RU2065778C1

RU2065778C1 - Method of foam separation and floatation

Info

Publication number: RU2065778C1
Application number: RU93017937A
Authority: RU
Original assignee: Злобин Михаил Николаевич
Priority date: 1993-04-16
Filing date: 1993-04-16
Publication date: 1996-08-27

Abstract

FIELD: enrichment of mineral products. SUBSTANCE: starting material is conditioned with reagents using surfactants and oil-like substances finely divided into wind-water mixtures. Simultaneously, starting material is separated into large-grain and small-grain products. Conditioning of large-grain product is performed with jet stirring of pulp with a given reagent mixture. Resultant excess of fluid constituent of pulp and reagent mixture is transferred into small-grain product. Introduction of a blowing agent and gas in the form of finely divided bulbs (0.02 to 0.2 mm) into the pulp gives rise to a foam layer. Large-grain product is fed onto foam layer, whereas small- grain one is fed into pulp bulk. Separation occurs both in the foam layer and in the pulp bulk yielding, respectively, foam and chamber products. They are removed with simultaneous dehydration resulting in solid and liquid phases. Liquid phase from the chamber product dehydration is fed onto foam layer, while that from the foam product dehydration is directed to the process of conditioning of starting material with reagents and partially into the pulp bulk in the form of a fine wind-water mixture. Ratio of concentration of blowing agent in the pulp to its concentration initializing coalescence of air bulbs ranges from 1.5:1 to 3.0:1. EFFECT: enhanced efficiency of process. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно к флотационным методам обогащения, и может быть использовано при переработке рудного и нерудного сырья. The invention relates to the field of mineral processing, and in particular to flotation concentration methods, and can be used in the processing of ore and non-metallic materials.

Известен способ пенной сепарации золото- и алмазосодержащих руд, заключающийся в подаче исходного материала на пенный слой, последующем разделении его на пенный и камерный продукты и обезвоживание их, в котором жидкую фазу от обезвоживания пенного продукта подают в зону извлечения мелких частиц, а жидкую фазу от камерного продукта в зону извлечения крупных частиц [1]
Недостатком известного способа является то, что он не обеспечивает условия максимального проявления коалесцентного механизма действия реагентов во флотационном процессе. Для максимального проявления этого механизма жидкую фазу пульпы с определенной концентрацией пенообразователя необходимо подавать в зону извлечения мелких частиц совместно с маслообразными реагентами и ПАВ, причем в виде тонкодиспергированной аэрогидросмеси. В данном же способе в зону извлечения мелких частиц подают жидкую фазу пульпы преимущественно лишь с водорастворимыми ПАВ, так как маслообразные реагенты при обезвоживании пенного продукта обычно скапливаются на поверхности воды в сборных емкостях и механически теряются в операциях осветления и при перекачке жидкой фазы пульпы. Подачу жидкой фазы пульпы совместно с маслообразными реагентами в виде тонкодиспергированной аэрогидросмеси данный способ не предусматривает. Все это приводит к снижению технологических показателей флотационного процесса.A known method of foam separation of gold and diamond ores, which consists in feeding the source material to the foam layer, then separating it into foam and chamber products and dehydrating them, in which the liquid phase from the dehydration of the foam product is fed into the fine particles extraction zone, and the liquid phase is chamber product in the zone of extraction of large particles [1]
The disadvantage of this method is that it does not provide the conditions for the maximum manifestation of the coalescence mechanism of action of reagents in the flotation process. For the maximum manifestation of this mechanism, the liquid phase of the pulp with a certain concentration of a foaming agent must be fed into the zone of extraction of small particles together with oily reagents and surfactants, moreover, in the form of a finely dispersed aerohydro mixture. In the same method, the liquid phase of the pulp is fed into the extraction zone of small particles mainly with water-soluble surfactants, since oily reagents during dehydration of the foam product usually accumulate on the surface of the water in collecting containers and are mechanically lost in the clarification and pumping of the liquid phase of the pulp. This method does not provide for the supply of the liquid phase of the pulp together with oily reagents in the form of a finely dispersed aerohydro mixture. All this leads to a decrease in technological parameters of the flotation process.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ пенной сепарации и флотации, включающий кондиционирование исходного сырья с реагентами, приготовление пенного слоя путем введения в пульпу газа в виде пузырьков, подачу кондиционированного сырья на пенный слой, разделение в пенном слое и в объеме пульпы, получение и удаление пенного и камерного продуктов [2]
Недостатком этого способа является отсутствие в нем ряда последовательных операций, обеспечивающих более полное использование реагентов во флотационном процессе и создание в аэрируемой пульпе и в пенном слое условий для формирования флотокомплексов с повышенной несущей способностью, что ведет к снижению технологических показателей флотационного процесса.The closest in technical essence and the achieved result is a method of foam separation and flotation, including conditioning the feedstock with reagents, preparing a foam layer by introducing gas in the form of bubbles into the pulp, supplying conditioned raw material to the foam layer, separation in the foam layer and in the volume of pulp, production and removal of foam and chamber products [2]
The disadvantage of this method is the absence of a number of sequential operations in it, ensuring a more complete use of reagents in the flotation process and the creation of conditions in the aerated pulp and in the foam layer for the formation of flotation complexes with increased bearing capacity, which leads to a decrease in the technological parameters of the flotation process.

Целью изобретения является повышение технологических показателей флотационного процесса за счет улучшения условий для формирования флотокомплексов с повышенной несущей способностью. The aim of the invention is to increase the technological parameters of the flotation process by improving the conditions for the formation of flotation complexes with high bearing capacity.

Поставленная цель достигается тем, что в способе пенной сепарации и флотации, включающем кондиционирование исходного сырья с реагентами, приготовление пенного слоя путем введения в пульпу газа в виде пузырьков, подачу кондиционированного сырья на пенный слой, разделение в пенном слое и в объеме пульпы, получение и удаление пенного и камерного продуктов, отличающийся тем, что, кондиционирование исходного сырья с реагентами осуществляют с использованием тонкодиспергированных в аэрогидросмеси поверхностно-активных и маслообразных веществ одновременно с разделением исходного сырья на крупнозернистый и мелкозернистый продукты, причем кондиционирование крупнозернистого продукта осуществляют струйным перемешиванием пульпы с данной реагентной смесью с одновременным переводом получаемого при этом избытка жидкой фазы пульпы и реагентной смеси в мелкозернистый продукт, при этом на пенный слой подают крупнозернистый продукт, а на разделение в объеме пульпы подают мелкозернистый продукт, удаление пенного и камерного продуктов осуществляют при одновременном их обезвоживании с получением твердой и жидкой фаз, причем жидкую фазу от обезвоживания камерного продукта подают на пенный слой, а жидкую фазу от обезвоживания пенного продукта подают в кондиционирование исходного сырья с реагентами и частично в объем пульпы в виде тонкодиспергированной аэрогидросмеси, при этом приготовление пенного слоя осуществляют путем введения в пульпу пенообразователя, а газ в пульпу вводят в виде пузырьков равного размера, диапазон соотношений концентраций пенообразователя в жидкой фазе пульпы к концентрации его, при которой начинается коалесценция воздушных пузырьков, берут от 1,5:1 до 3:1, причем газ в пульпу вводят в виде тонкодиспергированных пузырьков размером от 0,02 до 0,2 мм. This goal is achieved by the fact that in the method of foam separation and flotation, including conditioning the feedstock with reagents, preparing the foam layer by introducing gas in the form of bubbles into the pulp, supplying the conditioned material to the foam layer, separation in the foam layer and in the volume of pulp, obtaining and removal of foam and chamber products, characterized in that the conditioning of the feedstock with reagents is carried out using surface-active and oily substances finely dispersed in aero-hydromixes tv simultaneously with the separation of the feedstock into coarse-grained and fine-grained products, and conditioning the coarse-grained product is carried out by jet mixing of the pulp with this reagent mixture with simultaneous transfer of the resulting excess liquid phase of the pulp and reagent mixture into a fine-grained product, while the coarse-grained product is fed to the foam layer, and a fine-grained product is served for separation in the pulp volume, the foam and chamber products are removed while they are dehydrated and obtaining the solid and liquid phases, the liquid phase from the dehydration of the chamber product being supplied to the foam layer, and the liquid phase from the dehydration of the foam product being fed to the conditioning of the feedstock with reagents and partially to the pulp volume in the form of a finely dispersed aerohydro mixture, while preparing the foam layer by introducing a foaming agent into the pulp, and introducing gas into the pulp in the form of bubbles of equal size, the range of ratios of the concentration of the foaming agent in the liquid phase of the pulp to its concentration, at which oh begins coalescence of air bubbles, take from 1.5: 1 to 3: 1, the gas in the pulp introduced in the form of finely dispersed bubbles ranging in size from 0.02 to 0.2 mm.

