автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.08, диссертация на тему:Разработка и промышленное освоение флотационной технологии и оборудования для извлечения алмазов из руд

Р Г Б О А

- 8 МАЙ ®

Якутский научно-исследовательский и проектный институт алмазодобывающей промьшленности "Якутнипроалмаа" Лаборатория флотационных методов обогащения

РАЗРАБОТКА И ПРОМЫШЛЕННОЕ ОСВОЕНИЕ ФЛОТАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ АЛМАЗОВ ИЗ РУД

Специальность: 05.15.08 - "Обогащение полезных ископаемых"

Диссертация

в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора технических наук

На правах рукописи .

ЗЛОБИН Михаил Николаевич

УДК 622.7

ЫИРНЫЯ 1995

Работа выполнена в Якутском научно-исследовательском и проегс ном институте алмазодобывающей промышленности (ЯКУТНИПРОАЛМАЗ).

Научный консультант: член-корреспондент РАН, доктор

технических наук, профессор С. Б. Леоно:

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор, академик Таджикской АН

доктор технических наук, профессор

доктор технических наук, профессор

П. М. Соложенки: & П. Ыязин Т.С.Юсупов

Ведущее предприятие - Акционерная Компания "Алмазы России-Са

Защита диссертации состоится " ^ " ^дд5 Г| в В

часов на заседании диссертационного совета Д 063. 71.01 по защн диссертаций на соискание ученой степени доктора технических на; при Иркутском государственном техническом университете.

Отзывы в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения^пр< сим направлять по адресу:

664028, Иркутск-28, ул. Лермонтова, 83.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Иркутского п сударственного технического университета.

Диссертация в виде научного доклада разослана " " О^ухм 1995 года.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 063.71.01, кандидат технических наук, профессор

Е М. Сало:

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Применение алмазов и алмазных инструментов в промышленности имеет больше значение. Это связано с использованием в технике высокопрочных специальных сталей и сплавов, а тага® труднообрабатываемых неметаллических материалов, таких как полупроводники, огнеупоры, синтетические материалы, горные породы, стекло, используемые в электронике, радиотехнике, космической технике, оптике, автомобиле- и самолетостроении, строительстве и т.д. Особо важную роль играют алмазы при повышении требований к точности обработки, чистоте и качеству поверхности деталей машин и приборов, определяющих надежность и долговечность их работы. Алмазные порошки и пасты используют для доводки и полировки изделий, шлифовки и доводки . линз, зеркал для телескопов, микроскопов, биноклей, фото-, кино-, и телеаппаратуры, перископов и т.д. Алмазы используют для изготовления опор и подшипников для особо точных приборов, хирургических инструментов особо точного профиля, в частности, для глазных операций, нейрохирургической сосудосшивающей аппаратуры и т. д.

Применение алмазного инструмента,'обладающэго весьма большой стойкостью и длительным сроком службы, позволяет интенсифицировать технологические процессы обработки деталей из твердых материалов и автоматизировать эти процессы. В большинстве случаев для этой цели используется алмазы небольших размеров. Наряду с крупными кристаллами алмазы небольших размеров широко используются также и при изготовлении бриллиантов. В связи с этим создание эффективной технологии и оборудования для извлечения алмазов из руд является весьма аажной народнохозяйственной' задачей, решению которой посвящена 1редставленная диссертационная, работа.

Цель работы. Создать и промышлённо освоить комплекс технологий 1 аппаратов для извлечения алмазов из руд флотационным способом с юследующим возможным рациональным использованием этих технологий 1 аппаратов или отдельных их элементов при обогащении других видов горнорудного и горнохимического сырья и угля, а также при очистке 1ромышленных, хозпитьевых и сточных вод.

Методология исследования. Разработка методик и проведение исс-недований механизма действия флотационных реагентов при пенной се-трации и крупнозернистой флотации и их аппаратурное оформление. Шализ процессов флотационного разделения алмазосодержащих продуктов различного состава. Конструкторско-технологическое моделирова-ше аппаратуры для флотационного разделения крупнозернистых мате-)иалов. Экспериментальные исследования на лабораторных, стендовых, юлупромышленных и промышленных установках.

Научная новизна Впервые получены результаты по установлению механизмов действия реагентов при пенной сепарации и крупнозернистой флотации и закономерностей их проявления во флотационном провесе, а также выявлению взаимосвязи этих механизмов с несущэй :пособностью флотокомплексов в пенном слое и в обгёме аэрированной

жидкости, для чего детально разработаны и аппаратурно оформлеЕ методики исследований этих механизмов. Установлено, что при пеннс сепарации и крупнозернистой флотации реагенты могут действовать г различным механизмам, включая гистерезисный механизм, отвечают? случаю пленочной флотации, и капиллярный механизм, отвечающий слу чаю пенной флотации. Весьма существенное влияние на вышеназваннь процессы оказывает коалесцентный механизм действия реагентов Вклад каждого из этих механизмов зависит от крупности разделяемь частиц, а также от условий применения флотационных реагентов.

Впервые выявлена зависимость флотационной силы, действующей и частицу в пенном и подпенном слоях при движении частицы в верти кальном направлении. Установлено, что эта зависимость имеет зигза гообразный характер, причем наибольшее значение эта сила достигай на поверхности пены. Некоторый рост флотационной силы имеет мест на границе пены с пбдпенным слоем.

Установлено, что коалесценция воздушных пузырьков, закрепив шихся на поверхности гидрофобных частиц, приводит к увеличению не сущей способности пены, а также к образованию- флотокомплексов повышенной несущей способностью в объёме аэрированной жидкости тонко диспергированными воздушными пузырьками при более низко степени её аэрации. В частности, при концентрациях пенообразовате ля в жидкой фазе пульпы, превышающих от 1,5 до 3 раз концентрацию при которой начинается коалесценция воздушных пузырьков, несуша способность флотокомплексов'наибольшая как в пенном слое, так и объёме аэрированной жидкости.

Практическая значимость и внедрение результатов работы.

Разработанные под руководством и при непосредственном участи автора ряд технологий и оборудования, описываемых в научном докда де, защищены 105 авторскими свидетельствами, отечественными и за рубежными патентами, а их внедрение на алмазоизвлекательных фабри ках ШО "Якуталмаз" - АЕ "Алмазы России-Саха" обеспечивает ежегод но экономический эффект более 20 млрд. рублей. Большинство разрабо ток по основным параметрам выше мирового уровня.

Шд руководством автора, с использованием его научно-техничес ких и технологических разработок и с его личным участием сконстру ировано и освоено производством несколько видов и типоразмеро пневматических флотационных машин большой единичной производитель ности для крупнозернистой флотации, классифицирующих аппарате большой единичной производительности и высокоэффективных аппарате для интенсивного осветления промышленных вод, кондиционеров да селективной обработки крупнозернистого материала маслообразным! флотационными реагентами, пневмогидравлических аэраторов, а тага« ряда другого рудоподготовигельного и обогатительного оборудования.

На зашиту выносятся:

- научные представления о механизмах действия реагентов пр! пенной сепарации и крупнозернистой флотации и их влиянии на несу-

¡то способность флотокомплексов в пенном и подпенном слоях;

- дальнейшее развитие научных и практических основ для выбора эхнологических режимов и конструктивных параметров для различных здификаций пневматических флотационных машин, а также применения невмогидравлических аэрирующих устройств с тонкой диспергацией оздуха для флотации частиц широкого диапазона крупности;

- решение научно-технической проблемы промышленного извлечения лмазов из руд с применением флотационных методов обогащения;

- создание эффективной промышленной технологии и оборудования ля пенной сепарации и крупнозернистой флотации в комплексе со спомогательным оборудованием и средствами автоматического управ-ения флотационным процессом, включая способы рудоподготовки и борудования для гидравлической классификации материала и осветлена оборотных вод.

- создание и технологическое обоснование способов и оборудова-ия для интенсивной технологии обогащения алмазосодержащих матери-лов липкостной сепарацией в режиме флотации твёрдой стенкой, для оводки флотационных концентратов с применением физико-химических етодов обогащения, для интенсивного измельчения кимберлитовых руд

последующего их флотационного обогащения с обеспечением сохран-ости алмазов, а также для интенсивной гидравлический классифика-ли и кондиционирования материала и интенсивного осветления про-ышленных вод в технологии крупнозернистой флотации.

Достоверность научных положений подтверждается созданием на снове научных разработок высокоэффективных технологий и конструк-,ий новых видов оборудования, а также их широким внедрением в про-шшенность.

Апробация работы и публикации. По материалам диссертации опуб-иковано 132 работы, в том числе 105 авторских свидетельств и па-ентов по 9 странам, выпущено более 30 отчетов по научно-исследо-ательским работам.

Разделы диссертационной работы докладывались на межотраслевых еминарах и симпозиумах по переработке минерального сырья, на всесоюзных и международных конгрессах, конференциях, выставках и со-¡ещаниях по обогащению полезных ископаемых в г.г. Москве, Ленинг-еде, Ташкенте, Алма-Ате, Кемерово, Новокузнецке, Свердловске, Бе-юзниках, Симферополе, Аппатитах, Улан-Уде, Иркутске, Магадане,-[кутске, Мирном, Удачном, Дели,. Шэньяне, Пекине, Кракове, Устрони.

Вклад автора в публикации, выполненные в соавторстве, состоял i научном и технологическом обосновании и разработке новых спосо-íob и устройств основного и вспомогательного оборудования для срупнозернистой флотации и отдельных их конструктивных и техноло-•ических элементов, а также в обсуждении и интерпретации получений научной и технической информации и выработке на их основе [альнейшего направления работ. Все технологические исследования, жсперименты, полупромышленные и промышленные испытания, внедрение

и промышленное освоение проведены под руководством и при непосре; ственном участии автора в институте Якутнипроалмаз и на алмазоиз) лекательных фабриках ПНО "Якуталмаз" - АК "Алмазы России-Саха".

Автор выражает глубокую признательность научному консультант члену-корреспонденту РАН, доктору технических наук, профессо] С.Б. Леонову за помощь, оказанную при подготовке диссертации.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Состояние проблемы. В отличие от других видов горнорудно) сырья, алмазосодержащее сырье имеет одну особенность, которая гр< бует строго определенного подхода как к технологии горных рабо! так и к технологии обогащения. Эта особенность заключается в то» что, начиная от операций, связанных с разработкой алмазных местс рождений, и кончая операциями очистки уже извлеченных кристалло1 возможны технологические потери первичной ценности, заключенной данном сырье в природном его состоянии. Потери имеют две разнови; ности:. безвозвратные и временно утраченные. Первая разновидном потерь связана с разрушением кристаллов алмазов или получением и» в технологических операциях таких дефектов (явных или скрытых) когда первичная ценность уже не может быть восстановлена. Времен! утраченная ценность связана с потерей алмазов в хвостовых проду» тах фабрик. Такие потери аналогичны технологическим потерям ценнс го компонента при обогащении любого вида сырья. Эти алмазы в дал нейшем могут быть извлечены из хвостовых продуктов при повторно переработке сохранных отвалов обогатительных фабрик. Потери пер вичной ценности алмазов, связанные с качественными измененияк кристаллов, зависят от степени их сохранности, обеспеченной тс или иной технологией горных работ и обогащения, в то время кг технологические потери алмазов с хвостами фабрик обусловлены поке зателем их извлечения из продуктов, направляемых в отвал.

Эффективность извлечения природных алмазов зависит от многи факторов, из которых значительное место занимает вещественный сос тав сырья, ибо он в первую очередь определяет технологию обогащз ния. Большое влияние оказывают прочностные характеристики сырья, возрастанием их значений повышается не только стоимость переработ ки тонны руды, но в значительной степени увеличиваются потери пер вичной ценности кристаллов вследствие получения ими различных де фектов, а также полного или частичного их разрушения. Наиболыпа эффективность извлечения природных алмазов обеспечивается при по лучении всей их ценности, заключенной в сырье, при наименыпи удельных затратах на обработку единицы сырья. В настоящей работ рассматриваются технологические вопросы, связанные с более прочно разновидностью алмазосодержащего сырья - кимберлитовыми рудами.

Главной и наиболее сложной задачей извлечения алмазов из ким берлитовых руд является обеспечение в процессе переработки эти руд сохранности кристаллов в их природном качественном состоянии ибо только в этом случае, очевидно, возможно сохранение ценности

(включенной в данном сырье, находящемся в недрах. С упрочнением >уд, по мере углубления горных выработок, решение указанной задачи юе более усложняется, так как добыча и высвобождение кристаллои шмазов без их повреждения из более прочных кусков руды практичес-си невозможны, за исключением, по-видимому, способов химического эазложения связующей массы.

