ФЛОТАЦИОННЫЕ МАШИНЫ(а. flotation machines; и. Flotationsmaschine; Flotationsgerat; ф. machine а flottation, flotteur; и. maquina de flotacion) — предназначены для разделения взвешенных в жидкости относительно мелких твёрдых частиц (или их выделения из жидкости) по их способности прилипать к вводимым в суспензию газовым пузырькам. В флотационных машинах осуществляются аэрация и суспензирование пульпы, селективная минерализация воздушных пузырьков, создание зоны пенного слоя и разделение пенного и камерного продуктов.
Первый патент на флотационные машины для масляной флотации получен английским изобретателем В. Хайнсом в 1860. В 1904 в России в г. Мариуполь была пущена одна из первых в мире флотационных фабрик, оснащённая аппаратами для масляной флотации (перерабатывала графитовую руду Старокрымского месторождения). В 1904 английским учёным А. Мак-Куистеном разработан аппарат для плёночной флотации; в 1906 английским ученым Ф. Элмором для вакуумной флотации и электрофлотации. Первые промышленные образцы флотационных машин созданы американскими учёными Т. Гувером (1910, флотационная машина механического типа) и Д. Кэллоу (1914, флотационная машина пневматического типа).
Различия в конструкциях флотационных машин в основном определяются способом аэрации пульпы (рис. 1 и рис. 2).
По этой характеристике машины делят на три группы: механическая (перемешивание пульпы, засасывание и диспергирование воздуха осуществляется импеллером); пневмо-механическая (воздух подаётся из воздуходувки, диспергирование и перемешивание пульпы выполняются импеллером); пневматическая — машины пенной сепарации, колонные, аэролифтные (перемешивание и аэрация пульпы осуществляется подачей сжатого воздуха через аэраторы различных конструкций). Кроме этих типов следует выделить флотационные машины, пока не получившие широкого распространения; вакуумные и компрессионные (аэрация обеспечивается выделением растворённых газов из пульпы); электрофлотационные (аэрация жидкости пузырьками, выделяющимися при электролизе); центробежные и со струйным аэрированием жидкости. Каждая группа классифицируется и по другим признакам (например, для машин механического и пневмомеханического типа по конструкции импеллера, способу подвода воздуха к нему, особенностям перекачивания импеллером пульпы и её циркуляции в камере). Конструкции импеллеров различных флотационных машин (рис. 3) могут быть разделены на два основных типа: лопастные и пальцевые.
Способ перекачивания пульпы импеллером во многом определяет гидродинамический режим камеры и особенности аэрации пульпы. Гидродинамический режим зависит от размеров зоны интенсивной циркуляции пульпы. По этому признаку можно выделить машины с придонной циркуляцией и циркуляцией во всём объёме камеры. Движение внутрикамерных потоков определяется конструктивными особенностями камеры. К ним относятся конструкции статора и успокоителей, форма камеры, наличие специальных отбойников и конструкция межкамерных перегородок. Статор флотационных машин предотвращает закручивание потоков в камере, равномерно распределяет потоки, создаваемые импеллером, по всему объёму и способствует диспергированию воздуха. Конструкции статоров в основном двух типов: цилиндрические и пластинчатые. Успокоителями, предохраняющими пенный слой от разрушения, оснащены не все флотационные машины. В машинах с глубокой камерой и придонным расположением импеллера успокоители не устанавливаются, поскольку турбулентные потоки, создаваемые импеллером, значительно ослабевают, достигнув пенного слоя. Успокоители необходимы в мелкой камере и при расположении импеллера близко от пенного слоя.
Камерам механических и пневмомеханических флотационных машин придаётся форма, наиболее оптимальная с гидродинамической точки зрения. Для этого большинство флотационных машин имеет скошенные внизу боковые стенки, что исключает накапливание твёрдых частиц в углах и облегчает перемещение частиц у дна от стенок к импеллеру. Большое влияние на гидродинамику потоков пульпы в машине оказывает размер межкамерных перегородок. По их влиянию флотационные машины разделяют на изолированные полностью или частично и прямоточные. Степень изолированности камер друг от друга и связанная с этим интенсивность продольного перемешивания пульпы между камерами зависят не только от конструкции перегородок, но и конструктивных особенностей аэрационного блока, а также от величины потока пульпы в машину.