При создании изобретения авторы исходили из следующего. When creating the invention, the authors proceeded from the following.

В обычной практике флотационный процесс реализуется, как правило, при многократном избытке флотационных реагентов по сравнению с тем их количеством, которое необходимо для мономолекулярного покрытия ими поверхности частиц полезного компонента. Для маслообразных реагентов, не растворимых в воде, а также для поверхностно-активных веществ (ПАВ), частично растворимых в воде, это связано в большинстве случаев с недостаточной их объемной дисперсностью при перемешивании этих реагентов с кондиционируемым материалом, подлежащим флотационному обогащению. Расход маслообразных реагентов и ПАВ при кондиционировании обогащаемого материала посредством перемешивания его с маслообразными реагентами по меньшей мере на один-два порядка превышает то его количество, которое способны взять на себя частицы полезного компонента при мономолекулярном покрытии всей их поверхности. Если же попытаться при кондиционировании материала путем перемешивания его с этими реагентами поддерживать расход маслообразных реагентов и ПАВ на уровне их количества, необходимого только лишь для мономолекулярного покрытия поверхности частиц полезного компонента, то в большинстве случаев эффективный процесс флотации реализовать не удается. Причиной тому является все та же недостаточная дисперсная концентрация этих реагентов в объеме кондиционируемого материала. Лишь только при определенной и достаточной дисперсной концентрации маслообразных реагентов и ПАВ в объеме кондиционируемого материала гидрофобные и гидрофобизированные частицы полезного компонента в состоянии взять на свою поверхность необходимое для их флотационного извлечения количество реагентов. Но это количество, исходя из вышеизложенного, составляет лишь незначительную часть от общего их расхода. Остальная же, более значительная часть маслообразных реагентов и ПАВ, поступает с кондиционированным материалом во флотационный процесс, не производя полезного флотационного воздействия. Напротив, эта часть упомянутых реагентов оказывает во флотационном процессе чаще всего отрицательную роль, ибо она в избытке своем инициирует коалесценцию воздушных пузырьков в объеме аэрированной пульпы, которую гасят, как правило, дополнительной подачей пенообразователя. Все это в конечном итоге ведет к увеличению расхода практически всех основных реагентов, участвующих во флотационном процессе, с неизбежными отрицательными технологическими и экологическими последствиями. In normal practice, the flotation process is implemented, as a rule, with a multiple excess of flotation reagents compared to the amount that is necessary for monomolecular coating of the particle surface of the useful component with them. For oily reagents insoluble in water, as well as for surfactants that are partially soluble in water, this is due in most cases to their insufficient volume dispersion when mixing these reagents with air-conditioned material subject to flotation enrichment. The consumption of oily reagents and surfactants during conditioning of the enriched material by mixing it with oily reagents is at least one to two orders of magnitude higher than the amount that particles of the useful component are able to take upon when the entire surface is monomolecular. If, however, when conditioning the material by mixing it with these reagents, we try to maintain the consumption of oily reagents and surfactants at the level of their quantity, which is necessary only for the monomolecular coating of the particle surface of the useful component, then in most cases an effective flotation process cannot be realized. The reason for this is the same insufficient dispersed concentration of these reagents in the volume of the conditioned material. Only at a certain and sufficient dispersed concentration of oily reagents and surfactants in the volume of conditioned material, hydrophobic and hydrophobized particles of the useful component are able to take the amount of reagents necessary for their flotation extraction to their surface. But this amount, based on the foregoing, is only an insignificant part of their total consumption. The rest, a more significant part of oily reagents and surfactants, enters the flotation process with conditioned material without producing a beneficial flotation effect. On the contrary, this part of the mentioned reagents often plays a negative role in the flotation process, because in its excess it initiates the coalescence of air bubbles in the volume of aerated pulp, which is quenched, as a rule, by an additional supply of a foaming agent. All this ultimately leads to an increase in the consumption of almost all the main reagents involved in the flotation process, with inevitable negative technological and environmental consequences.

Избежать это возможно, использовав предложенный способ пенной сепарации и флотации, который за счет улучшения условий повторного многократного использования маслообразных реагентов и ПАВ во флотационном процессе с оборотными водами, позволит повысить технологическую эффективность флотационного процесса, а также его экологическую безопасность. This can be avoided by using the proposed method of foam separation and flotation, which, by improving the conditions for the repeated reuse of oily reagents and surfactants in the flotation process with circulating water, will increase the technological efficiency of the flotation process, as well as its environmental safety.

Предложенный способ пенной сепарации и флотации, как и аналог, предусматривает раздельное получение оборотных вод от обезвоживания (сгущения) пенного и камерного продуктов. Но в отличие от аналога жидкую фазу от обезвоживания (сгущения) пенного продукта в данном способе подают в процесс кондиционирования материала с реагентами и частично в зону извлечения мелких частиц совместно с находящимися в ней маслообразными реагентами и ПАВ в виде тонкодиспергированной аэрогидросмеси. The proposed method of foam separation and flotation, like an analogue, provides for separate production of circulating water from dehydration (thickening) of foam and chamber products. But unlike the analogue, the liquid phase from the dehydration (thickening) of the foam product in this method is fed into the process of conditioning the material with reagents and partially into the zone for extracting small particles together with the oily reagents and surfactants contained in it in the form of finely dispersed aerohydroxy mixtures.