Задача сохранности кристаллов решается по-разному. Длительное зремя на вооружении алмазоизвлекательных фабрик была (а в зарубеж-юй практике есть и поныне) схема стадиального дробления кимберлитов с межстадиальным обогащением полученного при этом материала. В эазвитие этой схемы было использование шарового избирательного измельчения для продуктов малой крупности. С применением бесшарового юмельчения эти схемы утратили свои преимущества и в настоящее зремя, в частности на отечественных фабриках, на первое место выд-зинулся замкнутый цикл бесшарового самоизмельчения кимберлитов с «влечением алмазов из слива этих мельниц. При этом во всех схемах габлюдается тенденция соблюдения принципа удаления кристаллов алмазов, высвободившихся при разрушении связующей их массы, из материала, проходящего дробильно-размольную аппаратуру, и выведения их з конечный продукт. Очевидно, что чем меньше (при прочих равных условиях) алмазы будут находиться с рудой в дробильно-размольной аппаратуре и чем выше будет их извлечение в каждой из обогатитель-зых операций, тем больше более сохранных кристаллов (а следовательно, и больше ценности) будет получено в конечном продукте. На-цо полагать, что наименьшее время пребывания кристаллов в дробиль-•ю-размольной аппаратуре обеспечивают замкнутые циклы дробления и измельчения кимберлитов, циркулирующий материал которых подверга-этся обогатительным операциям с целью наиболее полного удаления из него свободных и находящихся в минеральных сростках кристаллов алмазов. Замкнутые циклы самоизмельчения кимберлитов имеют при этом определенные преимущества по сравнению с предшествующими им схемами рудоподготовки в силу обеспечения большей сохранности кристаллов алмазов и более качественной их подготовки к извлекательным процессам. Совершенствование технологии обогащения кимберлитов, и в первую очередь, обеспечение сохранности кристаллов алмазов от повреждений, связано при этом с разработкой и использованием более эффективных процессов обогащения, обеспечивающих наиболее полное извлечение алмазов из циркулирующего через дробильно-размольную аппаратуру материала К таким процессам в настоящее время относятся тяжелоередное обогащение и люминесцентная сепарация, а также процессы, основанные на различии в поверхностных свойствах алмазов и сопутствующих им минералов, такие как липкостная и пенная сепарация, пенная флотация и другие ее разновидности. В отечественной же практике флотационные методы обогащения кимберлитовых руд, и в частности, процессы пенной сепарации и крупнозернистой флотации, нашли наиболее широкое промышленное применение.

Исследование механизма процесса и промышленое освоение технологии и аппаратуры пенной сепарации при обогащении алмазосодержащих руд.

Пенная сепарация была впервые предложена в нашей стране в 1961 году профессором Е А. Малиновским и с 1965 года стала применяться в промышленности, в частности, в г. Березники для извлечения крупнозернистого сильвина, что стало возможным после создания О. М. Кнау-сом и Ю. П. Уваровым первых промышленных машин пенной сепарации. При обработке алмазосодержащего сырья этот процесс в промышленных масштабах был впервые осуществлен на фабрике N 3 объединения "Якутал-маз" в 1968 году после успешных испытаний процесса пенной сепарации, проведенных в г. Мирном с участием 0. М. Кнауса и Ю. П. Уварова. Машины пенной сепарации этих авторов, именуемые ПС-1,4, использовались на алмазоизвлекательных фабриках Якутии более 20 лет. Их же способ флотационного- обогащения явился отправной точкой для дальнейшего совершенствования аппаратуры и технологии в алмазной отрасли /1,2,3,28,29/. Этому во многом способствовали более углубленные исследования механизма процесса, и, в частности, механизма действия реагентов при пенной сепарации и крупнозернистой флотации /3-27/. Промышленное применение этого весьма эффективного процесса на всех алмазоизвлекательных фабриках объединения, обрабатывающих кимберлитовые руды, позволило увеличить фактическое извлечение алмазов крупностью 0,2-2 мм для руд месторождения "Мир" на 25-30%, для руд месторождений "Айхал" и трубки "Удачная" на 12-Г5X.

Наиболее информативной из многочисленных разработанных с участием автора доклада методик исследований процесса пенной сепарации и крупнозернистой флотации /3-19/ оказалась методика оценки несущей способности пенного и подпенного слоев на различных их уровнях, для чего был разработан и изготовлен специальный прибор'определения несущей способности ПОНС (в автоматизированном исполнении АПОНС). Посредством этой методики удалось установить общий характер распределения флотационных сил, действующих на каждую частицу в пенном и подпенном слоях.

Установлено, чтр зависимость флотационной силы от местоположения частицы обогащаемого материала по высоте пенного и подпенного слоев имеет зигзагообразный характер (рис. 1а,б), причем наибольшее значение флотационная сила, действующая на частицу, достигает на поверхности пены, а наименьшее внутри пены. Некоторый её рост имеет место на границе пены с подпенным слоем. Величина флотационной силы на всех уровнях пенного и подпенного слоёв симбатна гидрофоб-ности поверхности частиц, величине гистерезиса смачивания, периметру контакта и плошади поверхности частиц и антибатна повышенному расходу пенообразователя, избыточной аэрированности жидкости и турбулентности в пенном и подпенном слоях.

После установления гистерезисного и капиллярного механизмов действия реагентов при пенной сепарации /3-8,14/ стало очевидным,

о в используемых для реализации этого процесса машинах невозмож-| обеспечить требования каждого из них одновременно, так как фло-щионные реагенты для каждого из установленных механизмов и осо-нно их дозировки должны быть различными. Это обстоятельство пос-1Вило практическую задачу поиска технологических и аппаратурных !шений, адекватных механизму процесса, а таюе изысканию новых Активных реагентов /30-36,39,42,43,47,49,52/. На рис. 1в предс-шлена первая созданная на базе проведенных исследований и внед-:нная на алмазоизвлекательных фабриках машина ПФМ-5 /23,37,46/. . фаторами в ней служат перфорированные резиновые трубки, сгруппи-)ванные в размешенные у днища камеры и защищенные проницаемыми фообразными разъёмными кожухами пучки, что позволяет производить 1мену аэраторов, не останавливая флотационный процесс.

Как показала практика использования пенной сепарации на алма-шзвлекательных фабриках процесс осуществлялся в условиях зашла-шанности питания машин и оборотных флотационных вод, что явилось жчиной существенного снижения извлечения алмазов на ряде фабрик >и обогащении некоторых типов кимберлитовых руд. В связи с этим )зникла острая необходимость решения ряда практических задач по »ысканию эффективных реагентов-пептизаторов и реагентов, обеспе-геаюших интенсивное осветление оборотных вод, и условий их опти-шьного промышленного применения, по локализации вредностей про-;сса и исключению их попадания в окружающую среду /3,20,34/. При ?ом возникла необходимость создания и внедрения для этой цели гециальной высокоэффективной аппаратуры, что и было выполнено под гководством и с участием автора доклада /41,44/ (рис. 1г).

Ряд практических задач был решен под руководством и с участием зтора доклада в связи с выявлением и устранением причин снижения ¡влечения алмазов пенной сепарацией при обработке кимберлитовых тп, относящихся к труднообогатимым их разновидностям, равно как и эи обогащении техногенного алмазсодержашего сырья, ¡¿и этом реше-11 были практические задачи, связанные с механической очисткой по-?рхности алмазов от плёнок и примазок и с их механоактивацией в 1мкнутых циклах самоизмельчения /1,2,3,12,17,18,20/.

Особую группу занимали задачи по контролю и управлению процес-зм, потребовавшие в ходе их решения проведения большого объёма 1ециальных исследований /3,9,18,21,22,38,40,45,51/.

Наличие трудно разрешимых противоречий между гистерезисным и апиллярным механизмами действия реагентов при пенной сепарации и энной флотации и необходимость конструктивных и технологических :ложнений аппаратуры и схем флотационного обогащения для снижения гих противоречий побудило обратиться при решении ряда практичес-их задач к другим механизмам и, в первую очередь, к коалесцентно-у механизму действия реагентов во флотационном процессе. При оп-зделенных условиях этот механизм дает весьма положительные прак-ические результаты, о чем будет изложено в следующем разделе.

Создание и промышленное освоение пневматических флотационных машин большой единичной производительности для крупнозернистой флотации на алмазоизвлекательных фабриках ПНР "Якуталмаз" - АК "Алмазы России-Саха".

Создание и промышленное освоение в 1986 году монокамерных пневматических флотационных машин большой единичной производительности типа ПФМ конструкции института "Якутнипроалмаз" /43,56,57/ открыло новый этап в развитии крупнозернистой флотации в алмазодобывающей промышленности. Флотационный метод обогащения кимберлито-вых руд стал в ряд основных методов в алмазодобыче и доминирующим в извлечении алмазов в диапазоне крупности до 2 мм. Такие масштабы промышленного производства были бы невозможны без создания и внедрения основного и вспомогательного оборудования для крупнозернистой флотации большой единичной производительности и средств автоматизированного управления флотационным процессом. Весь этот комплекс лег в основу разработанной и промыпшенно освоенной под руководством автора доклада технологии крупнозернистой флотации алмазосодержащих руд. В настоящее время на алмазоизвлекательных фабриках используются машины данного типа производительностью по твердому от 75 т/час до 550 т/час, по пульпе от 300 мЗ/час до 2200 мЗ/час, в которых извлекаются алмазы крупностью до 2 мм. Для фабрики N 12 Удачнинского ГОКа, являющейся самой крупной алмазоизвле-кательной фабрикой, институтом "Якутнипроалмаз" разработана монокамерная пневматическая флотационная машина с объёмом камеры 50 мЗ производительностью по твердому до 1500 т/час, по пульпе до 6000 мЗ/час /88,91,92/. Разработаны также монокамерные пневматические флотационные машины типа ПФМ в колонном исполнении с объёмом камеры 9 и 32 мЗ /93/, в которых можно эффективно флотировать грубозернистый материал с повышенным содержанием в нем мелкозернистых и шламистых фракций.

Разработанная применительно к алмазосодержащему сырью технология и аппаратура может быть использована для крупнозернистой флотации руд цветных, черных и редких металлов, нерудного сырья и угля. В машинах данного типа можно флотировать с большой скоростью частицы полезного компонента следующей крупности (в порядке убывания их плотности): золота до 0,3 мм, серебра самородного до 0,5 мм, касситерита, галенита, вольфрамита, висмутина до 0,8 мм, шеелита, халькозина до 1,1 мм, молибденита, ильменита, пентландита, пирита, борнита, монацита, циркона до 1,3 мм, барита, халькопирита, ковеллина, пирротина, рутила до 1,5 мм, сфалерита до 1,6 мм, датолита, апатита, флюорита до 2,5 мм, кальцита, кварца, талька до 3,0 мм, графита, гипса, серы самородной до 4,3 мм, сильвина до 5,С мм, угля до 15 мм.

Для вышеупомянутых видов сырья наиболее рациональным, по нашему мнению, видится применение этих машин в замкнутых циклах самоизмельчения исходной руды при раскрытии минеральных зерен полезно-

го компонента, так как возможность флотационного извлечения полезного компонента в более крупном зерне при высокой производительности машин дает им значительные преимущества в сравнении с типовыми флотомашинами, а также с машинами "Ским-Эр" фирмы "ОУТОКУЫПУ" в технологии песковой флотации.

Технология крупнозернистой флотации имеет свои отличительные особенности, связанные с поведением крупных минеральных зерен во флотационной пульпе и, в первую очередь, с их быстрой осаждае-мостью, а также с необходимостью создания особых аэрогидродинамических условий для флотации частиц полезного компонента широкого диапазона крупности и особенно крупных и тяжелых частиц. Эти особенности формируют определенные требования к конструированию основной и вспомогательной аппаратуры и к их взаимному сопряжению в единой технологии, а также к разработке технологических регламентов и управлению флотационным процессом.

Основной объект технологии -монокамерная пневматическая флотационная машина представляет собой (рис. 2а,б,в) установленную вертикально цилиндрическую камеру с конусообразным днищем, имеет приспособления для вывода пенного концентрата и пустой породы. Машина снабжена устройствами специальной конструкции для загрузки и равномерного распределения в полости камеры частиц минерального сырья мелких фракций, способных флотироваться из объема аэрированной пульпы, при этом флотация этих частиц ведется как в потоке, так и в противопотоке аэрированной флотационной пульпы. Машина снабжена устройством специальной конструкции для подачи и равномерного распределения по поверхности пены частиц минерального сырья крупной фракции, способных удерживаться пенным слоем, и оснащена аэраторами пневмогидравлического типа, обеспечивающими условия флотации частиц минерального сырья повышенной крупности, а также устройствами для проведения внутрикамерных очистных и пере-чистных операций. Конструкция данной машины, а также других пневматических флотационных машин разработаны в соответствии с требованиями коалесцентного механизма действия реагентов при пенной сепарации и пенной флотации. Машина типа 1Ш-10М (см. рис. 2а), имеющая камеру объёмом 18 мЗ, при внедрении её на фабрике N 12 Удач-нинского ГОКа, заменила собой 16 машин пенной сепарации ПС-1,4. При этом прирост добычи алмазов крупностью 0,2-2 мм превысил 3.2Z.

Монокамерные пневматические флотационные машины большой единичной производительности оснащены пневмогидравлическими аэраторами, генерирующими воздушные пузырьки небольшого размера (не более 10-50 мкм), необходимые для более эффективного проявления коалесцентного механизма действия реагентов во флотационном процессе. Из ряда разработанных с участием автора устройств для аэрирования жидкости /55,56,57,58,59,66,67,78,80/ широкое практическое применение нашли пневмогидравлические аэраторы, впервые использованные во флотомашинах /56,57/. Такими же аэраторами, но с улучшенной

Рис.2 Промышленно освоенные пневмофлотомашины (а) ПФМ-10М /56, 107,113,119,12'»,128/, (б) ПФМ-5М /57,108,114,118,123,129/, Св) П$М-8М /74/ с аэраторами пневмогидравлического типа

конструкцией, оснащены и все последующие поколения флотомашин данного типа. Рациональное практическое применение нашли также аэраторы /58,59/, которыми оснащены машины /88,91-93/ нового поколения для интенсификации процесса вторичной минерализации материала в пенном слое и повышения качества флотационного концентрата, о чем изложено в последней главе настоящего доклада. '

Как показала многолетняя практика использования монокамерных пневматических флотационных машин в алмазодобывающей промышленности, необходимым и обязательным условием для успешной флотации полезного компонента в крупном зерне из объёма аэрированной пульпы, а также удержания наиболее крупных частиц полезного компонента в пенном слое, является максимальное проявление коалесцентного механизма действия реагентов, при котором интенсивное слияние воздушных пузырьков между собой происходит только лишь на поверхности извлекаемых частиц при полном отсутствии или незначительном уровне коалесценции их во всей массе аэрированной пульпы и пенного слоя. Аэрация пульпы должна быть при этом наиболее тонкодисперсной, ибо только в этом случае возможно максимальное насыщение пульпы воздушными пузырьками при наибольшей плотности среды, в которой происходит всплытие флотокомллексов. При такой ситуации создаются благоприятные условия для флотации частиц полезного компонента широкого диапазона крупности, так как именно тонкодисперсные пузырьки воздуха, равномерно и в большом количестве рассеянные в пульпе, легко при определенных условиях выседают и закрепляются на гидрофобной поверхности частиц любой крупности. Интенсивное же слияние воздушных пузырьков в более крупные пузырьки на поверхности извлекаемых частиц обеспечивает (наряду с наибольшей плотностью среды) повышенную подъёмную силу, необходимую для флотации крупных минеральных зёрен полезного компонента из объёма аэрированной пульпы и удержания наиболее крупных частиц в пенном слое, состоящем из мелкодисперсных пузырьков и, в силу этого, имеющем более высокую в сравнении с крупнопузырьчатой пеной плотность.

