Музыкаға флотация

Қазақстанда алынатын минералдарды ашу үшін терең ұнтақтауды қажет ететін өте майда түйіршікті кендердің үлесі біртіндеп артып келеді. Осы кезде руданың едәуір бөлігі 10 микрометрден аз, тіпті нанобөлшектерге дейін ұсақталып, оларды тиімді түрде тек флотациялық пульпаның сулы фазасынан бөлінетін газдар арқылы флотациялауға болады. Бұл әдіс флотацияның бастауына себеп болған (Германия патенті №39369, 1986 жыл). Алайда ғалымдар мен өнеркәсіп мамандарының мақсатты күш-жігеріне қарамастан, ол әлі де өнеркәсіптік флотация тәжірибесінде қолданылған жоқ. «НЦ КПМС РК» байыту зертханасының қызметкерлері өткен ғасырдың соңында судың құрамында ауа газдарының тек 25 мг/л-ден аспай еритінін анықтаған.

Тәжірибелер бұл мөлшердегі газдың флотациялық пульпадағы барлық кен бөлшектерін бөліп алу үшін жеткіліксіз екенін көрсетті. Осы мәселені шешу жолдарын іздеу басталды. Тәжірибелер нәтижесінде акустикалық өрісте флотациялық қабілеті бар гидрофобты минералды бөлшектер болған жағдайда, олардың флотация процесі ауаның суда шектеулі еруіне тәуелді болмай, барлық гидрофобты бөлшектер көбік концентратына өткенге дейін жалғасатыны анықталды.

Акустикалық флотация процесі физикалық тұрғыдан бірнеше килогерцтен мыңдаған килогерцке дейінгі жиілік диапазонында тиімді, бірақ қазіргі уақытта экономикалық тұрғыдан тиімдісі – бірлі-жарым килогерц жиіліктер, оларды пульпада механо-гидроакустикалық құрылғылар (мысалы, жасалған акустикалық айналмалы аэратор) арқылы өндіруге болады. Пульпаның сулы фазасынан бөлінетін газдарды пайдалану артықшылығы, ең алдымен, басқа тәсілдермен флотацияланбайтын микро және нанодисперсиялар үшін маңызды. Технологиялық зерттеулер көрсеткендей, егер әдістің тиімділігін 10 микрометрден аз бөлшектер бойынша бағаласақ, онда осы фракцияның үлесі 50% болғанда, күрделі құрамды өте майда түйіршікті сульфидті кендерді флотациялау кезінде акустикалық әдіспен қорғасын циклінде галенитті алу дәстүрлі флотациямен салыстырғанда 16%-ға жоғары. Сонымен қатар, концентраттағы қорғасын мөлшері 14%-ға көп, ал ластайтын мырыш 7%-ға аз. Мырыш циклінде сфалеритті алу акустоаэратор қолданғанда 11%-ға жоғары, концентраттағы мырыш мөлшері 9%-ға артық, ал ластайтын қорғасын 5%-ға төмен. Егер бұл көрсеткіштер өндірістік жағдайда екі есе азайса да, бұл әдісті енгізудің әсері айтарлықтай болмақ, себебі байыту фабрикаларында әрбір пайыздық шығым үшін күрес жүреді.

Қазіргі уақытта табылған құбылысты терең зерттеу және оны жартылай өнеркәсіптік жағдайда сынауға арналған аппараттың үлгісін жасау бойынша жұмыстар қатар жүргізілуде. Флотация процесінің гидродинамикалық және акустикалық аспектілері терең зерттелуде, бұл өнеркәсіптік нұсқасын жасауға жылдам ілгерілеуге мүмкіндік береді. Мысалы, судың өзінде доакустикалық тербелістерден акустикалыққа өту 1,47 кГц жиілікте, ал флотациялық пульпада – 2,90 кГц жиілікте болатыны анықталды. Бұл алдын ала су құрылымдық факторымен байланыстырылады, бірақ процесті толық басқару үшін оны терең зерттеу қажет. Тағы бір маңызды фактор: акустикалық жиілік артқан сайын пульпаның ультрадыбысты жұту тиімділігі артады, бірақ сонымен бірге акустикалық тербелістердің пульпаға ену тереңдігі төмендейді, сондықтан осы құбылыстың шекараларын анықтау қажет.

Еремин Ю.П.

ҚР Минералдық ресурстар академиясының академигі, техника ғылымдарының докторы,

«НЦ КПМС РК» РМК бас ғылыми қызметкері