Возврат во флотационный процесс жидкой фазы пульпы, особенно от обезвоживания пенного продукта, обеспечивает одновременно в возврат в процесс основной массы маслообразных реагентов и ПАВ, так как они концентрируются преимущественно на разделе фаз. Коль скоро в пенный продукт воздушные пузырьки выносят не только полезный компонент обогащаемого материала, но и основную часть маслообразных реагентов и ПАВ, включая как пенообразователи, так и гетерополярные вещества, особенно те из них, которые обладают собирательными и пенообразующими свойствами одновременно, и, учитывая, что не все из них отработали полностью при флотации полезного компонента, то становится очевидным, что оборотные воды от обезвоживания (сгущения) пенного продукта следует рассматривать как дополнительный и весьма существенный источник реагентов, применяемых в конкретном флотационном процессе, технологическая утилизация которых ведет к повышению технологических показателей флотационного пpоцесса, а заодно и к повышению экологической безопасности процесса. Увеличить еще в большей мере утилизируемое количество флотационных реагентов можно, использовав для отмывки извлеченных в пенный продукт частиц полезного компонента и сопутствующих им минералов оборотные воды, получаемые от обезвоживания камерного продукта, обедненные этими веществами, а, следовательно, способные более интенсивно десорбировать реагенты в процессе их отмывки. Последнее еще в большей мере усиливает положительный эффект, так как обеспечивает более замкнутую систему внутреннего оборота вредных веществ, исключая значительный выход их из этой системы. Подача же оборотных вод от обезвоживания (сгущения) пенного продукта в процесс кондиционирования материала с реагентами и частично в зону извлечения мелких частиц совместно с находящимися в ней маслообразными реагентами и ПАВ в виде тонкодиспергированной аэрогидросмеси обеспечивает повышение технологических показателей флотационного процесса, ибо усиливает действие коалесцентного механизма флотационных реагентов. Использование этих вод в зоне извлечения мелких частиц, имеющих высокоразвитую поверхность, способствует повышению извлечения не только этих частиц, но и неизбежно присутствующих в мелком материале шламистых частиц, что еще более усиливает положительный технологический эффект предлагаемого способа. The return to the flotation process of the liquid phase of the pulp, especially from the dehydration of the foam product, provides at the same time the return to the process of the bulk of the oily reagents and surfactants, since they concentrate mainly on phase separation. As soon as the air bubbles in the foam product carry not only a useful component of the material being enriched, but also the bulk of the oily reagents and surfactants, including both foaming agents and heteropolar substances, especially those that have collective and foaming properties at the same time, and, considering Since not all of them worked out completely during the flotation of the useful component, it becomes obvious that the circulating water from dehydration (thickening) of the foam product should be considered as additional and very a significant source of reagents used in a specific flotation process, the technological utilization of which leads to an increase in the technological parameters of the flotation process, and at the same time to an increase in the environmental safety of the process. The utilized amount of flotation reagents can be increased even more by using recycled water obtained from the dehydration of the chamber product, depleted in these substances and, therefore, capable of more intensively desorbing the reagents in the process of flotation reagents used to wash the particles of the useful component and the minerals accompanying them. washing. The latter further enhances the positive effect, as it provides a more closed system of internal circulation of harmful substances, eliminating their significant exit from this system. The supply of circulating water from dehydration (thickening) of the foam product to the process of conditioning the material with reagents and partially to the zone of extraction of small particles together with the oily reagents and surfactants contained in it in the form of finely dispersed aero-hydromixes increases the technological parameters of the flotation process, because it enhances the effect of the coalescence mechanism of flotation reagents. The use of these waters in the zone of extraction of small particles having a highly developed surface helps to increase the extraction of not only these particles, but also of the slimy particles inevitably present in the fine material, which further enhances the positive technological effect of the proposed method.

Как показала многолетняя практика использования монокамерных пневматических флотационных машин в алмазодобывающей промышленности, необходимым и обязательным условием для успешной флотации полезного компонента в крупном зерне из объема аэрированной пульпы, а также удержания наиболее крупных частиц полезного компонента в пенном слое, является максимальное проявление коалесцентного механизма действия реагентов, при котором интенсивное слияние воздушных пузырьков между собой происходит только лишь на поверхности извлекаемых частиц при полном отсутствии или незначительном уровне коалесценции их во всей массе аэрированной пульпы и пенного слоя. Аэрация пульпы должна быть при этом наиболее тонкодисперсной, ибо только в этом случае возможно максимальное насыщение пульпы воздушными пузырьками при наибольшей плотности среды, в которой происходит всплытие флотокомплексов. При такой ситуации создаются благоприятные условия для флотации частиц полезного компонента широкого диапазона крупности, так как именно тонкодисперсные пузырьки воздуха, равномерно и в большом количестве рассеянные в пульпе, легко при определенных условиях выседают и закрепляются на гидрофобной поверхности частиц любой крупности. Интенсивное же слияние воздушных пузырьков в более крупные пузырьки на поверхности извлекаемых частиц обеспечивает (наряду с наибольшей плотности среды) повышенную подъемную силу, необходимую для флотации крупных минеральных зерен полезного компонента из объема аэрированной пульпы и удержания наиболее крупных частиц в пенном слое, состоящем из мелкодисперсных пузырьков и, в силу этого, имеющем более высокую в сравнении с крупнопузырьчатой пеной плотность. As the long-term practice of using single-chamber pneumatic flotation machines in the diamond mining industry has shown, a necessary and essential condition for the successful flotation of a useful component in large grains from the volume of aerated pulp, as well as the retention of the largest particles of a useful component in the foam layer, is the maximum manifestation of the coalescence mechanism of the reactants in which the intense fusion of air bubbles between themselves occurs only on the surface of the extracted particles in the complete absence or insignificant level of coalescence of them in the entire mass of aerated pulp and foam layer. In this case, pulp aeration should be the most finely dispersed, because only in this case is pulp saturated with air bubbles at the highest density of the medium in which the floatation complexes float. In this situation, favorable conditions are created for the flotation of particles of a useful component of a wide range of particle sizes, since it is precisely the fine air bubbles that are evenly and in large quantities scattered in the pulp that easily, under certain conditions, settle out and fix on the hydrophobic surface of particles of any size. The intense fusion of air bubbles into larger bubbles on the surface of the particles to be extracted provides (along with the highest density of the medium) the increased lifting force necessary for the flotation of large mineral grains of the useful component from the volume of aerated pulp and the retention of the largest particles in the foam layer, consisting of fine bubbles and, therefore, having a higher density compared to coarse bubble foam.

Коалесцентный механизм имеет по крайней мере две взаимозависимые составные части, одна из которых определяется действием реагентов на границе жидкость-газ, т.е. пенообразователей, другая на границе жидкость твердое, т.е. собирателей. Исходя из этого, весьма важно, чтобы кондиционирование материала с реагентами и тонкое диспергирование воздушных пузырьков производилось в присутствии маслообразных реагентов, адсорбирующихся на поверхности природно гидрофобных, либо гидрофобизированных минеральных зерен полезного компонента, так как маслообразные реагенты активно влияют на скорость коалесценции воздушных пузырьков. Важно при этом, чтобы пленкой маслообразных реагентов были покрыты поверхности как частиц полезного компонента, так и воздушных пузырьков. Это способствует лучшему прилипанию воздушных пузырьков к поверхности извлекаемых частиц и более быстрому последующему взаимному их слиянию в крупные пузырьки. The coalescence mechanism has at least two interdependent components, one of which is determined by the action of reagents at the liquid-gas interface, i.e. blowing agents, the other at the border is a solid liquid, i.e. collectors. Based on this, it is very important that the conditioning of the material with reagents and the fine dispersion of air bubbles are carried out in the presence of oily reagents adsorbed on the surface of naturally hydrophobic or hydrophobized mineral grains of the useful component, since oily reagents actively affect the coalescence rate of air bubbles. It is important that the film of oily reagents cover the surfaces of both particles of the beneficial component and air bubbles. This contributes to better adhesion of air bubbles to the surface of the recovered particles and faster subsequent mutual merger into large bubbles.