Коалесцентный механизм имеет по крайней мере две взаимозависимые составные части, одна из которых определяется действием пено- ; образователей на границе жидкость-газ, другая действием собирате- | лей на границе жидкость-твердое. Исходя из. этого, весьма важно, | чтобы кондиционирование материала с реагентами и тонкое дисперги- » рование воздушных пузырьков производилось в присутствии маслооб- I разных реагентов, адсорбирующихся на поверхности природно гидро- | фобных, либо гидрофобизированных минеральных зерен полезного ком- | понента, ибо маслообразные реагенты активно влияют на скорость коалесценции воздушных пузырьков. Важно при этом, чтобы пленкой маслообразных реагентов были покрыты поверхности как частиц полезного компонента, так и воздушных пузырьков. Это способствует лучшему прилипанию пузырьков к поверхности извлекаемых частиц и более быстрому последующему взаимному их слиянию в более крупные пузырьки.

Для'максимального проявления коалесцентного механизма действи: реагентов необходимо обеспечить (при прочих равных условиях) минимально возможную концентрацию пенообразователя и маслообразное собирателя в жидкой фазе пульпы, поступающей в камеру пневмофлото-машины как в зону сепарации в пенном слое, так и в зону флотацм из объёма пульпы. Минимально возможную концентрацию маслообразной реагента в пенном слое возможно обеспечить при кондиционировани] исходного материала с реагентом путем избирательного его нанесена на поверхность природно гидрофобных или гидрофобизированных части полезного компонента при исключении подвода на пенный слой жидко) фазы пульпы, содержащей свободный маслообразный реагент. Минимальную концентрацию пенообразователя в жидкой фазе пульпы легко обеспечить, если осуществлять ввод его в пульпу с определенным, строп дозируемым, расходом. При минимальной концентрации пенообразователя и маслообразного реагента, с одной стороны, не происходит коа-лесценции воздушных пузырьков, находящихся в объёме аэрированно! пульпы и в слое пены, а, с другой стороны, происходит интенсивное коалесцирование воздушных пузырьков при соприкосновении их с гидрофобной, покрытой пленкой маслообразного реагента поверхность! извлекаемых частиц и формирование флотокомплексов с крупными воздушными пузырьками, обладающими большей подъёмной силой. '

Шлучить тонкодисперсные пузырьки воздуха одинакового размера, не коалесцирующие в объёме аэрированной пульпы при низкой концентрации пенообразователя (близкой к коалесцирующему порогу), возможно, используя пневмогидравлические аэраторы, в.-которых происходи! последовательное дробление пузырьков до необходимых размеров.

Практика промышленного использования монокамерных пневматических флотационных машин большой единичной производительности в алмазодобывающей промышленности показала, что коалесцентный механизк действия реагентов может служить хорошей основой для создания машин подобного типа практически с любой производительностью и в нга можно обогащать все виды рудного и нерудного сырья, фактическая реализация коалесцентного механизма действия реагентов в технологии крупнозернистой флотации регламентирована в специально разработанных способах пенной сепарации и флотации /79,89,101/.

Пневматические флотационные машины, способы и системы автоматического регулирования процесса пенной сепарации, вспомогательное оборудование, используемые в алмазодобывающей промышленности, запатентованы в ряде зарубежных стран /107-132/.

К преимуществам монокамерных пневматических флотационных машин для крупнозернистой флотации названного типа в сравнении с лучшими отечественными и зарубежными машинами относятся:

- значительное (более, чем на порядок) расширение диапазона крупности обогащаемого материала, повышение извлечения частиц полезного компонента всего диапазона крупности, высокая удельная производительность;

- объединение в одной машине двух процессов - пенной сепарации л пенной флотации, а таете нескольких операций, возможность изготовления машин практически с любым необходимым объёмом камеры;

- наличие эффективных приспособлений для раздельной подачи частиц минерального сырья крупной и мелких фракций, а также наличие эффективных и высоконадежных аэраторов, обеспечивающих условия Дотации частиц минерального сырья широкого диапазона крупности;

- возможность надежной работы в условиях автоматизированного контроля и управления флотационным процессом.

Для управления процессом крупнозернистой флотации в монокамерных пневматических флотационных машинах разработаны и внедрены: высокоточная система автоматического регулирования подачи пенообразователя в области низких его расходов, система автоматического регулирования уровня пульпы в камере флотомашины с регулированием расхода оборотной воды в зависимости от величины выгрузки камерного продукта, система и устройство для автоматического регулирования выгрузки хвостов /76,111.112,116,117,120,121,126,127,130,131/.

Работа системы автоматического регулирования подачи пенообразователя основана на достаточно тесной зависимости между плотностью аэрированной пульпы и концентрацией пенообразователя в области низких его расходов при стабилизированном расходе воздуха на аэрацию пульпы и ее жидкой фазы. Разработка и внедрение указанных средств контроля и регулирования позволили достичь стабильно высоких показателей при флотационном обогащении алмазосодержащего сырья, а также повысить культуру производства и практически исключить ручной труд при управлении флотационным процессом.

Создание и промышленное освоение комплекса вспомогательного оборудования и средств автоматизированного управления процессом крупнозернистой флотации на алмазоизвлекательных фабриках ШО "Якуталмаз" - АК "Алмазы России-Саха".

Алмазы кимберлитовых руд обладают высокими флотационными характеристиками и относятся, как правило, к природно гидрофобным минералам. Однако, в силу высокой адсорбционной способности поверхности алмаза их флотационные свойства могут существенно снижаться в зависимости от того, как долго и в каких условиях они находились с момента их раскрытия из руд и до поступления непосредственно во флотационный процесс. Как показали проведенные под руководством и с участием автора настоящего доклада исследования и многолетняя практика даже не столь длительное пребывание алмазов в зашламован-ной пульпе приводит к значительному снижению их флотационной активности. По результатам исследований установлено, что на смачиваемость поверхности алмазов и их флотацию существенное влияние оказывает продолжительность контакта алмазов с минеральной суспензией, величина рН и концентрация некоторых солей в пульпе. Качество очистки поверхности алмазов от природных минеральных покрытий также существенно сказывается на конечных результатах их извлечения

\

флотационными методами обогащения. В реальной технологии алмазоиз-влекательных фабрик действие этих факторов приводит порой к значительному снижению показателей флотации, а- воздействие только лишь на флотационный процесс не даёт положительных результатов. Весьма отрицательное влияние на результаты флотации оказывает возврат хвостовых продуктов доводочных операций, алмазы которых гидрофили-зированы при высокотемпературной сушке, прокаливании и обжиге алмазосодержащего материала, а также добавка к обрабатываемой исходной кимберлиговой руде техногенного сырья. Последнее нерационально потому, что алмазы этого сырья из-за устойчивой депрессии поверхностных свойств кристаллов при длительном их пребывании в хвостох-ранилшце становятся непригодными к флотационному извлечению без восстановления их флотоактивности, что практически трудновыполнимо. При учете вышеназванных факторов построение технологических схем извлечения алмазов с применением флотационных процессов требует определенных условий в подготовке материала перед флотационным обогащением, а также в последующей доводке флотационных концентратов, Что касается условий сохранного раскрытия алмазов из руд, то наиболее приемлемым с точки зрения качественной подготовки материала к флотационному обогащению является процесс самоизмельчения кимберлитов /1,2,3,28/. Он позволяет не только раскрыть алмазы с высокой степенью сохранности кристаллов, но и (за счет создания в мельнице абразивной ситуации) очистить поверхность алмаза от минеральной пленки, в которую он заключен в природном состоянии.

Говоря о схемах и режимах самоизмельчения кимберлитов с позиций рудоподготовки к физико-химическим методам обогащения, наиболее целесообразным, на наш взгляд, является многостадиальное самоизмельчение и режимы, в которых превалирует истирающий эффект. Это обусловлено тем, что многостадиальное самоизмельчение позволяет обеспечить, с одной стороны, максимальный выход алмазов из исходной руды во флотационный передел за счет более высокой сохранности кристаллов при самоизмельчении кимберлитов, с другой стороны, уменьшить отрицательное влияние тонких шламов уже в процессе раскрытия кристаллов за счет предотвращения переизмельчения материала Кроме того, многостадиальное самоизмельчение кимберлитов позволяет исключить смешивание богатых исходных продуктов с бедными хвостовыми продуктами и дает возможность дифференцированного подхода к алмазам с различной степенью природной флотоактивности. Легкофлотируемые алмазы из исходных продуктов могут быть эффективно извлечены с меньшим расходом и номенклатурой флотореагентов, в то время как к труднообогагимым алмазам хвостовых продуктов должны быть применены более интенсивные режимы, которые являются излишними для легкофлотируемых алмазов. Многостадиальное самоизмельчение дает возможность значительно снизить уровень циркуляционных нагрузок материала, поступающего на обогатительные переделы (по сравнению с применяемым в настоящее время одностадиальным циклом самоизмельче-

ния) и тем, с одной стороны, повысить качество обогащения за счет -снижения удельных нагрузок на обогатительное оборудование, с другой, существенно сократить затраты на переработку сырья за счет уменьшения количества обогащаемого материала. Последнее определяется тем, что при многостадиальном самоизмельчении упорная фракция кимберлитов локализуется в объёме барабана мельниц второго и последующего приёмов и, измельчаясь сама, выполняет полезную работу в качестве высокосортной рудной гали, выделенной из продуктов измельчения мельниц первого приёма. При одностадиальном же самоизмельчении кимберлитов упорная фракция (в нелокализованном виде) сама создает повышенную циркуляцию материала, ибо, прежде чем измельчиться до отвальной крупности, она многократно проходит через измельчительный аппарат, измельчающей средой в котором служит рядовая руда по прочности менее твёрдая, чем измельчаемая ею упорная фракция. Додрабливать упорную фракцию кимберлитов нельзя из-за того, что в ней присутствуют алмазы собственного класса крупности, т.е. равные по крупности частицам материала её составляющим (это, как правило, наиболее ценные алмазы), которые в операциях додраб-ливания материала неизбежно разрушаются. Шддяшие режимы дробления для упорной фракции кимберлитов нерациональны в силу резкого возрастания циркуляционных нагрузок на обогатительное оборудование. Ужесточение же режима дробления до уровня, когда додрабливается упорная фракция, приводит к дроблению алмазов. Выходом из этой явно противоречивой ситуации является применение именно многостадиального самоизмельчения кимберлитов. Об экономических преимуществах многостадиального самоизмельчения руд перед одностадиальным свидетельствует многолетний зарубежный опыт промышленного применения мельниц типа "Каскад" при самоизмельчения других видов сырья. Для алмазосодержащего рудного сырья перспективным является самоизмельчение с использованием специальных истирающих мельниц, более детально о которых изложено в следующей главе настоящего доклада. ч С сожалением следует констатировать, что, несмотря на явные преимущества многостадиального самоизмельчения по.сравнению с одностадиальным, отечественные алмазоизвлекательные фабрики, будучи пионерами в промышленном освоении самоизмельчения кимберлитов /1,2,3, 28/, продолжают применять менее эффективные одностадиальные замкнутые циклы самоизмельчения. Для алмазосодержащей руды многостадиальное самоизмельчение важно ещё и потому, что обеспечивает вывод из мельницы первого приема уникальных крупных алмазов вместе с рудной галей и последующее их извлечение. С позиций повышения сохранности алмазов и снижения шламообразования при самоизмельчении кимберлитов, а, следовательно, и повышения конечных результатов Их флотационного извлечения, предпочтительными являются мельницы с " максимально возможным отношением диаметра к длине барабана и максимально возможной (с экономической точки зрения) величиной циркуляционных нагрузок /1,2/.

Что касается истирающего режима самоизмельчения кимберлитов, то здесь помимо обеспечения наивысшей сохранности кристаллов всего диапазона крупности и природного качества (особенно алмазов крайних пределов крупности - верхнего, как особо ценных, нижнего, как наиболее слабых по прочности), большой технологический, а следовательно, и экономический эффект связан с более качественной очисткой поверхности кристаллов от природных минеральных покрытий.

При доводке флотационных концентратов целесообразно использовать обогатительные процессы, не требующих глубокой сушки, прокаливания и обжига алмазсодержащих продуктов. Рациональны в данном случае процессы, основанные на использовании поверхностных свойств алмаза.и, в первую очередь, такие как пенная сепарация, пенная и пленочная флотация, флотация твёрдой стенкой и др.

