SU1065028A1

SU1065028A1 - Method of determining the flotation activity of reagents

Info

Publication number: SU1065028A1
Application number: SU823471890A
Authority: SU
Inventors: Нинель Николаевна Тетерина; Виген Иосифович Мелик-Гайказян; Зоя Ивановна Глазунова; Виктор Николаевич Голота
Original assignee: Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии
Priority date: 1982-07-20
Filing date: 1982-07-20
Publication date: 1984-01-07

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФЯОТАЦИОННОЙ АКТИВНОСТИ РЕАГЕНТОВ по величине разности поверхностного нат )гени пульпы при начальной и увеличенной поверхности пульпы и заданном расходе реагентов, отличающ и и с тем, что, с целью повышени точности определени флотационной активности реагентов, поверхность пульпы увеличивают на 50+5%, определ ют максимальное значение разности величин поверхностного нат жени пульпы при заданном расходе реагента и интегральную величину разности поверхностного нат жени пульпы и по найденной величине максимального зна-д чени разности суд т о флотационной 9 активности реагента, а по интегральной величине разности поверхностного нат жени пульпы суд т о диапазоне флотационной активности реагентовMETHOD FOR DETERMINING THE FACTORY ACTIVITY OF REAGENTS by the difference in the surface tension nat of the pulp genes at the initial and increased pulp surfaces and given reagent consumption, is also different because determine the maximum value of the difference between the values of the surface tension of the pulp at a given reagent consumption and the integral value of the difference between the surface tension of the pulp and the found value of max. Of the total difference, the flotation activity of the reagent is judged 9, and the integral value of the difference in the surface tension of the pulp determines the range of flotation activity of the reagents