Основные показатели, характеризующие работу флотационных машин: производительность, энергоёмкость и металлоёмкость. Используются машины механических и пневмомеханических типов с объёмом камер от 0,14 до 70 м3, производительностью по потоку пульпы от 0,20 до 130 м3/мин, удельным расходом мощности от 0,85 до 2,80 кВт/м3.
Регулирование параметров машины для достижения оптимальных показателей разделения при изменении характеристики сырья осуществляют изменением количества воздуха, подаваемого в камеру, толщины пенного слоя, уровня пульпы, производительности импеллера, площади окна в межкамерной перегородке.
Пневматические машины имеют ряд преимуществ перед механическими и пневмомеханическими: высокая производительность, низкая металлоёмкость и энергоёмкость, небольшие капитальные затраты. Конструктивные отличия: статичность, простота, компактность камеры, отсутствие вращающихся в абразивной среде узлов. Однако пока они широко не используются в практике обогащения из-за отсутствия надёжного и долговечного аэрирующего устройства.
Основное распространение получили машины пенной сепарации (см. Пенная сепарация) и колонные (рис. 4), в которых исходная пульпа после агитации с реагентами подаётся в среднюю или верхнюю часть колонны (ниже пенного слоя) и встречается с восходящим потоком воздушных пузырьков, вводимых в нижнюю часть.
Объём камер колонных машин от 5 до 125 м3, глубина камер от 3 до 12 м. Селективность флотации в колоннах выше вследствие противотока пульпы и воздуха и из-за большего, чем обычно, использования процессов вторичной минерализации в пенном слое. Это позволяет получить высококачественные концентраты, снизить расход депрессора, упростить технологические схемы.
Наиболее перспективны флотационные машины пневматического типа, позволяющие повысить скорость и селективность разделения, сократив при этом капитальные и эксплуатационные затраты.
Совершенствование конструкций флотационных машин идёт по пути увеличения объёма камер, надёжности и долговечности основном узлов, снижения металлоёмкости и энергоёмкости, управления внутрикамерной циркуляцией.
36.Понятия «плотность пульпы», режимы флотации, «аэрация пульпы». Плотность пульпы является одним из основных показателей контроля качества и регулирования технологического процесса на обогатительных фабриках. Важнейшим условием получения высоких технологических показателей обработки руд является сохранение оптимальной плотности пульпы, установленной для руд каждого типа в результате многочисленных лабораторных испытаний или заводской практикой и на различных фазах процесса обогащения.Наиболее важное значение имеет плотность пульпы в циклах измельчения, флотации, гравитации и обезвоживания. Плотность пульпы также оказывает влияние на работу транспортирующих аппаратов, например желобов, насосов и т.д При измельчении тонкость помола и величина, циркуляционной нагрузки регулируются изменением плотности пульпы. Сохранение заданной плотности пульпы является обязательным, так как данная характеристика обеспечивает получение наилучшей гранулометрической характеристики и наибольшей производительности мельниц.При флотации плотность пульпы имеет двоякое значение: во-первых, для каждого типа руд и для каждой стадии процесса флотации существует оптимальная плотность, при которой можно получить наиболее высокие технологические показатели, во- вторых, плотность пульпы оказывает влияние на производительность флотационных машин и на расход реагентов; однако следует иметь в виду, что чрезмерное увеличение плотности пульпы снижает аэрацию. Поэтому пределом плотности пульпы при флотации считается примерно Т:Ж = 1:1. При проведении расчетов принимают во внимание не плотность пульпы, а содержание твердого в пульпе, которое выражается в процентах или в долях единицы. Обычно при обогащении для определения содержания твердого вещества в пульпе пользуются таблицей или номограммой, составляемыми на основе формулы, выведенной путем, приведенным ниже. Масляная флотация была предложена первой, на которую В. Хайнсу (Великобритания) в 1860 году был выдан патент № 488[1]. При перемешивании измельченной руды с маслом и водой сульфидные минералы избирательно смачиваются маслом и всплывают вместе с ним на поверхность воды, а порода (кварц, полевые шпаты) осаждается. В Российской империи масляная флотация графита была осуществлена в 1904 году в Мариуполе.