5-mavzu. Flotatsiyalash jarayonining fizik kimyoviy asoslari

3.5-rasm. Konussimon siklonli elak:
1 – mayda fraksiyalarni kirish shtuseri; 2 – elash yuzalari; 3 – kirish tirqishi; 4 – aylanma
tarnov; 5 – ta’minlovich quvur; 6 – rama; 7 – yirik fraksiyalarni chiqarish shtuseri.

U asoslar bilan birlashtirilgan kesilgan konus ko‘rinishiga ega bo‘lgan bir nechta panjaralardan iborat. Elakning yuqori qismidagi kolosnik panjaralari orasida tirqish konus hosil qiluvchi bo‘yicha joylashgan, pastida konus hosil qiluvchining ko‘ndalangi bo‘yicha joylashgan. Yuqori konusning asosi atrofida suspenziyani tangensial yoki spiral holda olib keladigan aylanma tarnov o‘rnatilgan. Konusning ichidagi suspenziya spiralsimon traektoriya bo‘yicha harakatlanadi. Tirqishlar orqali kolosniklar orasidan mayda zarrachalar o‘tadi, yirikroqlari esa markaziy voronka orqali to‘kiladi.

Maydalash siklida ho‘l(klassifikatsiyalash) tasniflash uchun hozirgi vaqtda og‘ir suspenziyalarni regeneratsiya qilish sikllarida qo‘llaniladigan og‘ir turdagi vibratsion o‘zidan-o‘zi balanslanadigan elaklarni ishlatish mumkin. Bunday elaklarning yuzasi – 4,5–18 m²

3.3. LOY-KARBONATLI QUYQALARNI ShLAMSIZLANTIRISh, QUYuQLAShTIRISh VA YuVISh

Maydalangan ma’danlarda yupqa dispersli loy-karbonat shlamlar mavjuddir. Bunday shlamlarni flotatsiyaga yo‘naltirish flotatsiya jarayonini selektivligini pasayishiga olib keladi va loy-tuz suspenziyalarni suvsizlantirishda sezilarli qiyinchiliklarga olib keladi .

Bunday qiyinliklar silvin minerallari yuzasida shlamli parda hosil qilish, aminlarga katta solishtirma yuzalikka ega bo‘lgan loy zarrachalarining yuqori adsorbsion faolligi va havo pufakchalarining blokirovka qilinganligi hisobiga yuzaga keladi. Kaliy ma’danida erimaydigan qoldiqning miqdori 2-3% dan ortiq bo‘lganda, flotatsion boyitish sxemalari tahminiy loy shlamlarini ajratish jarayonini o‘z ichiga olishi kerak. Loy minerallari qayta ishlash texnologik sxemasiga, flotatsion donalar (>0,25 mm) yirikligiga, depressor sarfiga, maydalash darajasiga, kaliy konsentratlari sifati va boyitish mahsulotlarini suvsizlanishi usullariga ta’sir qiladi. Yirik donali flotatsiyada (3–0,8 mm) ma’danni astoydil shlamsizlantirish o‘tkaziladi.
Loy–karbonat shlamlarining flotatsiya jarayoniga zararli ta’sirini bartaraf qilishning bir nechta usullari ma’lum:

1. 
   flotatsiya jarayonida karbosimetilsellyuloza va boshqa reagent depressorlar bilan shlamlarni depressiyalash;
   
2. 
   silvinni flotatsiya qilish oldidan shlamlarni flotatsiya qilib ajratish;
   
3. 
   gidravlik shlamsizlantirish;
   
4. 
   gidravlik va flotatsion shlamsizlantirishlarni kombinatsiyasi, shu jumladan, loy-karbonat minerallarni selektiv flokulyatsiyalash;
   
5. 
   gravitatsion va elektromagnit usullari bilan dastlabki boyitish.
   