Для максимального проявления коалесцентного механизма действия реагентов необходимо обеспечить (при прочих равных условиях) минимально возможную концентрацию пенообразователя и маслообразного собирателя в жидкой фазе пульпы, поступающей в камеру пневмофлотомашины как в зону сепарации в пенном слое, так и в зону флотации из объема пульпы. Минимально возможную концентрацию маслообразного реагента в пенном слое возможно обеспечить либо при условии кондиционирования исходного материала с реагентом путем избирательного его нанесения на поверхность природно гидрофобных или специально гидрофобизированных зерен полезного компонента, либо при условии исключения подвода на пенный слой с кондиционированным минеральным сырьем крупной фракции жидкой фазы пульпы, содержащей свободный маслообразный реагент. Минимальную концентрацию пенообразователя в жидкой фазе пульпы легко обеспечить, если осуществлять ввод его в пульпу с определенным, строго дозируемым, расходом, обеспечивающим его концентрацию в жидкой фазе пульпы в отношении к концентрации, при которой начинается коалесценция воздушных пузырьков в аэрируемой пульпе, как 1,5-3 к одному. В этом случае при полуторократном увеличении расхода пенообразователя по сравнению с коалесцентным его уровнем, обеспечивается нижний предел концентрации пенообразователя в жидкой фазе пульпы, при которой гарантированно не произойдет самопроизвольной коалесценции воздушных пузырьков в объеме аэрированной пульпы, в то же время при недопущении сверх трехкратного увеличения расхода пенообразователя по сравнению с коалесцентным его уровнем, обеспечивается верхний предел концентрации пенообразователя в жидкой фазе пульпы, при которой гарантированно произойдет коалесценция воздушных пузырьков при соприкосновении их с гидрофобной поверхностью частиц полезного компонента, покрытой маслообразными реагентами. Дальнейшее же нарастание концентрации пенообразователя в жидкой фазе пульпы выше этого предела приводит к гашению коалесценции и прекращению действия коалесцентного механизма. Иными словами, при минимальной концентрации пенообразователя и маслообразного реагента, с одной стороны, не происходит коалесценции воздушных пузырьков, находящихся в объеме аэрированной пульпы и в слое пены, а с другой стороны, происходит интенсивное коалесцирование воздушных пузырьков при соприкосновении их с гидрофобной, покрытой мономолекулярной пленкой маслообразного реагента, поверхностью извлекаемых частиц с образованием трехфазного периметра контакта более крупных воздушных пузырьков, обладающих большей подъемной силой. For the maximum manifestation of the coalescence mechanism of action of the reagents, it is necessary to ensure (ceteris paribus) the minimum possible concentration of the foaming agent and the oily collector in the liquid phase of the pulp entering the chamber of the pneumatic flotation machine both in the separation zone in the foam layer and in the flotation zone from the pulp volume. The smallest possible concentration of the oily reagent in the foam layer can be achieved either by conditioning the starting material with the reagent by selectively applying a natural component to the surface of naturally hydrophobic or specially hydrophobized grains of the useful component, or by eliminating the supply of a large fraction of the pulp liquid phase to the foam layer with conditioned mineral raw materials containing free oily reagent. The minimum concentration of the foaming agent in the liquid phase of the pulp is easily ensured if it is introduced into the pulp with a certain, strictly dosed, flow rate ensuring its concentration in the liquid phase of the pulp in relation to the concentration at which coalescence of air bubbles in the aerated pulp begins, as -3 to one. In this case, with a 1.5-fold increase in the flow rate of the blowing agent compared to its coalescent level, the lower limit of the concentration of the blowing agent in the liquid phase of the pulp is ensured, at which spontaneous coalescence of air bubbles in the volume of aerated pulp is guaranteed not to occur, while at the same time preventing the blowing agent from exceeding three times. in comparison with its coalescent level, the upper limit of the concentration of the foaming agent in the liquid phase of the pulp is provided, at which it is guaranteed that air bubbles will coalesce when they come in contact with the hydrophobic surface of the particles of the beneficial component coated with oily reagents. A further increase in the concentration of the blowing agent in the liquid phase of the pulp above this limit leads to the quenching of coalescence and termination of the coalescence mechanism. In other words, with a minimum concentration of foaming agent and oily reagent, on the one hand, there is no coalescence of air bubbles located in the volume of aerated pulp and in the foam layer, and on the other hand, intense coalescence of air bubbles occurs when they come in contact with a hydrophobic coated monomolecular film oily reagent, the surface of the extracted particles with the formation of a three-phase contact perimeter of larger air bubbles with greater lifting force.

Получить тонкодисперсные пузырьки воздуха одинакового размера, не коалесцирующие в объеме аэрированной пульпы при низкой концентрации пенообразователя (близкой к коалесцирующему порогу), возможно, используя пневмогидравлические аэраторы, в которых происходит последовательное дробление воздушных пузырьков до необходимых размеров, в частности, от 0,02 до 0,2 мм. В процессе тонкого диспергирования воздуха в объеме пульпы производится одновременное тонкое диспергирование маслообразных реагентов, поступающих в объем пульпы в камеру флотомашины с твердыми частицами минерального сырья и с жидкой фазой флотационной пульпы от крупной фракции минерального сырья, и покрытие ими поверхности воздушных пузырьков. Пузырьки воздуха одинакового размера всплывают в пульпе с одинаковой скоростью, тем самым снижают число соударений между собой, приводящих к их взаимному слиянию в объеме аэрированной пульпы, и тем понижают уровень коалесценции пузырьков в объеме этой пульпы. It is possible to obtain fine air bubbles of the same size that do not coalesce in the volume of aerated pulp at a low foaming agent concentration (close to the coalescing threshold), using pneumohydraulic aerators in which air bubbles are successively crushed to the required sizes, in particular, from 0.02 to 0 , 2 mm. In the process of fine dispersion of air in the pulp volume, simultaneous fine dispersion of the oily reagents that enter the pulp volume into the chamber of the flotation machine with solid particles of mineral raw materials and with the liquid phase of the flotation pulp from a large fraction of the mineral raw material, and their surface coating of air bubbles. Bubbles of air of the same size float in the pulp at the same speed, thereby reducing the number of collisions with each other, leading to their mutual merger in the volume of aerated pulp, and thereby reduce the level of coalescence of bubbles in the volume of this pulp.