Пленочная. Способность гидрофобных минеральных частиц удерживаться на поверхности воды, в то время как гидрофильные тонут в ней, была использована А. Нибелиусом (США, 1892) и Маквистеном (Великобритания, 1904) для создания аппаратов плёночной флотации, в процессе которой из тонкого слоя измельченной руды, находящегося на поверхности потока воды, выпадают гидрофильные частицы.Пенная — при которой через смесь частиц с водой пропускают мелкие пузырьки воздуха, частицы определённых минералов собираются на поверхности раздела фаз «воздух-жидкость», прилипают к пузырькам воздуха и выносятся с ними на поверхность в составе трехфазной пены (с добавлением пенообразователя, который регулирует устойчивость пены). Пену в дальнейшем сгущают и фильтруют. В качестве жидкости чаще всего используется вода, реже насыщенные растворы солей (разделение солей, входящих в состав калийных руд) или расплавы (обогащение серы).Аэрация пульпы для последующей флотации интенсифицируется специально вводимым в пульпу реагентом — пенообразователем, что способствует диспергированию воздуха на мелкие пузырьки. Эти реагенты препятствуют также слиянию мелких пузырьков в крупные и уменьшают скорость их всплывания в пульпе, что усиливает аэрацию и положительно влияет на флотацию. В оптимальных условиях в механических флотационных машинах основная масса пузырьков имеет диаметр 0,8-1 мм, в пневматических 2,5-4 мм. Производительность машин пропорциональна объёму аэрированной зоны пульпы в камере машины.
37. Области применения флотационных машин различного типа. Флотационные машины предназначены для проведения собственно флотации. В них осуществляют перемешивание твердых частиц (суспендирование пульпы) и поддержание их во взвешенном состоянии; аэрацию пульпы и диспергирование в ней воздуха; селективную минерализацию пузырьков путем контакта с обработанными флотореагентами частицами; создание зоны пенного слоя; разделение пульпы и минерализов. пены; удаление и транспортировку продуктов обогащения. Впервые патент на флотац. машину выдан в 1860; первые пром. образцы машин разработаны в 1910-14 (T. Гувер и Д. Кэллоу, США).Широкое использование флотации для обогащения полезных ископаемых привело к созданию разных конструкций машин. Каждая машина состоит из ряда последовательно расположенных камер с приемными и разгрузочными устройствами для пульпы; каждая камера снабжена аэрирующим и пено-съемным устройствами. Различают одно- и многокамерные флотац. машины. К однокамерным относятся флотационные колонны, в к-рых высота камер превышает их ширину более чем в 3 раза; эти аппараты применяют при флотац. обогащении мономинеральных руд и флотац. отделении шламов. Многокамерные машины позволяют реализовать сложные схемы обогащения полиминеральных руд с получением неск. концентратов. По способам аэрации пульпы выделяют мех., пневмомех., пневмогидравлич. и пневматич. машины. В механических машинах взвешивание частиц руды (перемешивание пульпы), засасывание и диспергирование воздуха осуществляется аэратором, или импеллером. В отличие от этих устройств в пневмомеханическиемашины (схему камеры см. на рис.) воздух подается в зону импеллера принудительно с помощью воздуходувки. В пневмогидравлических машинах воздух диспергируется в аэраторах спец. конструкций (напр., в эжекторах) при взаимод. струй жидкости и воздуха. В пневматических машинах воздух диспергируется при продавливании через пористые перегородки.