Обязательным условием широкой применимости флотационных методов обогащения при обработке кимберлитовых руд является использование полностью замкнутой системы внутрифабричных оборотных вод, содержащих флотационные реагенты, что позволяет сделать флотационный процесс алмазоизвлекательных фабрик экологически чистым.

В обычной практике процесс крупнозернистой флотации реализуется, как правило, при многократном избытке флотационных реагентов по сравнению с тем их количеством, которое необходимо для мономолекулярного покрытия ими поверхности частиц полезного компонента Для маслообразных реагентов, не растворимых в воде, а также для поверхностно-активных веществ (ПАВ), частично растворимых в воде, это связано в большинстве случаев с недостаточной их объёмной дисперсностью при перемешивании этих реагентов с крупнозернистым материалом, подлежащим флотационному обогащению. Расход маслообразных реагентов и ПАВ при кондиционировании обогащаемого материала посредством перемешивания его с маслообразными реагентами по меньшей мере на один-два порядка превышает то его количество, которое способны взять на себя частицы полезного компонента при мономолекулярном покрытии всей их поверхности. Если же попытаться при кондиционировании материала путем перемешивания его с этими реагентами поддерживать расход маслообразных реагентов и ПАВ на уровне их количества, необходимого только лишь для мономолекулярного покрытия поверхности частиц полезного компонента, то в большинстве случаев эффективный процесс крупнозернистой флотации реализовать не удается. Причиной тому является все та же недостаточная дисперсная концентрация этих реагентов в объёме кондиционируемого материала. Лишь только при определенной и достаточной дисперсной концентрации маслообразных реагентов и ПАВ в объёме кондиционируемого материала гидрофобные и гидрофобизированные частицы полезного компонента в состоянии взять на свою поверхность необходимое для их флотационного извлечения количество реагентов. Но это количество, исходя из вышеизложенного, составляет лишь незначительную часть от общего их расхода. Остальная же, более значительная часть маслообразных реа-

гентов и ПАВ, поступает с кондиционированным материалом во флотационный процесс, не производя полезного флотационного воздействия. Напротив, эта часть упомянутых реагентов оказывает во флотационном процессе чаще всего отрицательную роль, ибо она в избытке своём инициирует коалесценцию воздушных пузырьков в объеме аэрированной пульпы, которую гасят, как правило, дополнительной подачей пенообразователя. Все это в конечном итоге ведет к увеличению расхода практически всех основных реагентов, участвующих во флотационном процессе, с неизбежными отрицательными технологическими и экологическими последствиями. Возврат во флотационный процесс жидкой фазы пульпы, особенно от обезвоживания пенного продукта, обеспечивает одновременно и возврат в этот процесс основной массы маслообразных реагентов и ПАВ,, так как они концентрируются преимущественно на разделе фаз. Коль скоро в пенный продукт воздушные пузырьки выносят не только полезный компонент обогащаемого материала, но и основную часть маслообразных реагентов и ПАЕ, включая как пенообразователи, так и гетерополярные вещества, особенно те из них, которые обладают собирательными и пенообразующими свойствами одновременно, и, учитывая, что не все из них отработали полностью при флотации полезного компонента, то становится очевидным, что оборотные воды от обезвоживания (сгущения) пенного продукта следует рассматривать как дополнительный и весьма существенный источник реагентов, применяемых в конкретном флотационном процессе, технологическая утилизация которых ведет к повышению технологических показателей флотационного процесса, а заодно и к повышению экологической безопасности процесса. Увеличить ещё в большей мере утилизируемое количество флотационных реагентов можно, использовав для отмывки извлеченных в пенный продукт частиц полезного компонента и сопутствующих им минералов оборотные воды, получаемые от обезвоживания камерного продукта, обедненные этими веществами, а, следовательно, способные более интенсивно десорбировать реагенты в процессе их отмывки. Последнее ещё в большей мере усиливает положительный эффект, так как обеспечивает более замкнутую систему внутреннего оборота вредных веществ, исключая ' значительный выход их из этой системы. С позиций коалесцентного механизма действия реагентов использование оборотных вод, полученных от обезвоживания (сгущения) продуктов флотации, является весьма положительным фактором, так как это позволяет более рационально управлять флотационным процессом, сочетающим в себе одновременно процесс пенной сепарации и пенной флотации, оптимизируя извлечение частиц полезного компонента широкого диапазона крупности /76,84,85/. Для осветления оборотных вод рационально использовать аппарат также большой единичной производительности /65/ (рис. За). В комплекс вспомогательного оборудования к пневматическим флотационным машинам для крупнозернистой флотации, объединённых единой технологией, входят также гидравлические классификаторы специальной конструкции (рис. 36)

большой единичной производительности, устройства для селективной обработки материала маслообразными реагентами контактным способом (рис. Зв). Детальное описание флотационных машин, вспомогательного оборудования и средств управления процессом даны в соответствующих описаниях изобретений и патентов /56,57,60,64,65,76,77,107-132/.

Флотационный процесс в пневматических флотационных машинах типа ШМ осуществляется при раздельной подаче крупнозернистой фракции на пенный слой и мелкозернистой фракции в объём аэрированной пульпы, что предопределяет необходимость предварительного фракционирования обогащаемого материала и его раздельного кондиционирования с флотационными реагентами. Деление материала на крупнозернистую и мелкозернистую фракции осуществляют в гидравлическом классификаторе /77/ специальной конструкции. Исходная пульпа вводится в аппарат (см. рис. 36) снизу и движется вверх до встречи с отражателем, который совместно с коаксиально расположенной вокруг него цилиндрической обечайкой формирует встречный поток с кольцевым охватом первичного потока. В результате внутрислойного торможения двух встречных потоков происходит резкое снижение турбулентности движения пульпы. После чего разделительное приспособление переводит пульпу в ламинарный режим и равномерно распределяет её в рабочей зоне аппарата, расположенной в кольцевом пространстве между разделительным приспособлением и стенками камеры. Благодаря этому данный аппарат обеспечивает эффективное гидравлическое разделение материала в восходящем потоке пульпы при весьма высокой удельной его производительности и нашёл широкое промышленное применением на

' отечественных алмазоизвлекательных фабриках.

; При контактном способе нанесения маслообразных реагентов не-

• посредственно только лишь на поверхность природно гидрофобных, либо специально гидрофэбиэированных гетерополярными реагентами минеральных зерен полезного компонента обеспечивается контакт любой и каждой частицы обогащаемого материала с этими реагентами. При этом

| маслообразные реагенты будут адсорбироваться только лишь на гидро-

фобных и гидрофобизированных частицах полезного компонента. При практической реализации в устройстве для обработки материалов /69/ контакт частиц полезного компонента с маслообразным реагентом обеспечивается при монослойном прокатывании минеральных частиц влажного материала между двух соприкасающихся эластичных поверх-

I ностей, покрытых маслообразным реагентом, при незначительном сме-

щении этих поверхностей друг относительно друга. Такими поверхностями являются цилиндрические поверхности двух барабанов, прижатых по образующей друг к другу и вращающихся при незначительной разни-

• це в окружных скоростях соприкасающихся поверхностей (см. рис. Зв).

¡. Материал, подлежащий кондиционированию, подается по линии прижатия

барабанов друг к другу. Частота вращения барабанов принимается из расчета монослойного распределения минеральных зерен в зоне кон-• такта по принципу непрерывности потока. При таком контакте мине-

Рис.3 Вспомогательное к машинам ПФМ оборудование большой единичной производительности

(а) Осветлитель конусный ОК-ЭМ /65,110,115,122,125,132/;

(б) Промышленно освоенный гидравлический классификатор КГК-2 /77/;

(в) Кондиционер КБК-2 /60/ для контактного нанесения маслообразных реагентов на частицы грубозернистого материала

ральных частиц с маслообразными реагентами, последние закрепляются только лишь на гидрофобной и гидрофобизироеанной поверхности частиц полезного компонента. Увлажненная же гидрофильная поверхность зерен пустой породы остается при этом свободной от маслообразных реагентов. Не попадают они в обогащаемый материал и механически, так как остаются на поверхности барабанов, куда они наносятся посредством тонкого аэрозольного напыления в нагретом состоянии. Существенно при этом, чтобы поверхность барабанов была гидрофобной. Создание усовершенствованного основного и вспомогательного технологического оборудования и средств управления процессом крупнозернистой флотации и перспективы развития технологии

извлечения алмазов из руд флотационным способом. Азрогидродинамический режим работы пневматической флотационной машины можно значительно улучшить при выполнении флотационной камеры (рис. 4) в виде-раширякицегося вверх конусообразного сосуда с раструбом в верхней части /93/. Для оптимизации флотационного процесса (особенно, когда аэрированное питание подается во флотационную камеру снизу вверх) такая форма флотационной камеры более предпочтительна, так кейс способствует снижению коалесценции воздушных пузырьков в объёме флотационной пульпы, ибо в расширяющемся потоке азрогидросмеси уменьшается число соударений воздушных пузырьков между собой, приводящих к их слиянию. Особенно это существенно, когда флотационная пульпа уже имеет в своём составе воздушные пузырьки различной крупности, а, следовательно, различной скорости их всплывания, и поэтому повышенной предрасположенности к объёмной коалесценции. С увеличением высоты флотационной камеры, что характерно для флотационных машин колонного типа, такая форма флотационной камеры наиболее предпочтительна, так как путь всплы- ' вания воздушных пузырьков, на котором происходит их объёмная коа-лесценция, в этом случае увеличивается. Существенным при этом является способ введения пульпы во флотационную камеру. Рациональным, по меньшей мере, является комбинированный способ введения пульпы во флотационную камеру с обязательным интенсивным её аэрированием тонкодисперсными пузырьками воздуха. Одна часть вводимого в машину питания, содержащая предпочтительно грубозернистую её часть, подаётся по оси камеры снизу вверх для создания восходящего потока аэрированной пульпы, который принимает вид осерасположенно-го факела азрогидросмеси. Этот восходящий поток аэрированной пульпы способствует флотации наиболее крупных и тяжелых минеральных зёрен полезного компонента, так как вектор скорости движения его совпадает с вектором архимедовых сил. Другая часть вводимого в ма- -шину питания, содержащая в основном мелкозернистую лёгкую и шла-мистую части обогащаемого материала, подаётся в наиболее рассредоточенном виде (для снижения вредного влияния на аэрогидродинамический режим работы машины локальных турбулентных потоков пульпы) по периферийной части флотационной камеры в нижней её половине.

Рис.*» Пневматическая флотационная машина (ПФМ-9, ПФМ-32) /93/ в колонном исполнении для флотации частиц широкого диапазона крупности

Последнее достигается размещением ;в нижней части флотационной камеры, по меньшей мере, двух рядов щэлевидных окон, равномерно распределенных удлиненной своей стороной по периметру флотационной камеры в шахматном порядке. Это в сочетании с наклонным расположением боковых стенок флотационной камеры и наличием под щелевидными окнами пневмогидравлических аэраторов струйного типа обеспечивает возможность безусловного возврата в центральный восходящий поток аэрогидросмеси случайно выпавших из этого потока частиц полезного компонента и их флотокомплексов с воздушными пузырьками. Этот центральный поток аэрированной пульпы в сочетании с архимедовыми силами флотокомплексов выносит на поверхность аэрированной пульпы в пенный слой крупные флотируемые частицы полезного компонента.

Для интенсивного режима флотации при увеличенном содержании мелкозернистых и шламистых фракций пульпы в питании пневматических флотационных машин необходимо усилить аэрацию пульпы с этими фракциями при введении её во флотационную камеру в зону флотации этой части питания. Для этого вокруг кольцевых распределителей мелкозернистой фракции пульпы, в которой содержатся и все шламистые фракции, устанавливаются пневмогидравлические аэраторы, равномерно размещенные определенным образом по периметру распределителей. Мэлкозернистые фракции в этом случае вводятся во флотационную камеру интенсивно аэрируемыми и одновременно рассредоточенными в зоне флотации. Усиление аэрации в зоне флотации мелкозернистых и шламистых фракций пульпы обеспечивается увеличением числа единичных пневмогидравлических аэраторов, расположенных на боковых стенках флотационной камеры и на кольцевых распределителях мелкозернистой фракции пульпы. Конструктивно это достигается размещением пневмогидравлических аэраторов в кольцеобразных блоках, каждый из которых имеет кольцевой баллон для сжатого воздуха и коллектор для напорной воды, расположенные непосредственно один над другим вокруг флотационной камеры и кольцевых распределителей мелкозернистой фракции пульпы. Равномерность подачи питания во флотадаонную_каме-___ ру, его дозщюв^ дифференци-

рованность по крупности и плотности входящих в него частиц обеспечивается размещением делителей пульпы по вертикали многоярусно с . числом рядов, соответствующим числу рядов щелевидных окон, и' выполнением их таким образом, чтобы поток питания в каждом из делителей соответствовал необходимому и достаточному количеству вводимой в данную точку камеры пульпы.

Для усиления процессов минерализации частиц полезного компонента на поверхности воздушных пузырьков в пульпе и в пенном слое существенным является введение аэрогидросмеси в избыточном количестве в зоны первичной и вторичной минерализации. В представлен, ной на рис. 4а машине это достигается тем, что боковые поверхности ' полого конуса аэрирующего приспособления, размещенного по оси в / верхней части камеры, выполнены в виде набора установленных с за-

зором между собой по высоте и частично входящих друг в друга конических колец, диаметр которых уменьшается в направлении к вершине полого конуса. В то же время, полый конус со стороны широкой своей части снабжен последовательно размещенными в две ступени по его оси пневмогидравлическими аэраторами. При этом осевые отверстия пневмогидравлических. аэраторов направлены в вершину полого конуса с внутренней его стороны, а в вершине конуса размещен параболический отражатель, открытой своей частью обращенный во встречном к пневмогидравлическим аэраторам направлении. В этом случае интенсивный поток образуемой аэрогидросмеси веерообразно направляется параболическим отражателем вверх вдоль боковой поверхности полого конуса и принудительно продавливается через зазоры между коническими кольцами, экранируя одновременно их наружную поверхность от возможного налипания маслообразных реагентов, концентрирующихся при флотации в пенном продукте.