Кондиционирование грубозернистой пульпы с реагентами, подлежащей флотационному обогащению в машинах, совмещающих в себе одновременно процессы пенной сепарации и пенной флотации, должно вестись с учетом требований механизма действия реагентов в каждом из этих процессов, и в первую очередь, механизма действия маслообразных реагентов, ибо именно эти реагенты решающим образом влияют на крупность извлекаемых в пенный продукт частиц полезного компонента, а их эффективность в свою очередь во многом зависит от других видов флотореагентов, в частности, от пенообразователей, собирателей и модификаторов флотации. Важно при этом обеспечить, чтобы наиболее крупные и тяжелые частицы обогащаемого материала после качественной их обработки флотационными реагентами поступили затем непосредственно на пенный слой, а весь остальной кондиционированный материал был направлен во флотационный процесс в объем аэрированной пульпы. При этом качественную обработку наиболее крупных и тяжелых частиц флотационными реагентами рационально производить во вспомогательной камере кондиционированием крупнозернистой части исходного сырья дополнительным струйным перемешиванием с флотоактивной реагентной смесью, содержащей маслообразные реагенты в тонкодисперсном состоянии. В этом случае обеспечиваются условия для качественной обработки флотоактивной реагентной смесью любой и каждой частицы крупнозернистого материала, что служит необходимой предпосылкой для полного извлечения частиц полезного компонента данной крупности при последующей пенной сепарации. Причем необходимо обеспечить, чтобы избыток маслообразных реагентов не попал на пенный слой вместе с обогащаемым материалом, ибо эти реагенты оказывают на него сильное пеногасящее действие из-за интенсивной коалесценции воздушных пузырьков при контакте с этими реагентами, в результате чего происходит разрушение пенного слоя и выпадение из него частиц полезного компонента, особенно наиболее крупных. В процессе же кондиционирования материала избыток реагентов (превышающий то его количество, которое требуется для покрытия мономолекулярной пленки поверхности частиц полезного компонента, извлекаемых в пенный продукт) необходим для обеспечения оптимальной их объемной концентрации в жидкой фазе пульпы, без которой, как отмечено выше, не может быть получен положительный технологический эффект в последующем флотационном процессе, особенно для крупных частиц. Для маслообразных реагентов существенным является при этом степень их дисперсности в жидкой фазе пульпы. Чем выше дисперсность и флотационная активность этих реагентов, тем меньшее их количество потребуется для достижения максимального технологического эффекта. Избыток же маслообразных реагентов, полученный после кондиционирования крупнозернистого материала, целесообразно использовать при кондиционировании с реагентами более мелкого материала, имеющего развитую поверхность, а также для обеспечения оптимальной объемной их концентрации в жидкой фазе пульпы, необходимой для формирования конденсированных масляных пленок на поверхности воздушных пузырьков, что весьма важно для интенсификации коалесцентного механизма действия реагентов во флотационном процессе, являющегося определяющим для извлечения крупного зерна как при пенной сепарации, так и при пенной флотации. Тем самым обеспечивается технологическая утилизация необходимого при кондиционировании крупнозернистых фракций пульпы избытка реагентов, приводящая к получению более высокого технологического эффекта при последующей флотации и пенной сепарации при меньшем потреблении флотационных реагентов, а также к повышению экологической безопасности флотационного процесса. В сочетании же с полным замкнутым циклом водооборота во флотационном переделе и полной утилизации флотационных реагентов этот процесс можно сделать экологически безопасным процессом. Coating of coarse-grained pulp with reagents to be flotation enriched in machines that combine both foam separation and foam flotation processes must be carried out taking into account the requirements of the mechanism of action of the reagents in each of these processes, and first of all, the mechanism of action of the oily reagents, because it is these reagents have a decisive influence on the size of particles of the useful component recovered in the foam product, and their effectiveness, in turn, largely depends on other types of flotation reagents, in astnosti from foaming agents, collectors and modifiers flotation. It is important at the same time to ensure that the largest and heaviest particles of the enriched material after their high-quality treatment with flotation reagents then go directly to the foam layer, and all the rest of the conditioned material is sent to the flotation process in the volume of aerated pulp. At the same time, it is rational to carry out high-quality processing of the largest and heaviest particles by flotation reagents in an auxiliary chamber by conditioning the coarse-grained part of the feedstock with additional jet mixing with a flotation reagent mixture containing oily reagents in a finely dispersed state. In this case, conditions are provided for the high-quality processing by a flotation reagent mixture of any and every particle of coarse-grained material, which serves as a necessary prerequisite for the complete extraction of particles of a useful component of this size during subsequent foam separation. Moreover, it is necessary to ensure that the excess of oily reagents does not fall onto the foam layer along with the enriched material, because these reagents have a strong defoaming effect on it due to the intense coalescence of air bubbles upon contact with these reagents, as a result of which the foam layer breaks down and falls out particles of a useful component, especially the largest ones. In the process of conditioning the material, an excess of reagents (exceeding the amount required to cover the monomolecular film of the surface of the particles of the useful component recovered in the foam product) is necessary to ensure their optimal volume concentration in the liquid phase of the pulp, without which, as noted above, it cannot a positive technological effect can be obtained in the subsequent flotation process, especially for large particles. For oily reagents, the degree of dispersion in the liquid phase of the pulp is essential. The higher the dispersion and flotation activity of these reagents, the smaller their number will be required to achieve the maximum technological effect. The excess of oily reagents obtained after conditioning coarse-grained material, it is advisable to use when conditioning with reagents a finer material having a developed surface, as well as to ensure their optimal volume concentration in the liquid phase of the pulp, necessary for the formation of condensed oil films on the surface of air bubbles, which very important for the intensification of the coalescence mechanism of action of reagents in the flotation process, which is crucial for extracting coarse grains both during foam separation and foam flotation. This ensures the technological utilization of excess reagents required for conditioning coarse pulp fractions, resulting in a higher technological effect during subsequent flotation and foam separation with less consumption of flotation reagents, as well as to increase the environmental safety of the flotation process. In combination with a complete closed cycle of water circulation in the flotation redistribution and complete utilization of flotation reagents, this process can be made an environmentally friendly process.

Пример конкретного выполнения изобретения. An example of a specific implementation of the invention.

Способ пенной сепарации и флотации реализуется с применением пневматических флотационных машин, оснащенных пневмогидравлическими аэраторами и имеющими приспособления для подачи крупнозернистого продукта на поверхность пены и мелкозернистого продукта в объеме аэрированной пульпы. Данные машины работают в непосредственном сопряжении с аппаратами для фракционирования материала и одновременного его кондиционирования с флотационными реагентами. В примере конкретного выполнения изобретения использовался пенный сепаратор СПП-0,4 и аппарат КГК-2-0,75к. The method of foam separation and flotation is implemented using pneumatic flotation machines equipped with pneumohydraulic aerators and having devices for supplying a coarse-grained product to the surface of the foam and fine-grained product in the volume of aerated pulp. These machines work in direct conjunction with apparatus for fractionation of the material and its simultaneous conditioning with flotation reagents. In an example of a specific embodiment of the invention, a foam separator SPP-0.4 and an apparatus KGK-2-0.75k were used.