38.Схемы флотации. Понятия «основная флотация», «перечистая флотация, «контрольная флотация», «стадия флотации», «цикл схемы флотации», «коллективная» флотация, «последовательно-селективная и коллективно-селективная флотация». Циклы коллективно-селективной флотации. Основная флотация - первая в технологической схеме операция флотации, в результате которой получается черновой концентрат и хвосты. В одной технологической схеме флотации может быть несколько операций основной флотации, например, при обогащении полиметаллических руд, основная коллективная флотация, основная медная флотация, основная цинковая флотация и т.д.Контрольная флотация – операция перефлотации хвостов основной флотации с целью доизвлечения полезных минералов из них.Перечистная флотация – операция повторной флотации черновых концентратов или концентратов, получаемых в контрольной флотации для повышения качества их.Монометаллические руды, из которых выделяется лишь одлин полезный минерал, могут обогащаться по одно- и многостадиальным схемам. Причем количество стадий флотации зависит от крупности вкрапленности полезного материала, а также способности его и минералов вмещающих пород к ошламованию. При крупной вкрапленности полезного минерала, который при измельчении не склонен к ошламованию, можно выделить кондиционный концентрат и отвальный хвосты по простой одностадиальной схеме. 
что в практике флотации встречается крайне редко,т.к. для этого необходимо, чтобы в руде содержание ценного минерала было высоким и он бы обладал хорошими флотационными свойствами, а требования к его извлечению были бы невысокими. Наличие шламующихся полезных минералов, например, галенита, имеющих неравномерную вкрапленность, требует применение двухстадиальных схем флотации в которой после грубого измельчения выделяется концентрат в первой стадии. Хвосты первой стадии доизмельчаются и направляются на вторую стадию флотации, где также выделяется концентрат. Это предохраняет основную массу минерала от ошламования.Встречаются руды с очень сложной и неравномерной вкрапленностью, когда полезные минералы находятся в тонких сростках с другими минералами, которые также имеют различную крупность. Обогащение таких руд проводят по сложным трехстадиальным схемам с доизмельчением хвостов первой и второй стадии флотацииЕсли полезный минерал находится в виде тонких сростков с другими минералами и образует с ними агрегаты, то из такой руды после грубого измельчения выделяется основная масса отвальных хвостов и бедный концентрат, который после доизмельчения идет на перечистную операцию (рис. 173). При этом хвосты перечистной операции (промпродукт) содержат значительные количества полезного минерала и направляются в основную операцию без доизмельчения.При неравномерной вкрапленности полезных минералов сравнительно грубое измельчение позволяет в основной флотации сразу выделить крупные минералы в концентрат. Богатые хвосты направляются на контрольную флотацию, где выделяется промпродукт, который после доизмельчения направляется в основную флотацию или в самостоятельный цикл флотации промпродукта.При флотации полиметаллических руд в зависимости от последовательности выделения полезных минералов в самостоятельные концентраты различают коллективную, селективную и коллективно-селективную схемы флотации.Если в процессе флотации извлекаются все минералы, обладающие одинаковой флотируемостью, то такая флотация называется коллективной.. При селективной флотации полезные минералы извлекаются последовательно, причем каждый последующий концентрат извлекается из хвостов предыдущей флотации. По коллективно – селективной схеме все полезные минералы после грубого измельчения сначала флотируются в коллективный концентрат с удалением в хвосты основной массы минералов вмещающих пород. Полезные минералы в коллективном концентрате обычно находятся в сростках между собой, поэтому после доизмельчения концентрата из него последовательно извлекаются ценные минералы в самостоятельные концентраты.