Эффективность классификации материала в описанном в предыдущем разделе настоящего доклада гидравлическом классификаторе /77/ повышается при удалении из пескового продукта оставшейся в нем части мелкозернистых фракций. Это достигается введением в аппарат дополнительных конструктивных элементов, обеспечивающих условия эффективного аэрогидродинамического удаления мелкозернистых фракций из пескового продукта. При реализации одного из таких вариантов камера гидравлического классификатора дополнена (рис. 5а) /87/ сообщающейся с ней через патрубок для выгрузки песков перечисткой камерой с расположенной в вертикальном направлении сливной трубой, имеющей выход на уровне переливного края основной камеры. При введении определенным образом в полученную таким образом систему сообщающихся сосудов (через одну из двух его ветвей, а именно, через сливную трубу) аэрогидросмеси с тонкодиспергированным воздухом получается интенсивный восходящий аэролифтный поток этой смеси, позволяющий удалить мелкозернистые фракции из пескового продукта. Излучение аэрогидросмеси с тонкодиспергированным воздухом достигается использованием пневмогидравлических аэраторов; устойчивая без коа-лесценции воздушных пузырьков работа которых при подключении на замкнутый, ограниченный в объёме сосуд, каким является данная пе-речистная камера, обеспечивается расширением внутренней его полости в направлении движения гидросмеси и аэрогидросмеси, что связано с увеличением общего объёма поступающей в сосуд смеси после введения в неё аэрогидросмеси. Учитывая, что песковый продукт представляет собой гидросмесь преимущественно тяжелых и крупных частиц классифицируемого материала, легко и быстро осаждающихся в воде, пневмогидравлические аэраторы размещены в перечистной камере в нижней её половине, что обеспечивает лучшее перемешивание гидросмеси струями аэрогидросмеси, выходящей из сопел пневмогидравлических аэраторов, и последующее удаление мелкозернистых фракций через сливную трубу, при этом пневмогидравлические аэраторы размещены

Рис.5 Гидравлический классификатор КГК-2к (а) /87/, (б) /105/ для фракционирования зернистого материала и одновременного его кондиционирования о флотационными реагентами

" - 26 -

равномерно на противоположных друг к другу боковых стенках пере-чистной камеры, а их оси направлены с незначительным наклоном вниз и в направлении движения гидросмеси, выходящей из основной камеры через патрубок для выгрузки песков. Использование при создании восходящего аэролифтного потока гидросмеси с тонкодиспергированным воздухом дает определенные преимущества гидравлическому фракционированию зернистого материала, связанные с большей ламинаризирован-ностью восходящего потока, в котором происходит разделение частиц материала в зависимости от их плотности и крупности.

Для другого варианта /105/ камера гидравлического классификатора (рис. 56) дополнена также сообщающейся с ней через патрубок для выгрузки песков расширяющейся перечистной камерой со ступенчатым днищем, длина ступенек которого соответствует ширине днищ. На каждой ступеньке днища плотно закреплены приспособления для улавливания тяжелой фракции, выполненные в виде вертикально установленных цилиндров с диаметром, соответствующим размерам ступеньки, .с коническими днищами, имеющими выпускные отверстия в вершинах конусов, и тангенциальными патрубками, установленными на стенках цилиндров на стыке с коническими днищами. При этом тангенциальные патрубки размещены на одном диаметре на каждом из цилиндров приспособлений для улавливания тяжелой фракции и подсоединены одним концом каждой пары к'пульпораспределителю, соединенному с патрубком для выгрузки песков, а другим концом к водоподводящему коллектору. В этом случае под действием пары сил двух жидких потоков, а именно, гидросмеси, поступающей через пульпораспределитель из патрубка для выгрузки песков, и промывной воды, поступающей из водо-подводящего коллектора, тангенциально входящих в приспособления для улавливания тяжелой фракции, внутри их цилиндров создаётся интенсивно вращающийся поток пульпы, в котором происходит эффективное центробежное разделение материала на легкую и тяжелую фракции при одновременной отмывке последней промывными водами от налипших шламов и частиц мелкозернистого материала Тяжелая фракция материала, двигающаяся при этом по периферийной части вращающегося потока, перемещается к стенкам цилиндров и коническим днищам приспособлений и выгружается из аппарата через отверстия в вершинах конусов в виде пескового продукта Остальной поток пульпы, содержащий мелкозернистые и шламистые преимущественно легкие частицы, врашдясь поднимается вверх по цилиндрам приспособлений к днищу расширяющейся перечистной камеры и движется по ступенчатому днищу в направлении переливного порога Увеличение диаметра цилиндров в направлении движения потока пульпы по перечистной камере обеспечивает при этом надёжное улавливание тяжелой фракции более мелких классов крупности. Кольцевые бурты, расположеные на уровне верхнего торца внутри цилиндров, препятствуют при этом механическим потерям тяжелой фракции с легкими продуктами. Переливающаяся через порог пульпа, содержащая легкие мелкие и шламистые частицы, посту-

пает в течку и выводится из аппарата через её патрубок. Установка аналогичного приспособления для улавливания тяжелой фракции в нижней части патрубка для подвода пульпы позволяет, уловить наиболее крупные и тяжелые частицы материала уже на входе исходного питания в аппарат. Вращательное движение пульпы в этом случае создается парой сил двух потоков промывной жидкости, вводимой внутрь этого приспособления через тангенциальные патрубки из водоподводящего коллектора. Данный аппарат можно, на наш взгляд, успешно использовать для гравитационного обогащения зернистых продуктов, особенно в случаях, когда разница в плотностях полезного компонента и пустой породы достаточно велика.

Промышленное производство, потребляющее в значительном количестве воду, в целях обеспечения экологической безопасности окружающей среды, должно стремиться, с одной стороны, к максимальному сокращению потребления свежей воды за счет ее многократного использования в технологическом процессе, с другой, к наиболее полной очистке загрязненной промышленной воды при ее выводе в окружающую среду. При многократном использовании промышленной воды в соответствующем технологическом процессе требуется непрерывная или периодическая ее очистка до осветления. Для интенсификации процесса осветления таких вод обычно применяют высокомолекулярные флоку-лянты. Применение же их сопряжено с тем, что при осветлении промышленных вод осаждающиеся в виде флокул тонкие твердые частицы образуют между собой устойчивую пространственную структуру, препятствующую выгрузке шламов из очистных аппаратов, а в сгустителях вызывающую частые поломки механизма выгрузки шламов. Поэтому конструкции аппаратов для осветления промышленных вод имеют, как правило, либо механизмы для механического разрушения такой пространственной структуры при выгрузке шламов из аппарата, либо приспособления для их разрушения с помощью струй жидкости. Применение высокомолекулярных фяокулянтов в процессе осветления промышленных вод, которые содержат нефтепродукты, поверхностно-активные и маслообразные вещества типа флотавдонных реагентов_и, ^в - част ности,- пенообразователей, ___создае1—условия образования флокул, содержащих в

-себе газовоздушные, маслообразные и неорганические составляющие, что снижает скорость их осаждения и, следовательно, производительность аппаратов. Для промышленных, сильно загрязненных вод, содержащих большое количество поверхностно-активных и маслообразных веществ, нефтепродуктов, флотоактивных шламов и твердых частиц и прочих засорений, необходим комплексный подход в их очистке с определенной последовательностью очистных операций, с тем, чтобы обеспечить высокую эффективность и качество очистки промышленных вод при наибольшей производительности аппаратов и наименьших затратах на осветление. Учитывая наличие в таких водах как гидрофобных, так и гидрофильных загрязнений и механических примесей, целесообразно при их очистке сочетать определенным образом флотацион-

ныв, гравитационные, механические и другие методы очистки. Применяемые флокулянты эффективны при этом как при флотационных, так и при гравитационных методах очистки. При их использовании необходимо обеспечить условия, предотвращающие деструкцию молекул флоку-лянта и образуемых с их помощью шламовых флокул и аэрофлокул, так как при их деструкции эффективность использования флокулянтов резко снижается, одновременно снижается эффективность и качество очистки промышленных вод и производительность аппаратов. Предотвратить деструкцию шламовых флокул и аэрофлокул при сочетании флотационных и гравитационных методов очистки возможно, если эти процессы осуществлять определенным образом /97,100/ в единой камере, разделенной наклонными перегородками на самостоятельные зоны по принципу сообщающихся сосудов (рис.6). При этом в вышерасположенных зонах осуществляется флотационная очистка промышленной воды, а в нижерасположенных гравитационная очистка. При переходе промышленной воды с флокулянтом из одной зоны в другую, основная масса образовавшихся шламовых флокул выпадает вниз при огибании разделительной перегородки снизу и сразу же выводится из аппарата, не допуская их деструкции и образования устойчивой пространственной структуры. Для оставшейся части шламовых флокул обеспечивается практически полное их удаление из промышленных вод за счет использования тонкослойного расслоения. Деструкция аэрофлокул предотвращается при этом посредством перевода турбулентного режима движения аэрированной жидкости, необходимого для перемешивания промышленной воды с раствором флокулянта, в ламинарный, необходимый для разделительного процесса, что достигается посредством размещения внутри камеры для циркуляции промышленной воды, а именно в ее флотационной зоне, успокоительных решеток и пластин. Для более тонкой дис-пергации воздуха, необходимой для флокулярной флотации шламов и гидрофобных загрязнений,, применена пневмогидравлическая аэрация, для которой в качестве напорной воды используется жидкая фаза, выделенная из пенного продукта флотации и обогащенная поверхностно-активными веществами, извлеченными из загрязненной промышленной воды при ее флотационной обработке. Инородные предметы, крупные твердые частицы и засорения удаляются из промышленных вод в начале . процесса, чем устраняются затруднения в последующей флотационной и } ; гравитационной их очистке. ! |

Гидравлический классификатор /105/, как и предыдущая его коне-. |

трукция /87/, применимы в качестве устройств для подготовки пульпы. | к процессу флотации и пенной сепарации /95,106/, так как при опре- |

деленных условиях их эксплуатации они удовлетворяют всем требова- ?

ниям, предъявляемым к кондиционированию грубозернистой пульпы, ■■

подлежащей флотационному обогащению в машинах, совмещающих в себе |

одновременно процессы пенной сепарации и пенной флотации. При этом )

флотационные реагенты вводятся в аппараты в виде тонкодиспергиро- '

ванной аэрогидросмеси. В случае /106/ (см. рис. 56) они вводятся че-

Рис.б Аппарат «Г-2-1,2 /100/ большой единичной произ водательности для интен сивного осветления оборотных флотационных вод

реа водоподводящий коллектор. Приготовлять эту смесь (для /106/ вне аппарата) рационально с использованием пневмогидравлических аэраторов, как и в /95/ (см.рис.5а) , в которых тонко диспергируется не только воздух, но и подаваемые маслообразные реагенты. При подаче через пневмогидравлические аэраторы и других флотореаген-тов, в частности, пенообразователей и собирателей, то на выходе из пневмогидравлических аэраторов получается высокоактивная во флотационном отношении дисперсная смесь, состоящая из тонкодиспергиро-ванных между собой воды, воздуха и флотореагентов. Высокотурбулентный режим движения пульпы внутри разделительного приспособления основной камеры аппарата обеспечивает при этом тщательное перемешивание флотационных реагентов со всей пульпой, входящей в аппарат. Реагенты же, подаваемые в виде дисперсной аэрогидросмеси в перечистную камеру аппаратов /95,106/ целевым образом адресуются для контактирования с наиболее грубозернистой частью пульпы. После обработки такой тонкодисперсной смесью грубозернистой части пульпы, последняя в виде пескового продукта направляется сразу же непосредственно на пенный слой флотомашины, где разделится по принципу пенной сепарации. Пенный слой при этом защищается от разрушения его избытком маслообразных реагентов, так как избыток маслообразных и прочих флотационных реагентов в виде активной флотационной дисперсии выводится из перечисткой камеры вместе с её сливом и объединяется со сливом основной камеры. Объединенный слив, как конечный продута кондиционирования с реагентами мелкозернистой части пульпы, насыщенной тонкодиспергированными флотоактивными пузырьками воздуха, направляется непосредственно во флотомашину в объём аэрированной пульпы, где разделится по принципу пенной флотации. При этом производится поЛная технологическая утилизация избытка маслообразных реагентов, оставшихся после кондиционирования грубозернистой части пульпы.