Кондиционирование исходного сырья с реагентами, в частности, алмазосодержащего материала крупностью менее 2 мм осуществляют в аппарате КГК-2-0,75к, сочетающим в себе возможность раздельного кондиционирования грубозернистой и мелкозернистой части материала, подлежащей флотационному обогащению методами пенной сепарации и пенной флотации. При этом производится одновременное гидравлическое деление обрабатываемого материала на фракции необходимой крупности. Флотореагенты в данный аппарат подают с исходным питанием в основную и вспомогательную камеры через пневмогидравлические аэраторы. Водорастворимые реагенты подают в аппарат с промывными водами. Высокотурбулентный режим движения пульпы внутри разделительного приспособления в основной камере обеспечивает при этом тщательное перемешивание всей входящей в аппарат пульпы с флотационными реагентами. Реагенты же, подаваемые через пневмогидравлические аэраторы во вспомогательную камеру, целевым образом адресуются для контактирования с наиболее грубозернистой частью пульпы. На нее же, в первую очередь, направлено действие реагентов, подаваемых с промывными водами. В эту зону аппарата маслообразные реагенты подают в тонкодисперсном состоянии. Последнее обеспечивается посредством пневмогидравлических аэраторов, в которых тонко диспергируется не только воздух, но и подаваемые маслообразные реагенты. Воздушные пузырьки играют при этом вспомогательную роль, как носители для тонкодиспергированных маслообразных реагентов. The conditioning of the feedstock with reagents, in particular, diamond-containing material with a particle size of less than 2 mm, is carried out in the apparatus KGK-2-0.75k, combining the possibility of separate conditioning of the coarse-grained and fine-grained part of the material to be flotation enriched by the methods of foam separation and foam flotation. In this case, simultaneous hydraulic division of the processed material into fractions of the required size is performed. Flotation reagents are supplied to this unit with the initial power supply to the main and auxiliary chambers through pneumohydraulic aerators. Water-soluble reagents are fed to a washing water apparatus. The highly turbulent mode of movement of the pulp inside the separation device in the main chamber ensures thorough mixing of the entire pulp entering the apparatus with flotation reagents. The reagents, supplied through pneumohydraulic aerators to the auxiliary chamber, are targeted for contact with the coarsest part of the pulp. On it, in the first place, the action of the reagents supplied with the wash water is directed. Oily reagents are supplied to this zone of the apparatus in a finely divided state. The latter is ensured by means of pneumohydraulic aerators, in which not only air but also supplied oily reagents are finely dispersed. In this case, air bubbles play an auxiliary role, as carriers for finely dispersed oily reagents.

Таким образом кондиционирование исходного сырья с реагентами осуществляют с использованием тонкодиспергированных в аэрогидросмеси поверхностно-активных и маслообразных веществ одновременно с разделением исходного сырья на крупнозернистый и мелкозернистый продукты, причем кондиционирование крупнозернистого продукта осуществляют струйным перемешиванием пульпы с данной реагентной смесью с одновременным переводом получаемого при этом избытка жидкой фазы пульпы и реагентной смеси в мелкозернистый продукт, при этом на пенный слой подают крупнозернистый продукт, а на разделение в объеме пульпы подают мелкозернистый продукт. Thus, the conditioning of the feedstock with reagents is carried out using finely dispersed surface-active and oily substances in the air-gas mixture simultaneously with the separation of the feedstock into coarse-grained and fine-grained products, and conditioning of the coarse-grained product is carried out by spray mixing of the pulp with this reagent mixture with simultaneous transfer of the resulting excess liquid phase pulp and reagent mixture into a fine-grained product, while on the foam layer give a coarse product, and division in the amount of pulp fed to a fine-grained product.

При подаче через пневмогидравлические аэраторы других видов флотореагентов, в частности, пенообразователей и собирателей, на выходе из пневмогидравлических аэраторов получается высокоактивная во флотационном отношении дисперсная смесь, состоящая из тонкодиспергированных между собой воды, воздуха и флотореагентов. После обработки такой тонкодисперсной смесью грубозернистой части пульпы, последняя в виде пескового продукта направляется непосредственно на пенный слой флотомашины для разделения по принципу пенной сепарации. Пенный слой будет при этом защищен от разрушения его избытком маслообразных реагентов, так как избыток маслообразных реагентов и прочих флотационных реагентов в виде активной флотационной дисперсии вместе с восходящим потоком мелкозернистой части пульпы выводится из вспомогательной камеры в виде аэрированного тонкодиспергированными пузырьками воздуха слива. Последний объединяется со сливом основной камеры и затем объединенный слив, как конечный продукт кондиционирования с реагентами мелкозернистой части пульпы, насыщенной тонкодиспергированными флотоактивными пузырьками воздуха, направляется непосредственно во флотомашину в объем аэрированной пульпы, где разделяется по принципу пенной флотации. В данном случае одновременно производится полная технологическая утилизация избытка маслообразных реагентов, оставшегося после кондиционирования грубозернистой части пульпы. При этом наличие маслообразного реагента только лишь на поверхности алмазов обеспечивает коалесценцию воздушных пузырьков, закрепившихся на алмазе во флотационной пульпе и в пене, в результате чего, укрупненные воздушные пузырьки увеличивают несущую способность флотокомплексов. When other types of flotation reagents, in particular, foaming agents and collectors, are fed through pneumohydraulic aerators, a highly active flotation dispersed mixture consisting of finely dispersed water, air and flotation reagents is obtained at the outlet of the pneumatic hydraulic aerators. After processing such a finely divided mixture of the coarse-grained part of the pulp, the latter in the form of a sand product is sent directly to the foam layer of the flotation machine for separation according to the principle of foam separation. In this case, the foam layer will be protected from destruction by an excess of oily reagents, since an excess of oily reagents and other flotation reagents in the form of an active flotation dispersion together with the upward flow of the fine-grained part of the pulp is discharged from the auxiliary chamber in the form of aerated, finely dispersed discharge air bubbles. The latter is combined with the discharge of the main chamber and then the combined discharge, as the final product of conditioning with reagents of the fine-grained part of the pulp saturated with finely dispersed flotating air bubbles, is sent directly to the flotation machine into the volume of aerated pulp, where it is separated by the principle of foam flotation. In this case, a complete technological disposal of the excess oily reagents remaining after conditioning the coarse-grained part of the pulp is simultaneously performed. At the same time, the presence of an oily reagent only on the surface of diamonds ensures the coalescence of air bubbles fixed on the diamond in the flotation pulp and in the foam, as a result of which, enlarged air bubbles increase the carrying capacity of the flotation complexes.

Приготовление пенного слоя и аэрирование пульпы осуществляют путем введения в пульпу газа в виде пузырьков и пенообразователя ОПСБ с концентрацией его в жидкой фазе пульпы 10 мг/л, при этом газ (воздух) вводят в виде пузырьков равного размера в интервале крупности 0,02-0,2 мм, полученных с использованием многоступенчатого пневмогидравлического аэратора, в котором под действием акустических колебаний пульсирующей струи жидкости происходит последовательное дробление воздушных пузырьков до необходимых размеров. The preparation of the foam layer and aeration of the pulp is carried out by introducing into the pulp a gas in the form of bubbles and an OPSB foaming agent with its concentration in the liquid phase of the pulp of 10 mg / l, while gas (air) is introduced in the form of bubbles of equal size in the size range of 0.02-0 , 2 mm, obtained using a multi-stage pneumohydraulic aerator, in which, under the influence of acoustic vibrations of a pulsating jet of liquid, the air bubbles are successively crushed to the required sizes.

Кондиционированное алмазосодержащее сырье крупностью 1-2 мм в обезвоженном (сгущенном) виде с разобщенными между собой минеральными зернами подают на пенный слой. Мелкозернистый продукт крупностью менее 1 мм после его кондиционирования с реагентами подают на флотационное разделение в объем аэрированной пульпы в виде гидросмеси, насыщенной тонкодиспергированными воздушными пузырьками, покрытыми тонкой пленкой маслообразных реагентов. Conditioned diamond-containing raw materials with a grain size of 1-2 mm in a dehydrated (condensed) form with mineral grains separated from each other are fed to the foam layer. A fine-grained product with a particle size of less than 1 mm after conditioning with reagents is fed to the flotation separation in the volume of aerated pulp in the form of a slurry saturated with finely dispersed air bubbles coated with a thin film of oily reagents.