39.Основные понятия, определения и классификация процессов магнитного обогащения. Способы разделения частиц по магнитным свойствам. Угол раскрытия веера. Магни́тное обогаще́ние поле́зных ископа́емых— обогащение полезных ископаемых, основывающееся на действии неоднородного магнитного поля на минеральные частички с разной магнитной восприимчивостью и коэрцитивной силой.Магнитным способом, используя магнитные сепараторы, обогащают железные, титановые, вольфрамовые и другие руды. По областям применения различают подготовительные, основные (собственно магнитное разделение) и вспомогательные процессы магнитного обогащения.Подготовительные процессы:улавливание металлолома,намагничивание и размагничивание,магнитная агрегация.Вспомогательные процессы:сгущение и обезвоживание,измельчение в магнитном поле.В зависимости от величины магнитной восприимчивости материала магнитная сепарация разделяется на слабомагнитную и сильномагнитную, в зависимости от среды, в которой проводится разделение, — на мокрую и сухую.По принципу использования магнитного поля процессы магнитного обогащения разделяют на прямые и комбинированные (непрямые). К прямым принадлежат процессы разделения в слабых и сильных полях, регенерации суспензий, извлечения металлолома, магнитного пылеулавливания, термомагнитной и динамическойагрегации.Непрямые процессы:магнитогидростатическая(МГС),магнитогидродинамическая (МГД) сепарация,сгущение материалов, которые предварительно прошли магнитную флокуляцию, сепарацию полезных компонентов, локализованных на магнитных носителях.Для успешного разделения минералов в магнитных сепараторах необходимо, чтобы величина коэффициента селективности магнитного обогащения была не меньше 3 — 5.Соответственно классификации процессов магнитного обогащения различаются и аппараты, в которых происходят эти процессы: Магнитные сепараторы,дешламаторы,магнитогидростатическиесепараторы,магнитогидродинамическиесепараторы,электродинамическиесепараторы,железоотделители,металлоразделители,устрройства для размагничивания и намагничивания материалов.Разделение минеральных частиц по магнитным свойствам может осуществлятья в трёх режимах:режим отклонения магнитных частичек характеризуется повышенной производительностью, но сниженой эффективностью процесса;режим удержания магнитных частичек характеризуется высоким извлечением магнитного компонента;режим извлечения магнитных частичек характеризуется высоким качеством магнитного продукта, но снижением его извлечения.Современные магнитные сепараторы имеют эффективность разделения и производительность в 5-10 раз бо́льшую, чем образцы середины ХХ столетия. В сравнении с другими методами себестоимость магнитной сепарации для кусковых сильномагнитных материалов самая низкая, для мелкодисперсных — вторая после самого дешёвого метода винтовой сепарации. Производительность сепараторов для кусковых руд достигает 500 т/час, для тонкоизмельчённых сильномагнитных — 200 т/час, слабомагнитных — 40 т/час.Перспективность магнитного обогащения обуславливается непрерывным интенсивным развитием технологии производства магнитных материалов и техники сильных магнитных полей, параметры которых постоянно улучшаются, а себестоимость обогащения снижается.
40.Теоретические основы магнитного обогащения. Напряженность. Однородные и неоднородные магнитные поля. Магнитная восприимчивость. Магнитная проницаемость. Напряжённость магни́тного по́ля (стандартное обозначение Н) — векторная физическая величина, равная разности вектора магнитной индукции B и вектора намагниченности M. НЕОДНОРОДНОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ Характеристика неоднородного магнитного поля: магнитные линии искривлены; густота магнитных линий различна; сила, с которой магнитное поле действует на магнитную стрелку, различна в разных точках этого поля по величине и направлению. Где существует неоднородное магнитное поле? - вокруг прямого проводника с током; - вокруг полосового магнита; - вокруг соленоида (катушки с током). ОДНОРОДНОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ Характеристика однородного магнитного поля: магнитные линии параллельные прямые; густота магнитных линий везде одинакова; сила, с которой магнитное поле действует на магнитную стрелку, одинакова во всех точках этого поля по величине и направлению. Где существует однородное магнитное поле? - внутри полосового магнита и внутри соленоида, если его длина много больше, чем диаметр. МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ горных поро — характеризует способность горных пород к намагничиванию под действием магнитного поля. Определяется главным образом содержанием включений ферромагнитных минералов (в основном минералов титаномагнетитовой группы). На величину магнитной восприимчивости влияет также форма и размер зёрен ферромагнитных минералов, расположение зёрен друг относительно друга. Это предопределяет значительный диапазон изменения магнитной восприимчивости горных пород одного и того же типа и приводит к тому, что однозначная связь между содержанием титаномагнетита в породе и её магнитной восприимчивости в большинстве случаев устанавливается лишь при статистической обработке результатов. Магнитная проницаемость — физическая величина, коэффициент (зависящий от свойств среды), характеризующий связь между магнитной индукцией {B} и напряжённостью магнитного поля {H} в веществе. Для разных сред этот коэффициент различен, поэтому говорят о магнитной проницаемости конкретной среды (подразумевая ее состав, состояние, температуру и т. д.).