Специфические условия проявления коалесцентного механизма во флотационном процессе и необходимость устойчивого поддержания этих условий в непрерывном режиме промышленного производства потребовали создания более совершенных приборов (датчиков), посредством которых можно было бы не только оценивать флотационную пульпу по отношению к этому механизму, но и более надежно управлять флотационным процессом. Такие приборы (датчики) должны обладать высокой чувствительностью, так как коалесцентный механизм действия реагентов наиболее активно проявляется в области низких концентраций пенообразователя во флотационной пульпе. Для управления машин, сочетающих в себе процессы пенной сепарации и флотации, запатентованы и разработаны специальные приборы-датчики /75,86,90/ (рис. 7а,б,в), тонко реагирующие на коалесцентные явления при флотации. Посредством прибора (датчика) /75/ (см. рис. 7а) пенообразующая способность пульп и растворов ПАВ определяется в основном по характеристикам пенного слоя. При этом явления, связанные с ценообразованием, про-

Рис.7 Приборы Сдатчики) (а) /75/. (б) /86/, (в) /90/ для управления процессами пенной сепарации и ^флотации

' - 32 -

исходящие в объёме аэрированной жидкости, здесь также имеют место, но проявляются не в явной форме. Для оптимизации же флотационного процесса по коалесцентному механизму действия реагентов необходимо иметь достоверную информацию о пенообразующей ■ способности пульпы, проявляющейся как в пене, так и в объёме аэрированной пульпы, ибо важно иметь информацию об уровне коалесценции воздушных пузырьков, происходящей на гидрофобной поверхности твердых частиц, помещенных в аэрированную жидкость, в сравнении с их коалесценцией, происходящей в объёме аэрированной жидкости без непосредственного контакта возушных пузырьков с гидрофобными частицами. Для этого в аэра-ционную камеру прибора /75/ введены необходимые конструктивные элементы (см. рис. 76,в), обеспечивающие измерение суммарной подъёмной силы воздушных пузырьков, закрепившихся на гидрофобной поверхности погруженного в аэрированную жидкость рабочего органа, с одновременной непрерывной регистрацией плотности среды в аэрацион-ной камере при работе прибора /86,90/.

Суммарная подъёмная сила воздушных пузырьков, закрепившихся на гидрофобной поверхности рабочего органа, симбатна флотационным силам, действующим на частицы полезного компонента во флотационной пульпе, и всецело зависит от пенообразующей способности пульпы. В частности, она тем выше, чем больше разница в степени коалесценции воздушных пузырьков, закрепившихся на гидрофобной поверхности и находящихся в пульпе в свободном состоянии. Это приводит к разнице в плотностях сред, непосредственно прилегающей к гидрофобной поверхности и удаленной от нее на два и более диаметра наибольшего воздушного пузырька При этом среда меньшей плотности, состоящая из укрупнённых воздушных пузырьков, связана с гидрофобной поверхностью флотационными силами прилипания к ней этих пузырьков. Разница в плотностях вышеупомянутых сред создает дополнительную подъёмную силу флотокомплексам, состоящим из частиц полезного компонента и из укрупнённых за счет коалесценции воздушных пузырьков, обеспечивая флотацию более ■ крупных частиц полезного компонента Исходя из этого, рабочий орган, помепремый в аэрационную камеру прибора, должен иметь развитую поверхность со свободным доступом ко всем её участкам максимального количества всплывающих воздушных пузырьков. Гидрофобность поверхности рабочего органа должна обеспечивать при этом надежное закрепление на нем воздушных пузырьков и последующую их коалесценции. Существенно при этом, чтобы конструкция рабочего органа обеспечивала надежный контакт воздушных пу- ; зырьков с его гидрофобной поверхностью и не создавала механических ; преград для всплытия воздушных пузырьков. Необходимо также, чтобы рабочий орган или его отдельные элементы имели возможность всплы- • тия (аналогично флотокомплексам) под воздействием воздушных пу- \ зырьков, прилипших и укрупнившихся на его рабочей поверхности. При | этом, чем больше воздушных пузырьков прилипнет и укрупнится на поверхности всплывающего элемента рабочего органа, тем больше будет

скорость его всплывания, которую с достаточной точностью можно затем инструментально зафиксировать..

Таким требованиям удовлетворяет конструкция рабочего органа, выполненного в виде набора вертикально расположенных и закрепленных посредством радиальных ребер на пустотелом каплевидном баллоне колец с увеличивающимися сверху вниз диаметрами (см. рис.76) /86/. Обечайки колец в радиальных сечениях имеют форму остроконечного симметричного клина с острием, направленным к днищу камеры. Развитая поверхность колец и их клиновидность в радиальном сечении предопределяют возможность надежного контакта большинства пузырьков, всплывающих в аэрационной камере, с рабочим органом. Для устойчивой гидрофобности всей поверхности рабочего органа кольца, радиальные ребра и пустотелый каплевидный баллон, выполняющий в данном случае роль понтона, изготовлены из фторопласта. Каплевидная форма баллона придает ему хорошую обтекаемость и не создает застойных зон для всплывающих пузырьков. Таким же требованиям удовлетворяет конструкция рабочего органа, выполненного в виде бесконечных лент из эластичного материала с гидрофобной поверхностью, огибающих барабаны, установленные в верхней части аэрационной камеры с возмож- -ностью свободного вращения вокруг своей оси (см. рис. 7в) /90/.

Непрерывную регистрацию плотности среды в аэрационной камере приборов /86,90/ осуществляют посредством пьезометрических трубок (см. рис. 76,в), чем обеспечивается возможность получения непрерывной информации по расходу пенообразователя, подаваемого во флотационный процесс. Последнее базируется на прямой зависимости плотности аэрированной жидкости от концентрации пенообразователя в области малых его расходов при стабилизированной подаче жидкой и тонко диспергированной газообразной фаз в аэрационную камеру.

Критерием пенообразующей способности пульпы (раствора ПАВ) для пенного слоя является разность длин пробега пены до её полного разрушения, измеряемая по горизонтальной шкале в двух половинах мерного градуированного сосуда приборов (датчиков) /75,86,90/. Для аэрированной же жидкости в /86,90/ таким критерием служит скорость коалесценции воздушных пузырьков, закрепившихся_на гидрофобной поверхности рабочего органа, определяемая через их суммарную подъёмную силу по скорости перемещения этого рабочего органа.

Эффективность процесса липкостной сепарации в режиме флотации твердой стенкой /98/ и производительность аппаратов /96,99,104/, в которых этот процесс реализуется, во многом зависит от условий контактирования частиц обогащаемого материала с липким покрытием. Для высокой эффективности и производительности необходимо обеспечить такие условия, чтобы любая и кавдая частица обогащаемого материала, какую бы форму она не имела, приобретала возможность наилучшим образом соприкоснуться с липким покрытием и-наилучшим образом получить при этом достаточный импульс для своего прочного прилипания к липкому покрытию,.если поверхность этой частицы доста-

эчно гидрофобна или гидрофобкзирована. Липкое покрытие в свою середь не должно терять своей адгезионной активности с течением эемени, что достижимо при его непрерывном обновлении без останов-я технологического процесса. При этом для снижения удельного рас-эда липкого состава и общего его количества, участвующего в провесе липкостной сепарации, целесообразно иметь тонкий полимолеку-грный слой этого состава, наносимый на поверхность рабочего орга-а, имеющего эластичную гидрофобную основу. Более тонкого полимо-гкулярного слоя липкого покрытия можно достигнуть, если наносить го на гидрофобную основу рабочего органа в расплавленном виде с ^следующим охлаждением водой перед контактом частиц Обогащаемого атериала с липким покрытием. Для исключения влияния инерционных ил, противодействующих адгезионным силам, целесообразно контакт астиц обогащаемого материала с липким покрытием производить без частия инерционных сил. В то же время, для получения высокой про-зводительности процесса липкостной' сепарации при тонкослойном асположении частиц обогащаемого материала в зоне сепарации необ-эдимо перемещать материал с наибольшей скоростью. Такие условия эзможно обеспечить при равной или близкой скорости движения час-иц обогащаемого материала и скорости движения поверхности рабоче-э органа с липким покрытием. При этом для повышения эффективности роцесса липкостной сепарации целесообразно, чтобы каждая частица Зогащаемого материала при контакте с липким покрытием имела воз-эжность повернуться к нему своей наибольшей гранью для лучшего рилипания к липкому покрытию. Это возможно, когда в зоне контакта астиц с липким покрытием путем двухстороннего обжимания тонкого лоя частиц обогащаемого материала поверхностями рабочего органа с ипким покрытием движение поверхности рабочего органа с липким окрытием, соприкасающейся с одной стороны слоя материала, будет меть незначительную и постоянную разницу в скорости по отношению липкой поверхности рабочего органа, соприкасающейся с частицами атериала о другой стороны этого слоя. Если же внутри этого тонко--о слоя материала при двухстороннем его обжимании эластичными по-ерхностями рабочего органа разместить по ходу движения материала ;

еподвижные иглоподобные зубья, расположенные равномерно с интер- |

алом между собой вдоль линии"соприкосновения барабанов и разделя- !

щие слой обрабатываемого материала на два равновеликих слоя, как- 1

ый из которых соприкасается с липким покрытием рабочего органа, |

о можно получить /99/ удвоение производительности при одновремен- Е

ом повышении эффективности процесса липкостной сепарации. Послед- г

ее связано с тем, что в этом случае снижается вероятность прили- • |

ания одной и той же частицы полезного компонента к липкому покры- |

ию обоих барабанов одновременно. •

При работе липкостного сепаратора /104/ приводят во вращение двоенные барабаны рабочего органа (рис.8а) и обеспечивают при том разницу в окружных скоростях вращения барабанов рабочего ор-

Липкостной сепаратор /104/ для интенсивной обработки

в интенсивном режиме истирашя

Рис.8

гана, равную 0,5-1,ОХ. Расплавленный липкий состав дозировано подают на поверхность намазывающих роликов, с которой он при вращении барабанов и роликов переходит на гидрофобное покрытие барабанов. Одновременно в намазывающие коробки подают теплоноситель (горячий воздух или острый пар), обеспечивающие повышенную температуру внутри намазывающих коробок, необходимую для качественного покрытия липким составом поверхности рабочего органа. В оросители подают воду для'последующего охлаждения липкого покрытия, а в загрузочное приспособление исходный обводненный материал, который через щелевой выпуск поступает в рабочую зону сепаратора, формируется в монослой и определенным образом соприкасается с липким покрытием рабочего органа. Упругие деформации пневматических шин и эластичного гидрофобного покрытия обеспечивают при этом качественный контакт минеральных зерен с липким покрытием. В рабочей зоне аппарата за счет разницы в скоростях движения поверхности барабанов минеральные зерна повертываются к липкому покрытию наибольшей своей гранью, обеспечивая прочное прилипание. Прилипшие частицы полезного компонента удаляют с поверхности барабанов скребками.

Данный сепаратор позволит обеспечить эффективный непрерывный процесс липкостной сепарации с весьма высокой его производительностью при обработке грубозернистых материалов широкого диапазона крупности. По расчётным данным его производительность составит от 5 до 50 т/час (и более) в зависимости от класса крупности обрабатываемого материала, при этом есть реальная возможность сократить в несколько раз удельный расход мази, электроэнергии, тепла, а также объём ремонтного и технологического обслуживания.

Для сохранения природной крупности и качества алмазов и повышения их извлечения необходимо обеспечить такие условия при их раскрытии из руд, которые, с одной стороны, исключили бы полностью элементы ударного воздействия на кристаллы алмазов, с другой стороны, усилили элементы истирания с абразивным и очистным воздействием на поверхность алмазов с тем, чтобы предельно повысить контрастность их обогатительных признаков по отношению к сопутствующим минералам, будь то люминесцентные или физико-химические свойства

Этим условиям наиболее полно удовлетворяет процесс самоизмельчения материала в истирающих мельницах с принудительным полиградиентным перемещением концентрических слоёв измельчаемого материала при объёмном его сжатии в зоне измельчения и с одновременным импульсным высокотемпературным воздействием на измельчаемый материал в зоне его деформации и разрушения, например, высокотемпературным потоком жидкости, перегретым паром или горячим воздухом /83,94/. В этом случае разрушение материала происходит более интенсивно и преимущественно по местам вкрапления кристаллов алмазов в рудном материале, что способствует лучшему их раскрытию и большей сохранности кристаллов, а также создаются наиболее благоприятные условия для высокоабразивного и механо-активационного воздействия на по-

• - 37 -

верхность кристаллов алмазов, что служит хорошей предпосылкой для их более полного последующего извлечения люминесцентным и, особенно, физико-химическими методами обогащения, такими как липкостная и пенная сепарация, пенная и плёночная флотация. Использование этих методов обогащения в замкнутом цикле с истирающими мельницами обеспечивает практически полное извлечение и сохранность для всех категорий алмазов, так как для кристаллов алмазов нет иного выхода из этого замкнутого цикла кроме как в концентратный продукт.

Дальнейшей интенсификации процесса самоизмельчения можно добиться, если в момент деформации и ' разрушения частиц материала воздействовать на них направленным, сфокусированным в зоне измельчения, потоком ультразвуковых колебаний при одновременном вибрационном воздействии на иамельчаемый материал. В водной среде эффект такого воздействия интенсифицирует как непосредственное разрушение частиц материала за счет кавитационных явлений, так и отделение разрушенной части материала от недоизмельченно остатка в момент разрушения частиц материала за счет вибрационной оттирки частиц материала друг о друга, а также за счёт пульсаций водной среды. • Фокусировка ультразвуковых пучков в зоне измельчения способствует интенсификации процесса измельчения аа счет концентрации энергии в этой зоне. Интенсивный истирающий режим самоизмельчения руды регламентируется способом переработки материала /94/. При работе мельницы по способу /94/ рабочую камеру (рис. 86) 'через загрузочную воронку и шнек заполняют исходным мелкокусковым материалом, подлежащим измельчению. Ротор с закрепленной в его основании тарелью. приводят во вращение через вертикальный вал в подшипниках. Одновременно в пустотелый конус ротора подают через водоподводящий патрубок воду, либо раствор ПАВ, а черев парогазоподводящий патрубок острый (перегретый) пар, либо горячий (раскаленный) воздух, которые через сквозные каналы в пустотелом конусе поступают между фу-теровочными ребрами в зону измельчения, расположенную непосредственно над и вокруг ротора, причем в верхнюю её часть поступает пар (горячий воздух), а в нижнюю вода (раствор ПАВ).

