Пенная сепарация

Впервые процесс пенной сепарации минеральных частиц был описан еще в начале 60-х годов прошлого века, а уже в середине 60-х был создан первый аппарат для проведения сепарации этим способом. К середине 80-х в СССР уже производилось пять промышленных моделей сепараторов данного типа, успешно применяемых на предприятиях, осуществляющих переработку руд и обогащение различных минералов. Кроме того, устройства для пенной сепарации применялись с целью проведения очистки сточных вод и вод, планируемых к повторному использованию.

Такое быстрое распространение и активное использование машин для пенной сепарации легко объяснимо: ключевыми преимуществами пенной сепарации являлись высокая скорость и экономичность, достигаемая за счет снижения потребности в электроэнергии как непосредственно на проведение разделения частиц, так и на подготовительные мероприятия.

Суть пенной сепарации заключается в разделении минеральных частиц по признаку смачиваемости при их вертикальном нисходящем перемещении сквозь слой пены, который непрерывно перемещался по поверхности аэрированной жидкости. В зависимости от того, какими свойствами отличается поверхность частицы (как природными, так и формируемыми специальными реагентами), она с различной скоростью будет проходить сквозь слой пены. Крупность частиц, извлекаемых описываемым способом, зависит от обрабатываемого материала, так, для угля она составляет 0,5 – 5 миллиметров, а для фосфорита — 0,2 – 1,2 мм.

Высокая скорость разделения частиц в ходе проведения пенной сепарации детерминирована тем, что расстояние, на которое перемещаются свободные частицы по направлению к пузырькам, а также время, затрачиваемое на это движение, довольно малы. Кроме того, в этом процессе длина пути минерализованных пузырьков до их вывода в концентратный желоб уменьшена. Важной особенностью описываемого процесса также является то, что даже при уменьшении показателя концентрации извлекаемого компонента при каждой повторной обработке, показатель его извлечения на единицу объема пульпы изменяется незначительно.

Конструкция аппаратов для пенной сепарации весьма схожа и, как правило, состоит из загрузочной камеры, обеспечивающей также и распределение материала, и отсека, в котором происходит процесс разделения. В разделительной камере расположены наклонные деки, щелевые эрлифты и диспергаторы воздуха. В загрузочный отсек машины подается пульпа, обработанная реагентами. При этом крупные и тяжелые частицы опускаются по направляющим поверхностям вниз и направляются эрлифтом на пенный слой. Если размер частиц мал, они вместе с основной массой жидкости проходят над аэраторами.