационные машины. Образование флотационных агрегатов (частиц и пузырьков воздуха) — аэрофлокул происходит при столкновении минералов с пузырьками воздуха, вводимого в пульпу.

На флотацию влияют ионный состав жидкой фазы пульпы, растворённые в ней газы (особенно кислород), температура и плотность пульпы. На основе изучения минералого-петрографического состава обогащаемого полезного ископаемого выбирают схему флотации, реагентный режим и степень измельчения, которые обеспечивают достаточно полное разделение минералов. Лучше всего флотацией разделяются зёрна размером 0,1-0,04 мм. Более мелкие частицы разделяются хуже, а частицы мельче 5 мк ухудшают флотацию более крупных частиц. Отрицательное действие частиц микронных размеров уменьшается специфическими реагентами. Крупные (1-3 мм) частицы при флотации отрываются от пузырьков и не флотируются. Поэтому для флотации крупных частиц (0,5 -5 мм) в CCCP разработаны способы пенной сепарации. при которых пульпа подаётся на слой пены, удерживающей только гидрофобизированные частицы. С той же целью созданы флотационные машины кипящего слоя с восходящими потоками аэрированной жидкости.

Во флотационных машинах часто происходит побочный процесс — осаждение гидрофобных частиц на стенках и особенно деревянных деталях, т.н. флотации твёрдой стенкой. Этот эффект был положен в основу метода флотации тонких шлемов (-10 мкм) с помощью носителя — гидрофобных частиц флотационной крупности, селективно взаимодействующих с извлекаемыми шламами; образующиеся агрегаты подвергались обычной пенной флотации.

Для очистки воды, а также извлечения компонентов из разбавленных растворов в 50-х гг. был разработан метод ионной флотации.

Широкое распространение флотации, возникшей первоначально благодаря ряду эмпирических изобретений, оказало значительное влияние на становление физической химии поверхностных явлений, а развитая теория стала основой совершенствования процесса флотации.

В развитии теории флотации важную роль сыграли работы русских физико-химиков: И. С. Громека, впервые сформулировавшего в конце 19 века основные положения процесса смачивания; Л. Г. Гурвича, разработавшего в начале 20 века положения о гидрофобности и гидрофильности. П. А. Ребиндер развил теорию адсорбционных и поверхностно-активных процессов, указал на роль флокуляции в процессе флотации. Вопросы электрохимических взаимодействий при флотации впервые рассмотрел А. Н. Фрумкин (1930), а затем Р. Ш. Шафеев и В. А. Чантурия. Теория аэрации при флотации развита В. И. Классеном. Теория взаимодействия реагентов с минералами при флотации развита И. Н. Плаксиным и его школой (В. А. Глембоцкий, Классен, Шафеев, В. И. Тюрникова и др.), а также А. Таггартом. А. Годеном, Д. Фюрстенау (США ), И. Уорком (Австралия), М. Г. Флемингом (Великобритания) и др. Кинетике флотации, математическому моделированию и управлению процессом флотации посвящены работы К. Ф. Белоглазова, О. С. Богданова, Л. А. Барского, В. З. Козина, И. И. Максимова, Ю. Б. Рубинштейна, а также П. Инуэ (Япония), Фюрстенау (США) и др. Создание теории селективной флотации минералов связано с именами М. А. Эйгелеса, С. И. Митрофанова, С. И. Полькина и др.

Совершенствование процесса флотации идёт по пути синтеза новых видов флотационных реагентов, конструирования флотационных машин, замены воздуха другими газами (кислород, азот), а также внедрения систем управления параметрами жидкой фазы флотационной пульпы. Благодаря флотации вовлекаются в промышленное производство месторождения тонковкрапленных руд и обеспечивается комплексное использование полезных ископаемых.