При вращении шнека под_нагрузкой-находящийся-во-внутренней~по-лости рабочей камеры исходный материал подвергается объёмному сжатию и при вращении ротора происходит истирание частиц материала друг о друга принудительным полиградиентным перемещением концентрических слоёв материала при одновременном резком высокоградиентном температурном воздействии на частицы материала в момент их деформации и разрушения. Контрастность высокотемпературного воздействия на измельчаемый материал усиливается поочередным воздействием на разрушаемые частицы материала сначала острым (перегретым) паром, либо горячим (раскаленным) воздухом, а затем непосредственно низкотемпературным воздействием холодной воды, либо раствора ПАЕ В последнем случае молекулы ПАВ оказывают расклинивающее действие (эффект П. А. Ребиндёра) по микротрещинам, образующимся в деформиру-

емых частицах материала, а также по контакту минеральных вкраплений, способствуя их лучшему раскрытию. Наклон осей сквозных каналов к основанию пустЬтелого^конуса препятствует их забиванию частицами измельчаемого материала при объёмном его сжатии. Нахождение слоя холодной Жидкости в нижней части пустотелого конуса предохраняет диск вертикального вала и подшипники от возможного перегрева, экранируя их от высокотемперетурной среды. Роль теплового экрана выполняет при этом также слой холодной жидкости, проходящий по кольцевому зазору в водоподводящем патрубке.

В момент деформации и разрушения частиц материала на них воздействуют направленным, сфокусированным в зоне измельчения, потоком ультразвуковых колебаний при одновременном вибрационном воздействии на измельчаемый материал, для чего включают магнитострик-ционное вибрационное и электроакустическое устройства За счет возникающих при этом кавитационных явлений на границе жидкость-твердое и пульсационного эффекта жидкой фазы происходит истирание частиц материала друг о друга при одновременном вибрационном и ультразвуковом воздействии на измельчаемый материал в зоне его деформации и разрушения. Колебательный эффект жидкой фазы и частиц материала в зоне измельчения увеличивают за счёт пульсирующего ввода воды в кольцевой коллектор через водоподводящий патрубок.

Разгрузку измельченного материала из рабочей камеры осуществляют при подаче воды в кольцевой перфорированный коллектор. Выходя из него через расположенные между футеровочных ребер отверстия и двигаясь вниз по рабочей камере вода уносит измельченные частицы материала в нижние его слои. При вращении приводной тарели измельченный материал в виде пульпы выходит из рабочей камеры на поверхность тарели через щели зубчатого торца обечайки и затем снимается с неё скребком в течку. Туда же смывают шламы, прошедшие с поверхности тарели под эластичную прокладку в кольцевой желоб. Разгрузку мельницы регулируют путем поднятия или опускания обечайки над поверхностью тарели посредством гидроцилиндров.

Создание усовершенствованного основного и вспомогательного технологического оборудования (93-97,99,100,104-106) дает, по нашему мнению, хорошую предпосылку и достаточную базу для дальнейшего совершенствования способов /98,101,103/ и технологии обработки кимберлитовых руд с применением флотационных методов обогащения и одновременного повышения извлечения и сохранности алмазов широкого диапазона крупности. Технологическое сопряжение аппаратов, представленных на рис. 8а,б, в единый замкнутый комплекс позволяет, на наш взгляд, эффективно решить практическую задачу доводки алмазосодержащих продуктов. На рис. 9 представлен один из перспективных вариантов технологической схемы обработки кимберлитовых руд с использованием вновь созданного оборудования. Данная технологическая схема имеет принципиальный характер и разработана при комплексном подходе к решению практических задач обеспечения максимального из-

влечения и сохранности кристаллов алмазов всего диапазона крупности, начиная от рудоподготовительных процессов и кончая доводочными операциями. В данном случае самоизмельчение кимберлитов, используемое в некатарактном безударном режиме дезинтеграции, наиболее полно сохраняет алмазы от повреждений при их раскрытии, обеспечивая одновременную оттайку вечномерзлой руды, очистку поверхности раскрывшихся кристаллов и их быстрый вывод из зоны измельчения , а также попутное получение рудной гали для последующих стадий самоизмельчения. Доизмельчение хвостовых продуктов, проводимое в ' интенсивном режиме самоистирания материала при его объемном сжатии и высокой удельной производительности, также направлено на обеспечение максимальной сохранности и последующего извлечения алмазов. Использование при этом замкнутых многостадиальных циклов самоизмельчения кимберлитов в сочетании с алмазоизвлекательными процессами, основанными преимущественно на физико-химических методах обогащения, создает благоприятные условия для наиболее полного извлечения основной массы алмазов, включая слаболюминесцирующие и другие их разновидности. Этот же замкнутый цикл в сочетании с рен-тгенолюминесцентной сепарацией обеспечивает благоприятные условия для извлечения наиболее крупных и ценных алмазов. В данном варианте технологии доводочные операции концентратных продуктов, полученных от процессов физико-химического обогащения, рационально осуществлять с использованием способов и аппаратуры, основанных также на этих методах обогащения, таких как /48,68-73,82/, что исключает необходимость сушки и прокаливания материала, при которых происходит устойчивая гидрофилизация поверхности алмазов, а также, что очень важно, снижаются неизбежные потери алмазов от применения других методов обогащения (потери метода). Рациональны при этом способы и аппараты, совмещающие в себе, по меньшей мере, два процесса физико-химического обогащения, таких например, как /69,70, 73/, в которых одновременно реализованы процессы липкостной сепарации и пленочной флотации. В этом случае недостатки одного из процессов компенсируются достоинствами другого, обеспечивая более

высокие .технологические показатели.----- ~

Для практической реализации наиболее экономически выгодных ва- . риантов новейшей технологии необходимо как можно более активно продолжать проводимые в настоящее время работы в направлении изготовления и промышленных испытаний вновь созданного оборудования, с целью установления оптимальных условий его работы, технической и технологической надежности и получения практических результатов для последующего промышленного освоения, начальную стадию которого рационально проводить с использованием данного оборудования на контрольных операциях в схемах действующих алмазоиавлекательных фабрик. Последнее будет, на наш взгяд, также рациональным в случаях, когда промышленно используемый процесс по тем или иным причинам не в состоянии обеспечить необходимый уровень извлечения алыа-

зов. Последовательное сочетание по хвостовой линии технологических процессов, основанных на различных свойствах алмазов, будет в этих случаях надёжной гарантией более высокого уровня их извлечения.

К настоящему времени под руководством и с участием автора.доклада разработаны рабочие чертежи и необходимая техническая документация на все виды вышеупомянутого нового оборудования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации научно обоснованы технические и технологические решения для рациональной флотационной технологии и оборудования для извлечения алмазов из руд и их сохранности, обеспечивающей более высокие технологические и технико-экономические показатели, а также условия более высокой экологической безопасности промышленного применения этой технологии. Тем самым решена научно-техническая проблема, имеющая важное народнохозяйственное значение и обеспечивающая ускорение научно-технического прогресса. По результатам работы можно сделать следующие выводы.

1. Научно обосновано и экспериментально подтверждено влияние механизмов действия реагентов на несущую способность флотокомплек-сов при пенной сепарации и крупнозернистой флотации. В зависимости от этого выбрано направление дальнейшего совершенствования технологии и аппаратуры для крупнозернистой флотации.

2. -.Научно обоснован и практически подтвержден выбор конструктивных параметров и технологических режимов для различных новых модификаций пневматических флотационных машин, необходимого комплекса вспомогательного оборудования й средств управления процессом крупнозернистой флотации, а также пневмогидравлических аэрирующих устройств с тонкой диспергацией воздуха для флотационного извлечения частиц широкого -диапазона крупности. Установлено, что при этом существенное влияние на разделительный процесс окааывает гидродинамический фактор в пенном слое и во флотационной пульпе.

3. Разработаны способы извлечения алмазов из руд с применением флотационных методов обогащения, обеспечивающие высокую степень сохранности кристаллов. Многолетнее промышленное применение одного из таких способов на фабриках АК "Алмазы России-Саха" подтвердило его весьма высокую эффективность.

4. Разработаны и внедрены технологии и оборудование для пенной сепарации и крупнозернистой флотации в комплексе со вспомогательным оборудованием и средствами автоматического управления флотационным процессом, включая способы рудоподготовки и оборудования для гидравлической классификации материала и осветления вод.

5. Разработаны и технологически обоснованы способы и оборудование для интенсивной технологии обогащения алмазосодержащих материалов липкостной сепарацией в режиме флотации твёрдой стенкой, доводки флотационных концентратов с применением физико-химических методов обогащения, а также способы и оборудование для интенсивного измельчения кимберлитовых руд и последующего их обогащения фло-

- 42 -

тационными методами с обеспечением сохранности алмазов.

6. Разработано более совершенное оборудование для интенсивной гидравлической классификации и кондиционирования материала и осветления промышленных вод в технологии крупнозернистой флотации.

7. Созданные технологии и оборудование и отдельные их элементы могут найти применение при обогащении других видов горнорудного и горнохимического сырья и угля, а также при очистке вод.

Фактический годовой экономический аффект от внедрения результатов работ диссертанта, защищенных 105 авторскими свидетельствами и патентами, составляет более 20 млрд. рублей.

Автор выражает глубокую благодарность сотрудникам института Якутнипроалмаз, работникам АК "Алмазы России-Саха" и всем соавторам разработок, принимавшим участие в исследованиях или оказавшим помощь при промышленном освоении результатов работы.

ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ, ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ В ДИССЕРТАЦИИ

Статьи

1. Злобин М. Е "Пути совершенствования .и модернизации технологических схем обогащения алмазосодержащих руд". "Цветные металлы" N 8, 1968 г.

2. Злобин К К "Анализ развития научно-исследовательских работ по технологии обогащения алмазосодержащего сырья с целью определен ния путей повышения их эффективности",-Сб. н. тр., г. Якутск 1972 г., Якутнипроалмаз, стр. 25.

3. Злобин М. Е "Пенная сепарация в технологии обогащения алмазосодержащих руд". Канд. дисс., 1975 г., Иркутск.

4. Злобин tí. Е , Шлик-Гайказян Е И., Устюжанин Г. А., Тептин В. Ф., Вачугов В. ta "К оценке скорости прохождения частиц через слой пены". Сб. "Пенная сепарация", вып. 2, Москва, 1976 г. ВЗПИ.

5. Мэлик-Гайказян В. И., Злобин М. Е , Емельянова Е IL , Тептин Е Ф., Устюжанин Г. А. "О реальности гисгерезисного . и капиллярного механизмов действия реагентов при пенной сепарации". Сб "Пенная сепарация", вып.2. Москва, 1976 г., ВЗТШ.__

6. Мелик-Гайказян В.Е, Злобин tí. К, Тептин ЕФ., Савицкий В. Б., Кулагин Е Е "Влияние некоторых факторов на несущую способность пены при .пенной сепарации". Сб. "Пенная сепарация", вып.2 Москва, 1976 г., ВЗПИ.

7. Мэлик-Гайказян Е И., Злобин М. Е , Емельянова Е П., Тептин Е Ф., Гаврюшов В. В., Папков Е Ы., Савицкий Е Б., Смольников Е А., Устюжанин Г. А. "Исследование в области пенной сепарации". Сб. н. тр.' "Обогащение неметаллических полезных ископаемых", вып. 2, г Светш-ловск, 1976 г., УПИ.

8. Мэлик-Гайказян Е К , Злобин М. Е , Тептин В. Ф., Емельянова Н. IL , Вачугов В. Ю., Коновалов К. П., Опарин JL а , Соколов ЕЕ. "Влияние крупности пузырьков на условия закрепления частиц на их поверхности при флотации". Сб. н. тр. "Обогащение неметаллических полезных ископаемых", вып. 2, г. Свердловск, 1976 г., УПИ.

" - 43 -

9. Мелик-Гайказян В. Я, Злобин М. Е , Кулагин В. П., Емельянова Е П. "К автоматизации управления процессом пенной сепарации". Сб. т.д. "Автоматический контроль и управление при обогащении и металлургии цветных металлов", г. Ташкент, 1976 г., Средазнипроцвет-мет, стр.80.

10. Мелик-Гайказян В. Я , Тептин В.Ф., Злобин М. Е, Вачугов В. Ю., Коновалов К. П., Кулагин В. И , Носков А. С., Емельянова Е П. "К оценке тормозящего действия различных участков периметра контакта пузырька с движущейся подложкой". Сб. н.тр. "Обогащение руд", вып. 4, г. Иркутск, 1976 г., ИЛИ.

11. Мелик-Гайказян В. И. , Злобин М. Е , Емельянова Е П., Тептин В. Ф., Устюжанин Г. А., Вачугов К Ю., Коновалов К. Е , Савицкий К Б. "Результаты исследований механизма процесса пенной сепарации частиц различных минералов". Сб.н. тр. "Материалы Всесоюзной научно-технической конференции", г. Березники, Пермское кн. изд-во, 1977 г., стр. 92.

12. Мелик-Гайказян В. И., Злобин М. Е , Кулагин В. П., Емельянова ЕЕ "Влияние обводненности питания на результаты пенной сепарации крупных чатиц". Сб. т. д. "Комплексные исследования физических свойств горных пород и процессов", Москва, 1977 г.

13. Злобин М. Е , Кулагин В. Е, Емельянова Е Е , Мелик-Гайказян В. И., Тептин В. Ф. "Исследование процесса пенной сепарации". Сб. н. Тр., N 145, Ленинград, 1977 г., Шханобр.