Description

Изобретение относитс к изучению свойств пленок водонеррстворимых реагентов на границе жидкость - газ дл определени их флотационной активности и может быть использовано дл подбора эффективных реагентов и их сочетаний, с брсновани кх рациональ ных .-расходов при флотации, а также. вы влени вли ни изменени состава жидкой фазы при флотации на .свойства пленок реагентов Известен способ определени флота ционной активности реагентов, заключающийс в постановке флотационных опытов в лабораторных машинах пенной и беспенной флотации, следующей последовательностиf готов т руду дроб т и отсевают нужный класс, руду агитируют с реагентами, подаваемыми либо в виде растворов/ либо в виде эмульсии, производ т флотацию ее в лабораторном аппарате, пенный продукт снимают через одинаковые промежутки времени, фильтруют, сушат, взвешивают и анализируют. На основании напученных данных стро т график зависимости извлечени (или выхода) от удельного расхода данного реаген та. Чем выше и левее проходит крива , тем активнее реаг.ент Недостатками этого способа вл ютс его трудоемкость и сложность моделировани промышленных процессо в лабораторных услови х Эт© часто приводит к несоответствию лабораторных рекомендаций и данных промышленних испытаний. Известен способ определени флотационной активности реагентов по в личине разности поверхностного нат жени пульпы при начальной и увеличенной поверхности пульпы и заданном расходе реагента Сущность способа заключаетс в следующем В заполнен ной водой кювете с плоскопараллель ными стеклами на кончике стекл нной трубки выдувают пузырек воздуха За тем в воду или на поверхность пузыр ка подают исследуемые реагенты Пузйрек фотографируют в параллельном пучке Света на высокочувствительную пленку. Затем пузырек тем или иным образом раздувают на. определенную , . величину и вновь фотографируют. Порерхностное нат жение до (3) и пос ле ( раздувани вычисл ют по форме пузырька методом Андреса, Хаузе .ра и Тукера с помощью соответствующих таблиц. Дл определени формы производитс р д измерений на негативном изображении пузырька с помощью микроскопов. Поверхностное нат жение рассчитывают по формуле где i - разность плотностей жидкости и газа} Ь - радиус кривизны пузырька в куполе; - ускорение силы т жести} р - коэффициент, характеризующий форму пузырька7 Разность поверхностных нат жений Д(5 Ьf- характеризует способность реагентов увеличивать прочность контакта между пузырьком и частицей при действии на частицу динамических отрывающих усилий в суспензии. Чем она больше, тем выше флотационна активность реагентов 12. К недостаткам известного способа относ т необходимость в специальном точном оборудовании (оптическа установка , дл фотографировани в параллельном пучке света, микроскоп), а также большую трудоемкость. Процесс фотографировани и измерени занимает не менее 8 ч, . вл етс дли ;тельным . Вследствие этого способ;не имеет широкого практического примене|ни дл определени флотоактивности реагентов. Известный способ характеризуетс сложностью подачи весьма малых дозированных количеств нерастворикалх в воде апол рных реагентов на поверхность пузы{)ька Поверхность пузырька диаметром 0,3 см составл ет: около 0,28 см. Дл предельного понижени 6 такой поверхности, например дл данного случа , требуетс около 110 г смеси апол рных реагентов с амином. Точную дозировку и измерение , такого количества реагента осуществить весьма сложно, поскольку станщартных приборов дл дозировани таких малых количеств нет Кроме того, невозможность точного определени количества, нанесенного на пузырек апол рного реагента, обусловлена тем, что реагент при подаче на поверхность пузырька перенос т через границу раздела жидкость/газ в кювете , на которой часть реагента неизбежно растекаетс . Все это делает практически невозможным применение способа дл сравнени флотационной активности различных водонераствори№лх реагентов, поскольку точность определени низка. Цель изобретени - повышение точности определени флотационной активности реагентов Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу определени фло- тационной активности реагентов по величине разности поверхностного нат жени пульпы при начальной и уве- личенной поверхности пульпы и задан- , ном расходе реагентов, поверхность пульпы увеличивают на 50+5%, определ ют максимальное значение разности величин поверхностного нат жени пульпы при заданном расходе реагента и интегральную величину разности поверхностного нат жени пульпы и по найденной величине максимального значени разности суд т о флотационной активности реагента, а по интегРсшьной величине равности поверхност ного нат жени пульпы суд т о диапазоне флотационной ак-тивности реагенНа фиг. 1 изхзбражена зависимость величины изменени поверхностного на т жени от количества реагента, наход щегос на поверхности жидкости на фиг. 2 - результаты опытов беспен ной флотации сильвина. Способ реализуют следующим образом . В пр моугольную BaHHyv.снабженную подвижными барьерами, валивают жидкую фазу, например или насыщен ный по КС1 и NaCl раствор. Поверхность жидкости очищают подвижными барьерами от возможных загр знений . На ограниченную подвижными барьерами часть поверхности нанос т навеску испытуемого флотореаген.та и замер ют поверхностное нат жение (б) методом Вильгельми. Затем барьерами раст гивают пленку флоторе агента, увеличива площадь, занимавмую им, на, определенн5 величину (от 10 ) и вновь измер ют поверхностное нат жение (ба), измерени провод т в услови х термостатироваии . Поверхность очищают барьерами от флотореах нта или производ т сме .