Флотация это:

Флотация (франц. flottation, от flotter – плавать)

процесс разделения мелких твёрдых частиц (главным образом минералов), основанный на различии их в смачиваемости водой. Гидрофобные (плохо смачиваемые водой) частицы избирательно закрепляются на границе раздела фаз, обычно газа и воды, и отделяются от гидрофильных (хорошо смачиваемых водой) частиц. При Ф. пузырьки газа или капли масла прилипают к плохо смачиваемым водой частицам и поднимают их к поверхности.

Ф. – один из основных методов обогащения полезных ископаемых (См. Обогащение полезных ископаемых ), применяется также для очистки воды от органических веществ и твёрдых взвесей, разделения смесей, ускорения отстаивания в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой и др. отраслях промышленности. В зависимости от характера и способа образования межфазных границ (вода – масло – газ), на которых происходит закрепление разделяемых компонентов (см. Поверхностно-активные вещества ) различают несколько видов Ф.

Первой была предложена масляная Ф. на которую в 1860 В. Хайнсу (Великобритания) был выдан патент. При перемешивании измельченной руды с маслом и водой сульфидные минералы избирательно смачиваются маслом и всплывают вместе с ним на поверхность воды, а порода (кварц, полевые шпаты) осаждается. В России масляная Ф. графита была осуществлена в 1904 в г. Мариуполе (ныне Жданов, УССР).

Способность гидрофобных минеральных частиц удерживаться на поверхности воды, в то время как гидрофильные тонут в ней, была использована А. Нибелиусом (США, 1892) и Маквистеном (Великобритания, 1904) для создания аппаратов плёночной Ф. в процессе которой из тонкого слоя измельченной руды, находящегося на поверхности потока воды, выпадают гидрофильные частицы.

Увеличение объёмов и расширение области применения Ф. связано с пенной Ф. при которой обработанные реагентами частицы выносятся на поверхность воды пузырьками воздуха, образуя пенный слой, устойчивость которого регулируется добавлением пенообразователей. Для образования пузырьков предлагались различные методы: образование углекислого газа за счёт химической реакции (С. Поттер, США, 1902), выделение газа из раствора при понижении давления (Ф. Элмор, Великобритания, 1906) – вакуумная Ф. энергичное перемешивание пульпы, пропускание воздуха сквозь мелкие отверстия.

Для проведения пенной Ф. производят измельчение руды до крупности 0,5–1,0 мм в случае природногидрофобных неметаллических полезных ископаемых с небольшой плотностью (сера, уголь, тальк) и до 0,1–0,2 мм для руд металлов. Для создания и усиления разницы в гидратированности разделяемых минералов и придания пене достаточной устойчивости к пульпе добавляются флотационные реагенты. Затем пульпа поступает во флотационные машины. Образование флотационных агрегатов (частиц и пузырьков воздуха) происходит при столкновении минералов с пузырьками воздуха, вводимого в пульпу, а также при возникновении на частицах пузырьков газов, выделяющихся из раствора. На Ф. влияют ионный состав жидкой фазы пульпы, растворённые в ней газы (особенно кислород), температура, плотность пульпы. На основе изучения минералого-петрографического состава обогащаемого полезного ископаемого выбирают схему Ф. реагентный режим и степень измельчения, которые обеспечивают достаточно полное разделение минералов. Лучше всего Ф. разделяются зёрна размером 0,1–0,04 мм. Более мелкие частицы разделяются хуже, а частицы мельче 5 мк ухудшают Ф. более крупных частиц. Отрицательное действие частиц микронных размеров уменьшается специфическими реагентами. Крупные (1–3 мм ) частицы при Ф. отрываются от пузырьков и не флотируются. Поэтому для Ф. крупных частиц (0,5–5 мм ) в СССР разработаны способы пенной сепарации, при которых пульпа подаётся на слой пены, удерживающей только гидрофобизированные частицы. С той же целью созданы флотационные машины кипящего слоя с восходящими потоками аэрированной жидкости. Это – гораздо более производительные процессы, чем масляная и плёночная Ф.