41.Магнитные сепараторы основные понятия, определения и виды сепараторов. Магнитные методы обогащения полезных ископаемых основаны на различии магнитных свойств разделяемых минералов. разделение по магнитным свойств осуществляется в магнитных полях. Магнитное поле представляет собой пространство вокруг магнитов или проводников с электрическим током, в котором проявляется действие магнитных сил. В зависимости от удельной магнитной восприимчивости минералы условно делятся на три основные группы: сильномагнитные, слабомагнитные, немагнитные. При магнитном обогащении используются только неоднородные магнитные поля. Такие поля создаются соответствующей формой и расположением полюсов магнитной системы сепаратора. Магнитные системы разделяются на открытые и замкнутые. Аппараты в которых производится магнитное обогащение полезных ископаемых, называются магнитными сепараторами. В зависимости от магнитных систем различаются сепараторы электромагнитные (Э) и с постоянными магнитами (П). Сепараторы для сухого или мокрого обогащения обозначаются буквами соответственно С и М. При сухом обогащении на барабанных сепараторах руда (крупнее 3 мм) загружается на верхнюю часть барабанов. Магнитные частицы притягиваются к поверхности барабанов, а немагнитные или слабомагнитные ссыпаются с барабана в течки и направляются на перечистную сепарацию. При мокром обогащении измельчённая руда в виде пульпы поступает под барабан. Дальнейшее движение пульпы определяется типом ванн (прямоточные, противоточные и полупротивоточные). Тип ванны применяется в соответствии с крупностью сепарируемого материала (прямоточные — материал крупностью от 3 до 6 мм; противоточные — материал крупностью менее 3 мм; полупротивоточные — материал крупностью менее 0,15 мм). По конструкции сепараторы подразделяются на барабанные, валковые, дисковые, роликовые. Магнитные сепараторы изготавливают различных типоразмеров. Производительность сепараторов зависит от крупности разделяемого материала. Для сильномагнитных руд сепараторы имеют диаметр барабана до 150 см, длиной до 400 см. Производительность такого сепаратора 250-40 т/ч при крупности материала соответственно 0-3 и 0-0,074 мм. Для слабомагнитных руд диаметр ротора сепаратора достигает 600 см, а производительность на материале крупностью 0-0,1 мм составляет около 300 т/ч. Область применения магнитной сепарации и объём переработки полезных ископаемых этим способом непрерывно возрастают, т.к. этот способ обогащения высокопроизводителен, наиболее прост и дёшев, а также удовлетворяет экологическим требованиям. С созданием роторных сепараторов магнитную сепарацию стали шире использовать при обогащении бедных слабомагнитных руд.
42.Технологические параметры магнитной сепарации. Понятия «слабомагнитные и сильномагнитные», коэффициент селективности. Магнитные методы обогащения полезных ископаемых основаны на различии магнитных свойств разделяемых минералов. разделение по магнитным свойств осуществляется в магнитных полях. Магнитное поле представляет собой пространство вокруг магнитов или проводников с электрическим током, в котором проявляется действие магнитных сил. В зависимости от удельной магнитной восприимчивости минералы условно делятся на три основные группы: сильномагнитные, слабомагнитные, немагнитные. При магнитном обогащении используются только неоднородные магнитные поля. Такие поля создаются соответствующей формой и расположением полюсов магнитной системы сепаратора. Магнитные системы разделяются на открытые и замкнутые. Аппараты в которых производится магнитное обогащение полезных ископаемых, называются магнитными сепараторами. На результаты магнитной сепарации существенно влияет разница между удельными магнитными восприимчивостями х1 и х2 разделяемых зёрен, неоднородность поля сепаратора по величине магнитной силы и крупность частиц обогащаемого материала. Отношение магнитных восприимчивостей разделяемых при обогащении рудных и нерудных зёрен х1/х2 называется коэффициентом селективности магнитного обогащения. Для успешного разделения минералов в магнитных сепараторах необходимо, чтобы величина коэффициента селективности магнитного обогащения была не меньше 3 — 5
43.Схемы магнитного обогащения. 
