Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», г. Москва, РФ:

Шехирев Д. В., профессор, канд. техн. наук, shekhirev@list.ru

Смайлов Б. Б., инженер

Мураитов Д., студент-магистрант

Думов А. М., доцент, канд. техн. наук

Демонстрируются возможности подхода, основанного на описании неоднородности материала распределением минеральных частиц по флотируемости (интенсивности флотации, константе скорости флотации). Данный подход предполагает, что каждая фракция имеет первый порядок скорости флотации. Распределение материала по флотируемости чаще всего аппроксимируют известными из теории вероятностей формулами, при этом важно выбирать диапазон значений интенсивности флотации. Разработанный авторами метод расчета, основанный на введении постоянной шкалы интенсивностей флотации и описании распределения кусочно-постоянной функцией, позволяет устойчиво рассчитывать распределения из 6 или 12 фракций. На основе анализа спектров флотируемости разделяемых компонентов объяснена причина отсутствия повышения качества концентрата в перечистных операциях, несмотря на большую разницу в извлечении разделяемых компонентов в основной флотации. Сопоставлением спектров флотируемости в схеме до и после реагентной обработки определен характер переходов материала между фракциями флотируемости, что дает возможность моделировать показатели схемы из двух последовательных циклов при различной их конфигурации. В обоих случаях получено удовлетворительное совпадение экспериментальных и расчетных данных.

Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки РФ по ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 гг.», проект RFMEF157514X0085.

1. Imaizumi T., Inoue T. Kinetic considerations of froth flotation // Proceedings of the 6^th International Mineral Processing Congress. Cannes, 1963. P. 581–605.
2. Рубинштейн Ю. Б. Кинетика флотации. М.: Недра, 1980. 375 с.
3. Hernainz F., Calero M. Froth flotation: kinetic models based on chemical analogy // Chemical Engineering and Processing. 2001. Vol. 40. P. 269–275.
4. Batch flotation kinetics: Fractional calculus approach / L. Vinnett, M. Alvarez-Silva, A. Jaques, F. Hinojosa, J. Yianatos // Minerals Engineering. 2015. Vol. 77. P. 167–171.
5. Теория и технология флотации руд / О. С. Богданов, И. И. Максимов, А. К. Поднек, Н. А. Янис. М.: Недра, 1990. 363 с.
6. Jovanovic I., Miljanovic I. Modelling of flotation processes by classical mathematical methods — a review // Archives of Mining Sciences. 2015. Vol. 60, No. 4. P. 905–919.
7. Kinetics of flotation. Order of process, rate constant distribution and ultimate recovery / B. Xiangning, X. Guangyuan, P. Yaoli, G. Linhan, N. Chao // Physicochemical Problems of Mineral Processing. 2017. Vol. 53 (1). P. 342–365.
8. Polat M., Chander S. First-order flotation kinetics models and methods for estimation of the true distribution of flotation rate constants // International Journal of Mineral Processing. 2000. Vol. 58. P. 145–166.
9. Runge K. C., Franzidis J. P., Manlapig E. V. А study of the flotation characteristics of different mineralogical classes in different streams of an industrial circuit // Proceedings: XXII International Mineral Processing Congress, 29 September — 3 October 2003. Chief Editors: L. Lorenzen, D. J. Bradshaw. Cape Town, South Africa, 2003. P. 962–972.
10. Шехирев Д. В., Смайлов Б. Б. Кинетика извлечения частиц различного минерального состава при флотации свинцово-цинковой руды // Обогащение руд. 2016. № 2. C. 20–26.
11. Duan J., Fornasiero D., Ralston J. Calculation of the flotation rate constant of chalcopyrite particles in an ore // International Journal of Mineral Processing. 2003. Vol. 72. P. 227–237.
12. Newell R., Grano S. Hydrodynamics and scale up in Rushton turbine flotation cells: Part 2. Flotation scale-up for laboratory and pilot cells // International Journal of Mineral Processing. 2006. Vol. 81. P. 65–78.
13. Тихонов О. Н. Закономерности эффективного разделения минералов в процессах обогащения полезных ископаемых. М.: Недра, 1984, 208 с.
14. Runge K. C., Franzidis J. P., Manlapig E. V. Structuring a flotation model for robust prediction of flotation circuit performance // Proceedings: XXII International Mineral Processing Congress, 29 September — 3 October 2003. Chief Editors: L. Lorenzen, D. J. Bradshaw. Cape Town, South Africa, 2003. P. 973–984.
15. Андреев Е. Е., Львов В. В., Мезенин А. О. Прогнозирование показателей обогащения на фабрике комбината «Печенганикель» с использованием пакета программ UniFlot // Маркшейдерия и Недропользование. 2010. № 5. C. 55–63.
16. Николаев А. А., Со Ту, Горячев Б. Е. Исследование закономерности кинетики флотации неактивированного сфалерита композициями сульфгидрильных собирателей флотометрическим методом // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2015. № 6. C. 86–95.
17. Самыгин В. Д., Филиппов Л. О., Шехирев Д. В. Основы обогащения руд. М.: Альтекс, 2003. 304 с.