Для очистки воды, а также извлечения компонентов из разбавленных растворов в 50-х гг. был разработан метод ионной Ф. перспективный для переработки промышленных стоков, минерализованных подземных термальных и шахтных вод, а также морской воды. При ионной Ф. отдельные ионы, молекулы, тонкодисперсные осадки и коллоидные частицы взаимодействуют с флотационными реагентами-собирателями, чаще всего катионного типа, и извлекаются пузырьками в пену или плёнку на поверхности раствора. Тонкодисперсные пузырьки для Ф. из растворов получают также при электролитическом разложении воды с образованием газообразных кислорода и водорода (электрофлотация). При электрофлотации расход реагентов существенно меньше, а в некоторых случаях они не требуются.

Широкое использование Ф. для обогащения полезных ископаемых привело к созданию различных конструкций флотационных машин с камерами большого размера (до 10–30 м 3 ), обладающих высокой производительностью. Флотационная машина состоит из ряда последовательно расположенных камер с приёмными и разгрузочными устройствами для пульпы. Каждая камера снабжена аэрирующим устройством и пеносъёмником.

В СССР и за рубежом благодаря Ф. вовлекаются в промышленное производство месторождения тонковкрапленных руд и обеспечивается комплексное использование полезных ископаемых. Фабрики выпускают до пяти видов Концентрат ов. В ряде случаев Хвосты Ф. не являются отходами, а используются в качестве стройматериалов, удобрений для сельского хозяйства и в др. целях. Ф. является ведущим процессом при обогащении руд цветных металлов. Внедряется использование оборотной воды, что снижает загрязнение водоёмов.

В развитии теории Ф. сыграли важную роль работы рус. физикохимиков – И. С. Громека. впервые сформулировавшего в конце 19 в. основные положения процесса смачивания, и Л. Г. Гурвич а, разработавшего в начале 20 в. положения о гидрофобности и гидрофильности. Существенное влияние на развитие современной теории Ф. оказали труды А. Годена, А. Таггарта (США), И. Уорка (Австралия), сов. учёных П. А. Ребиндер а, А. Н. Фрумкин а, И. Н. Плаксин а, Б. В. Дерягин а и др.

Лит.: Мещеряков Н. Ф. Флотационные машины, М. 1&72; Глембоцкий В. А. Классен В. И. Флотация, М. 1&73; Справочник по обогащению руд, М. 1974.

В. И. Классен, Л. А. Барский.

Промышленные флотаторы для очистки сточных вод: типы, устройство, принцип работы

Флотатор это

Что вам нужно знать о своей второй половинке, а что лучше оставить без внимания? Отношения — это всегда непросто, поэтому вам стоит разобраться с тем, что какими моментами своей жизни стоит делиться с партнером, а какие лучше опуск.

Флотатор это

Как выглядеть моложе: лучшие стрижки для тех, кому за 30, 40, 50, 60 Девушки в 20 лет не волнуются о форме и длине прически. Кажется, молодость создана для экспериментов над внешностью и дерзких локонов. Однако уже посл.

Флотатор это

Каково быть девственницей в 30 лет? Каково, интересно, женщинам, которые не занимались сексом практически до достижения среднего возраста.

Флотатор это

15 симптомов рака, которые женщины чаще всего игнорируют Многие признаки рака похожи на симптомы других заболеваний или состояний, поэтому их часто игнорируют. Обращайте внимание на свое тело. Если вы замети.

Флотатор это

Эти 10 мелочей мужчина всегда замечает в женщине Думаете, ваш мужчина ничего не смыслит в женской психологии? Это не так. От взгляда любящего вас партнера не укроется ни единая мелочь. И вот 10 вещей.

Флотатор это

20 фото кошек, сделанных в правильный момент Кошки — удивительные создания, и об этом, пожалуй, знает каждый. А еще они невероятно фотогеничны и всегда умеют оказаться в правильное время в правил.