44.Основные понятия, определения и классификация процессов электрического обогащения. Понятия «электрическая сепарация», «электростатическая сепарация», «диэлектрическая сепарация», «трибоэлектрическая сепарация», «трибоадгезионная сепарация». Электрическим обогащением называется процесс разделения минералов в электрическом поле, основанный на различии их электрических свойств. этими свойствами являются электропроводность, диэлектрическая проницаемость, трибоэлектрический эффект, контактный потенциал, и др. По электропроводности эффективно разделяются вещества-проводники или полупроводники от непроводников; трибоэлектический способ наиболее пригоден для разделения веществ, имеющих близкую по значению электропроводность. По диэлектрической проницаемости целесообразно разделять компоненты полезных ископаемых, которые резко различаются по этому параметру, например, металлы, сульфидные руды, графит — от неметаллов. Используется также для разделения материалов по крупности (классификации) и обеспылевания. Электрическая сепарация - это процесс разделения минеральных частиц, основанный на различии величин их электрических зарядов, путем изменения траектории движения этих частиц в электростатическом поле или электрическом поле коронного разряда. Электростатическая сепарация - это процесс разделения частиц по электрическим свойствам, в зависимости от которых под действием электростатического поля изменяется траектория движения этих частиц. Диэлектрическая сепарация - это процесс разделения минеральных частиц, основанный на различии в их диэлектрической проницаемости. Трибоэлектрическая сепарация - это процесс сепарацииминеральных частиц, основанный на явлении грибоэлектриче- ского эффекта, проявляющегося при электризации трением или контактом. Трибоадгезионная сепарация - это процесс сепарации, основанный на различии сил адгезии частиц к электроду, в частности, на различии электрических составляющих в адгезии.
45.Теоретические основы электрической сепарации. Основные электрические силы. Электрическое обогащение (электрическая сепарация) основано на различии электрических свойств разделяемых минералов и осуществляется под влиянием электрического поля. Процессы электрического обогащения — это процессы, в которых разделение минеральных частиц, отличающихся электрическими свойствами, обусловлено различием характера и траекторий их движения в электрическом поле. Различия электрических свойств минералов проявляются в их электропроводности, диэлектрической проницаемости, контактном потенциале, трибоэлекгрическом, пироэлектрическом, пьезоэлектрическом эффектах и различной способности под влиянием тех или иных физических воздействий приобретать электрические заряды, различные по величине или знаку. Зарядка частиц сепарируемого материала (рис. 9.1) может осуществляться контактированием с заряженным электродом, ионизацией в электрическом поле коронного разряда, электризацией трением, изменением температуры, давления и другими способами. Выбором способа зарядки частиц обеспечивается наибольшее различие в электрических свойствах основных разделяемых минералов и тем самым максимальная эффективность электрической сепарации. В зависимости от того, какие электрические свойства используются в качестве разделительного признака, различают следующие процессы электрического обогащения: сепарация электрическая, сепарация электростатическая, сепарация диэлектрическая, сепарация трибо- электрическая, сепарация трибоадгезионная, электрическая классификация по крупности и форме.