Алмазы и сопутствующие им минералы, сконцентрировавшиеся при флотации и пенной сепарации в пенном продукте, удаляются из процесса в виде минерализованной пены, а частицы пустой породы выводятся из процесса в виде гидросмеси с камерным продуктом. При этом полученные пенный и камерный продукты удаляют при одновременном раздельном их обезвоживании с получением твердой и жидкой фаз. Обезвоживание пенного продукта осуществляют на грохоте с сеткой, имеющей ячейки размером 0,14 мм, камерный продукт обезвоживают в спиральном классификаторе КСН-30. Полученная при этом жидкая фаза (оборотные воды) подвергается осветлению в конусном осветлителе ОК-0,75 с целью выделения шламов. Жидкую фазу от обезвоживания камерного продукта подают на пенный слой, а жидкую фазу от обезвоживания пенного продукта подают в кондиционирование исходного сырья с реагентами и частично в объем пульпы в виде тонкодиспергированной аэрогидросмеси. Diamonds and their accompanying minerals, concentrated during flotation and foam separation in the foam product, are removed from the process in the form of mineralized foam, and gangue particles are removed from the process in the form of a hydraulic mixture with a chamber product. In this case, the resulting foam and chamber products are removed while they are simultaneously dehydrated to obtain solid and liquid phases. The foam product is dehydrated on a screen with a mesh having 0.14 mm cells, the chamber product is dehydrated in a KSN-30 spiral classifier. The resulting liquid phase (recycled water) is clarified in a conical clarifier OK-0.75 in order to isolate sludge. The liquid phase from dehydration of the chamber product is fed to the foam layer, and the liquid phase from dehydration of the foam product is fed to the conditioning of the feedstock with reagents and partially to the pulp volume in the form of a finely dispersed aerohydro mixture.

При осветлении оборотных вод, полученных от обезвоживания пенного продукта, находящиеся в них маслообразные реагенты и ПАВ, остаются при этом в оборотных водах. При обезвоживании пенного продукта путем его грохочения используются в качестве орошения надрешетного продукта оборотные воды, полученные от камерного продукта (после их осветления). При этом происходит десорбция оставшихся на поверхности частиц реагентов и переход их в подрешетный продукт в оборотную воду, полученную от обезвоживания пенного продукта. When clarifying the circulating water obtained from the dehydration of the foam product, the oily reagents and surfactants present in them remain in the circulating water. When dewatering the foam product by screening it, recycled water obtained from the chamber product (after clarification) is used as irrigation of the oversize product. In this case, the reagents remaining on the surface of the particles are desorbed and transferred to the sublattice product in recycled water obtained from the dehydration of the foam product.

Осветленные оборотные воды, полученные от обезвоживания пенного продукта, вместе с находящимися в них маслообразными реагентами и ПАВ, направляются в пневмогидравлические аэраторы в качестве напорной воды, необходимой для их работы. Пневмогидравлические аэраторы являются принадлежностью кондиционера КГК-2-0,75к и сепаратора СПП-0,4. Находящиеся в оборотной воде маслообразные реагенты тонко диспергируются в ней. Этому способствуют находящиеся в этой воде ПАВ. Полученная в результате этого тонкодиспергированная аэрогидросмесь поступает в процесс кондиционирования материала с реагентами и частично в зону извлечения мелких частиц совместно с находящимися в ней маслообразными реагентами и ПАВ в виде тонкодиспергированной аэрогидросмеси и таким образом происходит технологическая утилизация всех флотационных реагентов, участвующих во флотационном процессе, позволяющая снизить общий расход реагентов и повысить технологические показатели флотационного процесса и одновременно повысить экологическую безопасность процесса. The clarified recycled water obtained from the dehydration of the foam product, together with the oily reagents and surfactants located in them, are sent to the pneumohydraulic aerators as pressure water necessary for their operation. Pneumohydraulic aerators are an accessory of the KGK-2-0.75k air conditioner and SPP-0.4 separator. Oily reagents located in recycled water are finely dispersed in it. This is facilitated by surfactants in this water. The finely dispersed aero-hydromix obtained as a result of this process enters the conditioning process of the material with reagents and partly into the fine particles extraction zone together with the oily reagents and surfactants contained in it in the form of finely dispersed aero-hydromixes and thus technological utilization of all flotation reagents involved in the flotation process occurs, which allows total consumption of reagents and increase technological parameters of the flotation process and at the same time increase environmental performance Logical process safety.

При концентрации ОПСБ в жидкой фазе пульпы 10 мг/л воздушные пузырьки, диспергированные до крупности 0,02-0,2 мм, устойчиво стабилизируются молекулами пенообразователя и коалесценции воздушных пузырьков в объеме аэрированной пульпы при их свободном нахождении не происходит. When the concentration of OPSB in the liquid phase of the pulp is 10 mg / L, air bubbles dispersed to a particle size of 0.02-0.2 mm are stably stabilized by the foaming agent molecules and coalescence of air bubbles in the volume of aerated pulp does not occur when they are freely found.

При такой степени диспергированности воздуха пульпа равномерно и интенсивно насыщается воздушными пузырьками при меньшем количестве воздуха, подаваемого в пульпу (в 1,5-2 раза меньше, чем при обычной флотации), вследствие чего обеспечивается более высокая плотность среды (выше на 0,1-0,2 г/см³), в которой флотокомплексы всплывают на поверхность, и как следствие этого, несущая способность флотокомплексов возрастает. Скорость подъема воздушных пузырьков размером 0,02-0,2 мм на один-два порядка меньше скорости подъема воздушных пузырьков обычной флотационной крупности (2-3 мм в машинах пневматического типа). Гидратные оболочки на их поверхности при низких концентрациях пенообразователя (10-15 мг/л) наиболее тонкие. Все это способствует быстрому и надежному прилипанию воздушных пузырьков на гидрофобной поверхности алмазов, покрытых маслообразным реагентом, инициирующим коалесценцию прилипших и вновь прилипающих воздушных пузырьков, что ведет к их укрупнению до размера 2-3 мм и более и к увеличению подъемной силы и, как следствие, к повышению несущей способности образованных флотокомплексов. В результате укрупнения воздушных пузырьков, закрепившихся на поверхности извлекаемых частиц (алмазов), и повышения несущей способности флотокомплексов, количество более крупных флотоактивных частиц в пенном концентрате возрастает на 4-8% и технологические показатели пенной сепарации и флотации повышаются, в частности, извлечение алмазов верхнего предела крупности увеличивается на 3-4% (в сравнении с диспергацией воздуха до обычной флотационной крупности 2-3 мм).With such a degree of dispersion of air, the pulp is uniformly and intensively saturated with air bubbles with a smaller amount of air supplied to the pulp (1.5-2 times less than with conventional flotation), resulting in a higher density of the medium (higher by 0.1- 0.2 g / cm ³ ), in which the flotation complexes float to the surface, and as a result of this, the carrying capacity of the flotation complexes increases. The rate of rise of air bubbles of 0.02-0.2 mm in size is one to two orders of magnitude lower than the rate of rise of air bubbles of conventional flotation size (2-3 mm in pneumatic machines). The hydration shells on their surface at the lowest concentrations of a foaming agent (10-15 mg / l) are the thinnest. All this contributes to the fast and reliable adhesion of air bubbles on the hydrophobic surface of diamonds coated with an oily reagent, initiating coalescence of adhering and newly adhering air bubbles, which leads to their enlargement to a size of 2-3 mm or more and to increase the lifting force and, as a result, to increase the bearing capacity of the formed flotation complexes. As a result of the enlargement of air bubbles fixed on the surface of the recoverable particles (diamonds) and increase of the bearing capacity of the flotation complexes, the number of larger flotation particles in the foam concentrate increases by 4-8% and the technological parameters of foam separation and flotation increase, in particular, the extraction of diamonds from the top the size limit increases by 3-4% (in comparison with the dispersion of air to the usual flotation size of 2-3 mm).