Gidravlik shlamsizlantirish maydalangan ma’danni loy-karbonat va tuzli minerallar turlicha yirikligi hisobiga cho‘kish tezligi bo‘yicha tasniflanish prinsipiga asoslangan. Zarrachalar cho‘kish tezligini gidravlik yiriklik deb nomlanadi.
Ma’danni sterjenli tegirmonda ho‘l maydalash va dispergirlashda loy-karbonat minerallari mayda sinflarga o‘tadi 0,07(0,05) – 0 mm.
Ta’sir qilish prinsipi bo‘yicha barcha tasniflash apparatalari gravitatsion ajratish klassifikatori va markazdan qochma kuch maydonida ajratish klassifikatoriga bo‘linadi. Ular shuningdek yirik (qumli) fraksiyani yuksizlantirish usullari bilan farq qiladi. Materiallarni gravitatsion ajratish va qumlarni mexanik yuksizlantirish klassifikatorlari mexanikaviy ( reyka, skrebka, spiral, gidroseparatorlar va boshqalar), o‘z-o‘zidan oqishi bilan yuksizlantirishni – gidravlik deb ataladi. Kaliy sanoatida faqat mexanik klassifikatorlar qo‘llaniladi: spiral va skrebkali, gidroseparatorlar. Markazdan qochma klassifikatorga sentrifuga, o‘z-o‘zidan oqadiganga – gidrotsiklonlar kiradi.
Kaliy sanoatida sentrofugalar mahsulotlarni suvsizlantirish uchun, gidrotsiklonlar esa tasniflash va ma’danni shlamsizlantirish uchun keng foydalaniladi.
Mayda zarrachalarni ajratish uchun (<70–50 mkm) quyuqlashtirgichlar qo‘llaniladi, unda gidravlik yiriklik bo‘yicha zarrachalarni ajratish zarrachalar og‘irligi ta’siri ostida sodir bo‘ladi.
Spiralli kalassifikatorlar yirik donali fraksiyalarni (3 – 0,8 mm) shlamsizlantirish va yuvish uchun qo‘llaniladi. Ular qiya yarim silindr tog‘oradan iborat bo‘lib, unda bir yoki ikkita aylanuvchi val joylashtirilgan. Valga spirallar o‘rnatilgan. Qurilmaga tanlab olingan klassifikator talab qilingan to‘kish va qum bo‘yicha ishlab chiqarish unumdorligini ta’minlashi kerak. Berilgan o‘lchamli spiral klassifikatorning to‘kishini og‘irlik bo‘yicha unumdorligi to‘kilgan suspenziyadagi qattiq zarrachalarning yirirkligi, zichligi va suyultirilish darajasiga bog‘liq. Shlam miqdori o‘rtacha bo‘lgan ma’danlar uchun to‘kish bo‘yicha unumdorligi Q_s (t/sutka) quyidagi empirik formula bo‘yicha hisoblanishi mumkin

bunda m – spiral soni; K_δ –ma’danning solishtirma og‘irligining tuzatmasi, u 0,65 ga teng; K_β – ajratilgan yiriklikga tuzatma (K_β = 2 ajratilgan yirikligi – 0,074 mm bulganda); D – spiral diametri, m.
Qum bo‘yicha unumdorligi Q_q (t/sutka)

bunda n – spiralning aylanish soni, ayl./min.; δ–ma’danning hajmiy og‘irligi, t/m³.
Gidrotsiklonlar kaliy sanoatida maydalangan ma’danni shlamsizlantirish va flotatsiya chiqindilarini suvsizlantirish uchun keng qo‘llaniladi. Gidrotsiklonda markazdan qochma maydon qobiqning ( tashqi yoki ichki tomondan) silindr qismiga tangensial o‘rnatilgan ta’minlovchi shtuser orqali ma’lum tezlik bilan suspenziyaning aylanma harakati natijasida hosil qilinadi. To‘kishdagi suspenziya tarkibidagi zarrachalar yirikligini pasaytirish va shlamsizlantirish samaradorligini oshirish suspenziyani spiral oqimlarida berish natijasida erishiladi ( 3.6-rasm). Gidrotsiklonda yuzaga kelgan harakat uchta zonaga ajratiladi:

1. 
   Tashqi vintsimon suspenziya oqimida inersiyaning markazdan qochma kuchlar ta’siri ostida, o‘qga radial harakatlanib yengil (mayda) zarrachalardan koluvchi yirik (og‘ir) zarrachalar konsentrlanib boradi. Yirik zarrachalar konus hosil qiluvchi bo‘ylab harakat qilib, aylanma girdob hosil qilgan holda qum tushadigan o‘rnatma orqali to‘kiladi;