46.Понятие «электрические сепараторы» и основные виды. Специальные методы обогащения. Классификация процесса радиометрического обогащения, основные понятия. Электрический сепаратор - аппарат, производящий разделение продукта на фракции с разными характеристиками с помощью электричества. Электрические сепараторы классифицируются в зависимости от вида электрического поля, способа сообщения заряда частицам и характеру движения материала через электрическое поле. В настоящее время в практике обогащения применяются:- электростатические сепараторы; - коронно – электрические сепараторы; - коронно- электростатические сепараторы. По виду электрода сепараторы разделяются на барабанные и пластинчатые. К специальным методам обогащения относятся процессы, основанные на использовании разницы в цвете и блеске, в твердости, в интенсивности различных видов физических излучений, в способности минералов растрескиваться при нагревании. Радиометрическое обогащение полезных ископаемыx основано на природной (естественной) радиоактивности руд, то есть способности минералов испускать, отражать или поглощать излучения. Условно к радиометрическому обогащению относят и методы, основанные на взаимодействии любого вида излучений c веществом горных пород и руд, от фотонов и ядерных частиц (гамма- и рентгеновские кванты, нейтроны и т.д.) до светового, инфракрасного излучения и радиоволн. K радиометрическому обогащению относят: 1) радиометрические методы (называемые в обогащении авторадиометрическими), основанные на измерении естественной радиоактивности горных пород и руд; 2) гамма-методы (метод рассеянного гамма-излучения, или гамма-электронный метод, или эмиссионный; гамма-нейтронный метод, или фотонейтронный; метод ядерного гамма-резонанса, a также рентгенорадиометрический метод, если первичным является фотонное или гамма-излучение), основанные на взаимодействии гамма- или рентгеновских квантов или атомов элементов, входящих в состав горных пород и руд; 3) нейтронные методы (нейтронно-абсорбционный, нейтронно-резонансный, нейтронный гамма-метод и нейтронно-активационный метод), основанные на эффектах взаимодействия нейтронного излучения c ядрами элементов, слагающих горные породы и руды; 4) методы, основанные на взаимодействии нерадиоактивных излучений c минералами и горными породами, в т.ч. фотометрические, радиоволновые, радиорезонансные (в эту группу условно входят люминесцентный и рентгенолюминесцентный методы). Разделительными признаками при радиометрическом обогащении являются спектральный состав и интенсивность первичных или вторичных излучений, возникающих в процессе таких взаимодействий. Эффективность применения того или иного метода радиометрического обогащения зависит от многих факторов, в т.ч. от физических способов, методики и аппаратурно-технических средств его реализации, от свойств руды (контрастности) и обогащаемого сырья, поставленных горнотехнологических задач и этапов рудоподготовки. Радиометрическое обогащение позволяет управлять качеством руд (систем рудоподготовки) благодаря высокой производительности и точности, удовлетворяющей требованиям производства, a также возможности автоматизации трудоёмких процессов. Наибольшей эффективностью обладают системы рудоподготовки, в которых методы радиометрического обогащения используются на всех этапах технологического процесса добычи и переработки руд, начиная от условий естественного залегания руд и кончая контролем конечной продукции предприятия и отходов производства, напр. на горных предприятиях, добывающих и перерабатывающих радиоактивные руды.
47.Основные типы радиометрических сепараторов. Основные технологические параметры радиометрической сепарации. С помощью сепараторов осуществляется определенная последовательность операций, необходимая для разделения подвергаемых переработке минеральных смесей и кусковых руд на продукты, отличающиеся по содержанию минералов или ценных компонентов. Этими основными операциями являются: транспортирование минеральной смеси или кусков горной массы в зону измерения, где происходит их облучение первичным излучением, регистрация вторичного излучения, возникающего при взаимодействии первичного излучения с веществом сепарируемого материала, обработка сигналов вторичного излучения по определенному алгоритму, разделение исходного материала в зависимости от технологической задачи на продукты - концентрат и хвосты; концентрат, промпродукт и хвосты, а также различные технологические сорта. Конструкции конкретных сепараторов отличаются между собой. Это связано со специфическими требованиями или ограничениями, накладываемыми признаками разделения, реализуемыми в сепараторах. Кроме того, конструкция сепараторов зависит также от того, какой технологический режим на нем реализуется - покусковой, или поточный. В покусковом режиме для обеспечения необходимой производительности сепаратора применяется принцип многоканальности, заключающийся в том, что в сепараторе технологический рудный поток разбивается на несколько, представляющих собой «ручьи», в которых куски рудной массы следуют один за другим. На выходе из сепаратора продукты одного качества, получаемые в каждом потоке, объединяются и поступают в соответствующие желоба для вывода продуктов разделения из сепаратора. Покусковой режим сепарации используется для предварительного обогащения руды крупностью более 20 мм. В поточном режиме, который также можно назвать режимом мелкопорционной сортировки, рудная масса в виде монослойного потока транспортируется в зону облучения и регистрации вторичного излучения. В таком режиме достаточно сложно из всего потока выделить конкретный минерал или кусок, поэтому выделяется вся порция, находящаяся в зоне облучения и регистрации. Таким образом, реализуется операция сокращения рудопотока с повышением его качества. Если качество руды не удовлетворяет предъявляемым требованиям, т