Технологическая утилизация маслообразных реагентов и ПАВ и подача их во флотационный процесс в тонкодиспергированном виде увеличивает извлечение мелких частиц полезного компонента, а также находящихся в мелкозернистом материале шламистых частиц, что дает дополнительный прирост алмазов нижнего предела крупности на 2-2,5%
При снижении концентрации пенообразователя ОПСБ до 6 мг/л начинается коалесценция воздушных пузырьков в объеме аэрированной пульпы. Флотационная ситуация в пульпе ухудшается за счет уменьшения количества воздушных пузырьков, их укрупнения в ненагруженном состоянии и увеличения скорости всплывания, возникновения инерционных сил при соударениях крупных, быстро движущихся воздушных пузырьков, с минеральными частицами, приводящих к деминерализации образовавшихся флотокомплексов и снижения их несущей способности. Извлечение алмазов, особенно верхнего предела крупности, снижается на 12-17%
При увеличении концентрации пенообразователя ОПСБ свыше 18 мг/л извлечение алмазов снижается монотонно с 98% до 70% а при концентрации ОПСБ свыше н60 мг/л извлечение алмазов снижается резко (в 2-3 раза и более). Это происходит, с одной стороны, из-за ухудшения прилипаемости воздушных пузырьков к гидрофобной поверхности алмазов вследствие утолщения гидратных оболочек на воздушных пузырьках, создаваемых в присутствии большого избытка пенообразователя, с другой, из-за снижения коалесценции воздушных пузырьков на поверхности извлекаемых частиц и, в силу этого, уменьшения их подъемной силы. Образующиеся при этом флотокомплексы состоят из меньшего количества более мелких воздушных пузырьков, их несущая способность снижается и технологические показатели пенной сепарации и флотации ухудшаются. В частности, извлечение алмазов как верхнего, так и нижнего предела крупности снижается на 3-5% при увеличении концентрации пенообразователя ОПСБ в два раза по сравнению с оптимальной (9-18 мг/л) и на 10-15% при увеличении концентрации ОПСБ в три раза.The technological utilization of oily reagents and surfactants and feeding them into the flotation process in a finely dispersed form increases the extraction of fine particles of the useful component, as well as slimy particles in the fine-grained material, which gives an additional increase in diamonds of the lower size limit by 2-2.5%
With a decrease in the concentration of the FSB blowing agent to 6 mg / L, coalescence of air bubbles in the volume of aerated pulp begins. The flotation situation in the pulp worsens due to a decrease in the number of air bubbles, their enlargement in an unloaded state and an increase in the rate of emergence, the inertial forces arising from the collisions of large, rapidly moving air bubbles with mineral particles, leading to demineralization of the formed flotation complexes and a decrease in their bearing capacity. Extraction of diamonds, especially the upper limit of fineness, is reduced by 12-17%
With an increase in the concentration of OPSB foaming agent over 18 mg / L, diamond recovery decreases monotonously from 98% to 70%, and with a concentration of OPSB over n60 mg / L, diamond recovery decreases sharply (2-3 times or more). This occurs, on the one hand, due to the deterioration of adhesion of air bubbles to the hydrophobic surface of diamonds due to the thickening of hydration shells on air bubbles created in the presence of a large excess of foaming agent, on the other hand, due to a decrease in the coalescence of air bubbles on the surface of the extracted particles and, in the strength of this, reducing their lift. The flotation complexes formed in this case consist of a smaller number of smaller air bubbles, their bearing capacity decreases, and the technological parameters of foam separation and flotation deteriorate. In particular, the extraction of diamonds of both the upper and lower limits of fineness decreases by 3-5% with an increase in the concentration of the PSB foaming agent by a factor of two compared with the optimum (9-18 mg / l) and by 10-15% with an increase in the concentration of PSB in three times.

В итоге диапазон соотношений концентраций пенообразователя в жидкой фазе пульпы к концентрации его, при которой начинается коалесценция воздушных пузырьков, берут от 1,5:1 до 3:1. As a result, the range of ratios of the concentration of the foaming agent in the liquid phase of the pulp to its concentration, at which the coalescence of air bubbles begins, is taken from 1.5: 1 to 3: 1.

Подача оборотных вод, полученных от обезвоживания пенного продукта, совместно с маслообразными реагентами и ПАВ в пневмогидравлические аэраторы способствует более тонкому диспергированию и стабилизации воздушных пузырьков в момент их диспергирования. На выходе из пневмогидравлических аэраторов часть реагентов переходит с поверхности пузырьков в жидкую фазу пульпы, которая имеет более низкую концентрацию этих веществ за счет того, что во флотационный процесс поступает вода от обезвоживания камерного продукта, обедненного поверхностно-активными веществами и не имеющая маслообразных реагентов. The supply of circulating water obtained from the dehydration of the foam product, together with oily reagents and surfactants in pneumohydraulic aerators contributes to a finer dispersion and stabilization of air bubbles at the time of dispersion. At the outlet of the pneumohydraulic aerators, part of the reagents passes from the surface of the bubbles into the liquid phase of the pulp, which has a lower concentration of these substances due to the fact that water comes from the dehydration of the chamber product depleted in surface-active substances and does not have oily reagents.

Таким образом, предложенное техническое решение по сравнению с прототипом позволит за счет улучшения условий для формирования флотокомплексов с повышенной несущей способностью повысить технологические показатели флотационного процесса. Thus, the proposed technical solution in comparison with the prototype will allow, due to improved conditions for the formation of flotation complexes with increased bearing capacity, to increase the technological parameters of the flotation process.

Claims

1. The method of foam separation and flotation, including conditioning the feedstock with reagents, preparing a foam layer by introducing gas in the form of bubbles into the pulp, supplying conditioned air to the foam layer, separation in the foam layer and in the volume of pulp, receiving and removing foam and chamber products , characterized in that the conditioning of the feedstock with reagents is carried out using finely dispersed surface-active and oily substances finely dispersed in aerohydroxy mixtures simultaneously with the separation of the initial raw materials for coarse-grained and fine-grained products, and the coarse-grained product is conditioned by jet mixing of pulp with this reagent mixture with simultaneous transfer of the resulting excess liquid phase of the pulp and reagent mixture into a fine-grained product, while the coarse-grained product is fed to the foam layer, and for separation in volume the pulps serve a fine-grained product, the removal of foam and chamber products is carried out while dehydrating them to obtain solid and liquid phases, etc. what is the liquid phase from the dehydration of the chamber product fed to the foam layer, and the liquid phase from the dehydration of the foam product is fed to the conditioning of the feedstock with reagents and partially to the pulp volume in the form of a finely dispersed aero-fluid mixture, while the preparation of the foam layer is carried out by introducing a foaming agent into the pulp, and gas injected into the pulp in the form of bubbles of equal size.

2. The method according to p. 1, characterized in that the range of ratios of the concentrations of the foaming agent in the liquid phase of the pulp to its concentration, at which coalescence of air bubbles begins, take from 1.5 1.0 to 3.0 1.0, and the gas in the pulp is introduced in the form of finely dispersed vesicles ranging in size from 0.02 to 0.2 mm.