Институт биоколлоидной химии, Национальная академия наук Украины, Киев, Украина:

Н. Н. Рулёв, зав. отделом, эл. почта: nrulyov@gmail.com

АО «Институт металлургии и обогащения», Алматы, Казахстан:
Д. К. Турысбеков, ведущий научный сотрудник, эл. почта: dula@mail.ru
Л. В. Семушкина, ведущий научный сотрудник, эл. почта: syomushkina.lara@mail.ru
С. М. Нарбекова, научный сотрудник, эл. почта: s.narbekova@mail.ru

Предложена теория комбинированной микрофлотации, которая довольно хорошо описывает кинетику флотации тонкодисперсных минералов, когда наряду с крупными пузырьками используются небольшие количества мелких пузырьков, подаваемых во флотационную камеру в начале процесса в виде водо-воздушной дисперсии. Анализ экспериментальных данных комбинированной микрофлотации тонкодисперсных Pb – Zn-сульфидных хвостов обогащения руды месторождения Шалкия (Казахстан) на основании предложенной теории позволил оценить значения эффективностей захвата частиц и мелких пузырьков крупными пузырьками, а также эффективность гетероагрегации частиц и мелких пузырьков в неоднородном гидродинамическом поле флотационной камеры. В хвостах флотационного обогащения руды месторождения Шалкия содержалось 1,1 % свинца и 2,2 % цинка. Дисперсный анализ показал, что большая часть полезных компонентов — свинца (71,96 %) и цинка (71,4 %) была сосредоточена во фракции 0–30 мкм. Рассчитаны дифференциальные функции распределения свинца и цинка по размерным фракциям в питании основных и контрольных свинцовой и цинковой флотаций. Установлено, что питание контрольных флотаций было намного более тонкодисперсным, что существенно снижало эффективность флотационной обработки в целом. Для преодоления этой проблемы на этапах контрольной флотации была использована технология комбинированной микрофлотации. Перед началом флотации во флотационную камеру подавали небольшое количество водо-воздушной дисперсии, содержащей пузырьки воздуха размером менее 50 мкм. Показано, что основной эффект от использования микропузырьков, состоящий в существенном увеличении скорости флотации и степени извлечения, связан с тем, что эффективность гетероагрегации частиц и микропузырьков в 8–15 раз больше, чем эффективность захвата частиц крупными пузырьками, причем микропузырьки могут улавливать частицы, которые крупные пузырьки захватить не могут.

1. Глембоцкий В. А., Классен В. И. Флотация. Ч. 1. — М. : Недра, 1973. — 384 с.
2. Yoon R.-H. Microbubble flotation // Minerals Engineering. 1993. Vol. 6. P. 619–630.
3. Sebba F. An improved generator for micron-sized bubbles // Chemistry and Industry. 1985. Vol. 4. P. 91, 92.
4. Ahmadi R., Khodadadi D. A., Abdollahy M., Fan M. Nanomicrobubble flotation of fine and ultrafine chalcopyrite particles // International Journal of Mining Science and Technology. 2014. Vol. 24. P. 559–566.
5. Fan M., Tao D., Honaker R., Luo Z. Nanobubble generation and its applications in froth flotation (part IV): mechanical cells and specially designed column flotation of coal // Mining Science and Technology. 2010. Vol. 20. P. 0641–0671.
6. Fan M., Tao D., Honaker R., Luo Z. Nanobubble generation and its applications in froth flotation (part II): fundamental study and theoretical analysis // Mining Science and Technology. 2010. Vol. 20. P. 0159–0177.
7. Calgaroto S., Azevedo A., Rubio J. Flotation of quartz particles assisted by nanobubbles // International Journal of Mineral Processing. 2015. Vol. 137. P. 64–70.
8. Rulyov N. N., Тussupbayev N. K., Kravtchenco О. V. Combined Microflotation of Fine Quartz // Mineral Processing and Extractive Metallurgy (Trans. Inst. Min. Metall. C). 2015. Vol. 124. P. 217–233.
9. Rulev N. N., Derjaguin В. V., Dukhin S. S. Flotation kinetics of small particles by a group of bubbles // Kolloid. Zhurn. 1977. Vol. 393. P. 14–323.
10. Mason S. G. Orthokinetic phenomena in disperse systems // J. Colloid Interface Sci. 1977. Vol. 58. P. 275–285.
11. Adler P. M. Heterocoagulation in shear flow // J. Colloid Interface Sci. 1981. Vol. 83. P. 106–115.
12. Семушкина Л. В., Турысбеков Д. К., Рулёв Н. Н., Нарбекова С. М. Флотация хвостов обогащения свинцово-цинковых руд комбинированным собирателем с исполь ованием микроэмульгирования // Обогащение руд. 2017. № 2. C. 26–31. DOI: 10.17580/or.2017.02.05