ну жидкой фазы, и вышеописанные операции повтор ют дл другой навески флотореагента. Дл каждой концентрации флбтореагента на поверхности жид кой, фазы определ ют разность поверхностных нат жени раст нутой исходной пленок , л6 . Стро т график зависимости дб от концентрации реагента на поверхности жидкости и по графику определ ют фло тационную активность реагента. Чем выше расположен кдаксимум кривой при заданной степени увеличени поверхности и чем больше площадь, ограниченна кривой, тем более эффек тивным вл етс исследуемый реагент и наоборот. Степень увеличени поверхности с пленкой реагента целесообразно измен ть на 50+5%, Применение меньшей и большей степени увеличени нежелательно , так как различи в &б дл различных реагентов станов тс сравнимыми с допустимой norpetPHocTbip эксперимента (см. таблицу), в первом случае вследствие незначительного увеличени 6 , во втором - из-за разрыва пленки реагента при большом раст жении, когда значени 6- увегличенной поверхности дл всех реагентов станов тс практически равными значени ми, соответствующим чистой жидкости. Крива 1 (фиг.-l) соответствует изменению поверхностного нат жени дл смеси остаточного экстракта фенольной очистки масел Пермского нефтеперерабатывающего завода (фАК-81) с дистиллированными аминами Березниковского азотно-тукового завода(ДА БАТЗ), крива 2-то же, дл смеси остаточного и дистилл тного экстрактов фенольной очистки масел Полоцкого нефтеперерабатывающего завода (ГФК) с ДА БАТЗ, крива 3 - то же, дл мазута с ДА БАТЭ На фиг. 2 приведены результаты опытов беспенной флотации сильвина класса 2,0-2,8 мм этими же смес ми на кривых 4-6 представлена зависимость выхода сильвина в концентрат :ОТ расхода реагентов дл тех же смесей , что и на фиг. 1. I П р и м е р. :в ванну размером :40 X 20 X 0,3 см, снабженную подвижными барьерами, на поверхность насыщенного по KaCl и КС1 водного раствора при ввод т различные количества реагентов, представл ющих из себ смеси пол рноапол рных нефтепродуктов (ФАК-81, мазута, ГФК) с ДА БАТЗ в соотношении IQ:, Первоначальное рассто ние между барьерами 10 см, площадь поверхности 200 см. После введени реагента измер ют поверхностное нат жение жидкости б , Затем передвижением барьера поверхность жидкости увеличивают на 50% и вновь измер ют поверхностное нат жение 6 у. Измерение 6 провод т отрывом стальной пластины толщиной О.,01 см и длинор 3,7 см, силу отрыва измер ют гор-, зионными весами. Поверхностное, нат -жение вычисл ют по формуле 6-К, где F - сила отрыва, дин; 21 - периметр пластины, см; К - поправочный коэффициент. Длительность измерени поверхностного нат жени составл ет 30 с (вместо 8 ч при измерении d по форме капли в соответствии с прототипом). Дл каждой концентрации реагента на not-i верхности определ ют величину повышени поверхностного нат жени дd (jj-(3, . По полученным результатам стро т график зависимости & б - (). На фиг. 1 приведены результаты определени Ad дл различных количеств ФАК-81 (крива 1), ГФК (крива The invention relates to the study of the properties of films of water-insoluble reagents at the liquid-gas interface to determine their flotation activity and can be used to select effective reagents and their combinations, with the development of rational costs for flotation, as well. revealing the influence of changes in the composition of the liquid phase during flotation on the properties of reagent films The method for determining the flotation activity of reagents is known, which consists in setting up flotation experiments in laboratory machines for frothy and non-foamy flotation; with reagents supplied either in the form of solutions / or in the form of an emulsion, it is floated in a laboratory apparatus, the foam product is removed at regular intervals, filtered, dried at, weighed and analyzed. Based on the accumulated data, a graph of extraction (or output) versus the specific consumption of this reagent is plotted. The higher and to the left is the curve, the more active the reagent. The disadvantages of this method are its complexity and the complexity of modeling industrial processes in laboratory conditions. This often leads to a mismatch of laboratory recommendations and industrial test data. A method is known for determining the flotation activity of reagents by the difference in the surface tension of the pulp with the initial and increased surface of the pulp and the reagent consumption given. The essence of the method is as follows In a water-filled cuvette with plane-parallel glasses on the tip of the glass tube blown an air bubble. or on the surface of the bubble, the investigated reagents are fed. Pusyrek are photographed in a parallel beam of Light on a highly sensitive film. Then the bubble is inflated in one way or another. specific,. size and take pictures again. The pitch tension before (3) and after (inflation is calculated by the shape of a bubble by the method of Andres, House and Tucker using the appropriate tables. To determine the shape, a number of measurements are made on the negative image of the bubble using microscopes. Surface tension is calculated from where i is the difference between the densities of the liquid and gas} b is the radius of curvature of the bubble in the dome, acceleration of the force of gravity} p is the coefficient characterizing the shape of the bubble7 The difference in surface tension D (5ff- characterizes the ability of the reactants to increase the contact strength between the bubble and the particle under the action of a dynamic separation force on the particle in suspension. The larger it is, the higher the flotation activity of the reagents 12. The disadvantages of this method include the need for special precision equipment (optical installation, for photographing in a parallel light beam, microscope), as well as greater complexity. The process of photographing and measuring takes at least 8 hours. is long lasting. As a result, the method does not have a wide practical application for determining the photoactivity of reagents. The known method is characterized by the difficulty of supplying very small metered amounts of non-soluble cicles of apolar reagents to the surface of the bubble {). The surface of a bubble with a diameter of 0.3 cm is: about 0.28 cm. For the ultimate decrease of 6 such surfaces, for example, about 110 g of a mixture of apolar reagents with an amine. Accurate dosage and measurement of this amount of reagent is very difficult, since there are no conventional devices for metering such small amounts. Moreover, the inability to accurately determine the amount deposited on the apolar reagent bubble is due to the fact that the reagent is transferred across the border when applied to the surface of the bubble. a liquid / gas section in a cuvette where a portion of the reactant inevitably spreads. All this makes it almost impossible to use the method for comparing the flotation activity of various water-insoluble reactants, since the accuracy of the determination is low. The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the flotation activity of reagents. The goal is achieved by the fact that, according to the method of determining the flotation activity of reagents by the difference in the surface tension of the pulp with the initial and increased surface of the pulp and the specified consumption of reagents, the surface of the pulp 50 + 5%, the maximum value of the difference between the values of the surface tension of the pulp is determined for a given reagent consumption and the integral value of the difference between the surface tension Ulpia and found to the maximum value of the difference is judged to flotation reagent activity, and the magnitude of integRsshnoy equality surfaces Nogo tension judged pulp of flotation activity range reagenNa FIG. 1 shows the dependence of the magnitude of the change in the surface load on the quantity of the reagent located on the surface of the liquid in FIG. 2 - the results of experiments of silvin floatless flotation. The method is implemented as follows. The liquid phase, for example, or the solution saturated with KC1 and NaCl, is poured into the rectangular BaHHyv.supplied with movable barriers. The surface of the liquid is cleaned by moving barriers from possible contamination. A portion of the test flotation reagent was applied to a portion of the surface limited by movable barriers and the surface tension (b) was measured by the Wilhelmy method. Then the barriers stretch the film of the agent's flora, increasing the area occupied by it by a value determined by 5 (from 10) and the surface tension (ba) is again measured, and the measurements are carried out under thermostatic conditions. The surface is cleaned with barriers from flotation nta or produced by mixing a liquid phase, and the above operations are repeated for another weight of flotation reagent. For each concentration of flutter reagent on the surface of the liquid, the phases determine the difference in the surface tension of the stretched initial film, l6. A graph of dB versus reagent concentration on the surface of the liquid is plotted and the flotation activity of the reagent is determined by schedule. The higher the curve’s maximum at a given degree of surface magnification and the larger the area bounded by the curve, the more effective is the reagent under investigation and vice versa. The degree of increase in the surface with the reagent film is advisable to change by 50 + 5%. The use of a smaller and a larger degree of increase is undesirable, since the differences in amps for different reagents become comparable with the acceptable norpetPHocTbip experiment (see table), in the first case a slight increase of 6; in the second, due to a rupture of the reagent film with a large stretch, when the values of the 6-point surface for all the reagents become almost equal to the values of the pure liquid. Curve 1 (fig.-l) corresponds to the change in surface tension for the mixture of the residual phenolic oil purification extract from the Perm Oil Refinery (FAK-81) with distilled amines of the Berezniki nitrogen-fertilizer plant (DA BATZ), curve 2 — the same for the residual mixture and distillate extracts of phenolic oils from the Polotsk Oil Refinery (GFK) with DA BATZ, curve 3 - the same, for fuel oil with DA BATE. In FIG. Figure 2 shows the results of experiments of sylvine foamed flotation of class 2.0-2.8 mm with the same mixtures on curves 4-6, which show the dependence of sylvin in concentrate: FROM the consumption of reagents for the same mixtures as in FIG. 1. I PRI me R. : in a bath of: 40 x 20 x 0.3 cm, equipped with movable barriers, various amounts of reagents, which are mixtures of polar-polar oil products (FAK-81, fuel oil, are introduced on the surface of an aqueous solution saturated with KaCl and KC1) GFA) with DA BATZ in the ratio IQ :, Initial distance between the barriers is 10 cm, surface area is 200 cm. After insertion of the reagent, the surface tension of the liquid is measured. Then, by moving the barrier, the surface of the liquid is increased by 50% and the surface tension is again measured 6 y. Measurement 6 is carried out by detaching a steel plate with a thickness of 0. 1 cm and a length of 3.7 cm, the separation force is measured by hydro- zion weights. The surface tension is calculated using the formula 6-K, where F is the separation force, dyn; 21 - plate perimeter, cm; K - correction factor. The duration of the measurement of surface tension is 30 seconds (instead of 8 hours when measuring d in the form of a drop in accordance with the prototype). For each concentration of the reagent on the not-i surface, the magnitude of the increase in the surface tension dd (jj- (3,. According to the results obtained, a graph of the dependence of & b - () is determined. Figure 1 shows the results of determining Ad for different amounts of FAA -81 (curve 1), GFK (curve

2, мазута (крива 3) в сочетании с ДА БАТЭ при увеличении поверхности на 50%. Иэ графиков следует, что максимальй1а1Я величина дл исследуемых смесей реагентов примерно одинакова . Это, очевидно, обусловлено использованием з всех случа х одного и того же поверхностно-активного щестэа - ДА БАТЗ. Однако, площадь, ограниченна KpHBia«H & d -t(i}, существенно различаетс . Она максималь2, fuel oil (curve 3) in combination with DA BATE with an increase in the surface by 50%. According to the graphs, the maximum value for the studied mixtures of reagents is approximately the same. This is obviously due to the use in all cases of the same surfactant – DA BATZ. However, the area limited to KpHBia "H & d -t (i}, differs significantly. It is the maximum

LL

на дл смеси ФАК-81 с ДА БАТЗ, меньше т дл ГФК и сама маленька - дл мазута. Как показывают флотоопыты, в же последовательности измен етс -и флотоактивность смесей этих реагентов.on a mixture of FAK-81 with DA BATZ, less than t for GFK and very small for fuel oil. As shown by flotoyty, in the same sequence changes and the flotation activity of mixtures of these reagents.

Использование предлагаемого способа определени флотационной актив«ости реагентов позвол ет сократить врем и повысить точность определени флотационной активности.Using the proposed method for determining the flotation active of the reagent reagent allows reducing the time and increasing the accuracy of determining the flotation activity.

Фак-81;Г ДА 1,8+0,5 4,2+0,5 ГФК t ДА 1,2+0,5 2,4+0,5 Мазут ,t ДА 0,5+0,5 1,2+0,5 20,9+0,5 33,8+0,5 38,5+0,5 17,2+0,5 29,5+0,5 37,3+0,5 12,1+0,5 28,4+0,5 26,9+0,5Fak-81; G YES 1,8 + 0,5 4,2 + 0,5 GFK t YES 1.2 + 0.5 2.4 + 0.5 Mazut, t YES 0.5 + 0.5 1, 2 + 0.5 20.9 + 0.5 33.8 + 0.5 38.5 + 0.5 17.2 + 0.5 29.5 + 0.5 37.3 + 0.5 12.1 +0.5 28.4 + 0.5 26.9 + 0.5

Claims

(54) (57) METHOD FOR DETERMINING THE FLOTATION ACTIVITY OF REAGENTS by the value of the difference between the surface tension of the pulp at the initial and increased pulp surfaces and the given consumption of reagents, which differs in that, in order to increase the accuracy of determining the flotation activity of reagents, the surface of the pulp is increased by 50 + 5%, determine the maximum value of the difference between the values of the surface tension of the pulp at a given reagent flow rate and the integral value of the difference between the surface tension of the pulp and the found maximum value cial zna * _with cheniya difference judged flotation reagent S activity, and by the integral-1 ^ / "surfactant hydrochloric largest difference D // tension of pulp judged diapazo- 1 ^ ·· not flotation activity reagentov.II- ·