14. Мелик-Гайказян ЕЕ, Злобин М. Е "О состоянии изученности процесса пенной сепарации". . Сб. н. тр. "Обогащение руд", вып. 5, г. Иркутск, 1977 г. , ШМ.

15. Злобин ЕЕ, Кулагин В.Е, Мэлик-Гайказян ЕЕ, Монастырский М. Е , Смольников В! А., Чупрова Е А. "О гравитацинной поправке к величине несущей способности пены". Сб. н. тр., Ленинград, 1978 г., Механобр.

16. Мелик-Гайказян В. Е, Кулагин К Е, Злобин М. Е, Емельянова Е Е "К оценке влияния толщины слоя аэрированной жидкости на несущую способность образованной на ней пены. Сб.н. тр. "Обогащение неметаллических полезных ископаемых", вып. 3, г. Свердловск, 1978 г.., УПИ.

17. Мелик-Гайказян Е Е, Злобин М. Е, Кулагин Е Е , Емельянова ЕЕ "Современные представления о механизме пенной сепарации". Сб. н. тр. АН СССР, Москва, 1979 г.

18. Злобин М. Е , Кулагин В. Е , Мелик-Гайказян В. Е , Смольников В. А., Живанков Г. В., Монастырский М. Е , Чередник Е Е "Достижения в области исследования и контроля процесса пенной сепарации". Сб. н. тр. "Обогащение руд", г. Иркутск, 1981 г., ИЛИ.

19. Мелик-Гайказян В. И., Агеенко А. А., Злобин М. Е , Смольников В. А., Чупрова Е А., Ведина А.Е "Об отсутствии корреляции между вязкостью и флотационной активностью аполярных реагентов'*. Сб. н. тр. "Обогащение 'руд", г. Иркутск, 1983 г., ИЛИ.

20. Ниванков Г. Е , Рябой В. И., Злобин М. Е , Живанкова JL В. "Исследование диспергирующего действия некоторых реагентов". "Обогащение руд", N 4, Ленинград, 1983 г., Механобр.

21. Семьянов А. К, Карнаухов КВ., Чередник В. Е , Шлик-Гайка-зян В. И., Злобин М. Е "Оперативный контроль вспенивающей способности пульпы". "Цветные металлы", N 7, 1984 г.

22. Монастырский М. Е , Злобин М. Е , Семьянов А. И., Щшлев Вл. Г., Емельянова Е П. "К автоматизированному определению кинетических характеристик флотореагентов, проявляющихся в динамических условиях пенной флотации". Сб. н. тр. "Обогащение руд", г. Иркутск, 1984 г. , ИЛИ.

23. Живанков Г. В., Злобин М. Е , Мелик-Гайказян К И. "Механизм действия реагентов и конструирование машин пенной сепарации". Сб. н. тр. КФ АН СССР "Совершенствование техники и технологии грубозернистой флотации", г. Апатиты, 1986 г.

24. Злобин М. Е "Конструктивные и технологические особенности монокамерных пневматических флотационных машин и вспомогательного к ним оборудования и влияние их на эффективность крупнозернистой флотации". Сб. н. тр. "Обогащение руд", ч. 1, г. Иркутск, 1994 г. , ИрГТУ.

25. Злобин М.Е "Извлечение-алмазов мелких классов с помощью пенофлотационных машин". "Горный журнал", N 12, 1994 г.

26. Mikhail N. Zlobin "Development of a single-cell air flotation machine and its introduction into diamond mining: industry".. Preprints of the 12-th International coal preparation Congress, 23-27 May, 1994, Cracow-Poland.

27. Mikhail N. Zlobin "Udoskonalenie jednokorrorowe] maszyny flotacyjnej do wzrogacania grubozianistych diamentow". Materialy 26-th Krakowska Konferencja Naukowo-Techniczna Przerobki Kopalin, 7-9 wrzesnia, 1994, Ustron-Poland.

Авторские свидетельства и патенты

28. А. с. N 375887 "Способ извлечения из руд алмазов"/ В. Р. Ай-рапетов, Е Ф. Головизнин, Г. Л. Гомелаури, М. И. Ермоленко, Л.Е1эля-бин, М. Е Злобин, О. М. Кнаус, А. Е Лейтес, Е Е Матвеенко, В. Е Новиков, Ю. Е Уваров. N 1266965/22-03; заявл. 02.09.68, ДСП.

. 29. А. с. N 352677 "Гидроциклон для классификации материалов"/ О. м!кнаус, М.Е Злобин, И. Е Зусман. N 1618868/23-26; заявл. 12.11. 71. Бюл. 1972, N 29.

30. А. с. N 749436 "Пневматическая флотационная машина"/ М. Е Злобин, В.И. Мелик-Гайказян, М. И.Ермоленко, ЕЕ Кулагин, В. А.Смольников, Г. Е Пермяков. N 2416372/22-03; заявл. 25.10.76. Бюл. 1980, N 27.

31. А. с. N 741942 "Пневматическая флотационная машина"/ М. Е Злобин, ЕИ. Мэлик-Гайказян, М. И.Ермоленко, ЕЕ Кулагин. N 2427582/ 22-03 с присоединением N 2427583/22-03; заявл. 06.12.76. Бюл. 1980, N 23. '

32. А. с. N' 759141 "Пневматическая флотационная машина"/ В. И. !елик-Гайказян, Ы. Е Злобин, М. И. Ермоленко, В. Е Кулагин N 2432817/ 2-03; заявл. 22.12.76. Вол. 1980, N32.

33. Патент РФ N 751432 "Устройство для кондиционирования пуль-ы с реагентами"/ • Г. П. Пермяков, М. Е Злобин, Е Г. Марков, В. С. Черка-ин. N 2610347/22-03; заявл. 25. 04. 78. Бюл. 1980,' N 28, Пат. РФ с 2.05.93.

34. Патент РФ N 698486 "Способ пенной сепарации золото- и ал-(азосодержаших руд"/ М.Е Злобин, В. И. Мелик-Гайказян, Е А. Чупрова 12480350/22-03; заявл. 03. 05. 77, Пат. РФ с 28. 01. 94.

35. А. с. N 795573 "Лабораторная машина пенной сепарации"/ 0. С. Зогданов, О. Е Бондаренко, Е Ф. Емельянов, М. Е Злобин, В. Ф. Крахма-гев, И. И. №1Ксимов, В. К Мелик-Гайказян. N 2707362/22-03; заявл. 33.01.79. БЮЛ. 1981, N 2.

36. Патент РФ N 977045 "Машина пенной сепарации"/ Г. В. Живан-отв, М. В. Заскевич, Г. А. Захарова, М. Е Злобин, Е Г. Марков, В. И. Ме-шк-Гайказян, Г. П. Пермяков, Е А. Чупрова N 3315328/22-03; заявл. 36.07. 81. Бюл. 1982, N 44, Пат. РФ с 28.01.94.

37. Патент РФ N 984498 "Пневматическая флотационная машина"/ Р. В. Живанков, Г. А. Захарова, М. Е Злобин, В. И. Мелик-Гайказян, Г. Е Яермяков, Е А. Чупрова, Е Г. Марков, &М. Филиппов. N 3289979/22-03; заявл.- 25.05. 81. Бюл. 1982, N 48, Шт. РФ с 12.01.94.

38. A.c. N 1003430 "Устройство для автоматического регулирования процесса пенной сепарации"/ В. И. Мелик-Гайказян, А. Е Верменич, Е Е Емельянова, А. Г. Збарацкий, М.Е Злобин, В. В. Карнаухов, В. Е Кулагин, М. Е Монастырский, В. Т. Пронин, А. И. Семьянов, Г. Е Соловьяно-ва. N 3318572; заявл. 03.06.81, ДСП.

39. A.c. N 1053353 "Способ флотационного обогащения алмазсо-держапщх руд"/ Г. В. Живанков, Е И. Рябой, Г. А. Ефимова, М. Е Злобин, JL В. Живанкова, Е А. Шендерович, М. В. Заскевич. N 3350208/03; заявл. 04.11.81, ДСЕ

40. A.c. N 1090445 "Устройство для автоматического регулирования процесса пенной сепарации"/ Е И. Мелик-Гайказян, М. Е Монастырский, А. И. Семьянов, В. R Карнаухов, М.Е Злобин, ЕЕ Кулагин, В. Е Че-редник, В. Т. Пронин, Е Е Емельянова. N 3492299/22-03; заявл. 20.09. 82. Бюл. 1984, N 17.

41. Патент РФ N 1101263 "Аппарат для осветления"/ М. Е Злобин, А. Е Бимбереков, Г. В. Живанков, Г. А. Захарова, 0. А. Злобина, В. И. Мелик-Гайказян, Г. Е Пермяков, Е А. Чупрова N 3562185/23-26; заявл. 10. 03.83. Бюл. 1984, N 25.

42. А. с. N 1069243 "Способ обогащения алмазсодержащих руд"/ Г.В.Живанков, В. И.Рябой, ЕЕ.Щукина, М.ЕЗлобин, Л.В.Живанкова N 3456447/03; заявл. 22.04.82, ДСЕ

43. А. с. N 1183180 "Пневматическая флотационная машина "Зарница"/ М.Е Злобин. N 3698760/22-03; заявл. 03.02.84. Бюл. 1985, N 37.

44. Патент РФ N 1178464 "Аппарат для осветления"/ М. Е Злобин,

Г. П. Пермяков. N 3710291/23-26; заявл. 15.03,84. Бюл.1985, N 34, Пат. РФ с 28. 04.93.

45. А. с. N 1175069 "Способ автоматического измерения разности динамического и статического значений поверхностного натяжения и устройство для его осуществления"/ В.И. Мелик-Гайказян, В. Н. Черед-ник, А. И. Семьянов, В. В. Карнаухов, М.Е Злобин, М. Е Монастырский, Г. В. Живанков, В. Г. Стародуб, Е Е Емельянова. N 3718144; заявл. 30.03.84, ДСЕ

46. Патент РФ N 1241578 "Пневматическая флотационная машина"/ М. Е Злобин, Г. А.Захарова, ЕЕ Иванова, Г. Е Пермяков, ЕТ. Тарабан. N 3763381/22-03; ааявл. 29.06.84, Пат. РФ с 12.05. 93.

47. А. с. N 1343608 "Способ обогащения алмазсодержаших руд"/ Г. Е Живанков, ЕЕ Рябой, М. Е Злобин, Е А. Шендерович, Е Е. Щукина, Л. В. Живанкова, И. К Скугарева, Г. А. Захарова. N 3847308/03; заявл. 27.11.84, ДСЕ

48. А. с. N 1305949 "Липкостной сепаратор "Мир"/ М.Е Злобин. N 3893800/22-03; заявл. 05.05.85, ДСЕ

49. А. с. N 1315028 "Пневматическая флотационная машина"/ М.Е Злобин. N 3966159/22-31; заявл. 08.07.85, Бюл. 1987 N 21.

50. А. с. N 1351674 "Гидравлический классификатор "Труженик"/ М.Е Злобин. N 4035801/22-03; заявл. 17.02.86, Бюл. 1987 N 42.

51. А. с. N 1354497 "Способ автоматического измерения флотационной активности реагентов, нанесенных мономолекулярной пленкой на поверхность жидкости"/ В. Е Ыелик-Гайкавян, К Е Чередник, М. Е Монастырский, М. Е Злобин, Е А. Смольников, Е Е Карнаухов, Е С. Белова. N 4077001/22-03, заявл. 07.04.86.

52. А. с. N 1297306 "Способ флотации сульфидных и алмазсодержаших руд"/ В. И. Рябой, Е Е. Щукина, Г. Е Живанков, К. М. Асончик, Ы. Е Злобин. N 3920073/03; заявл. 23.05.86, ДСЕ

53. А. с. N 1392722 "Пневматическая флотационная машина"/ М.Е Злобин, С. в; Леонов, ЕМ.Шцик, А. А. Немаров, Г. Е Пермяков, Е Т. Тарабан. N 4099210/22-03; заявл. 11.08.86.

54. А. с. N 1426638 "Способ пенной сепарации"/ А. А. Немаров, ЕМ. Мецик, С.Б. Леонов, Ы. Е Злобин, М. М.Глаголев, А. Г.Безин. N 4127213/22-03, заявл. 30.10.86. БЮЛ. 1988, N 36.

55. А. с. N 1461518 "Устройство для аэрации жидкости при флотации"/ А. А. Немаров, Е М. Мецик, С. Б. Леонов, М. Е Злобин, М.М. Глаголев, А. Г. Безин. N 4187451/03; заявл. 06.07.87.

56. Патент РФ N 1734860 "Пневматическая флотационная машна'7 М. Е Злобин, В. М. Мэцик, А. А. Немаров, Г. Е Пермяков, Е Т. Тарабан. N 4224699/03; заявл. 08.04.87. Бюл. 1992, N 19, Пат. РФ с 26.02.93.

57. Патент РФ N 1785127 "Пневматическая флотационная машина"/ М.Е Злобин, Г. Е Пермяков, А. А. Немаров, ЕЕ Мецик, ЕЕМедецкий, ЕТ. Тарабан. М 4224818/03; заявл. 08.04.87, Пат. РФ с 11.08.93.

58. Патент РФ N 1487373 "Устройство . для аэрации жидкости"/ Ы. Е Злобин. N 4322267/23-26; заявл. 30.10.87, Пат. РФ с И. 02. 93.

59. А. с. N 1534967 "Устройство для аэрации жидкости"/ М. Е Зло-бин. N 4326995/22-26; заявл. 10.11.87, ДСП.

60. Патент РФ N 1786731 "Устройство для обработки материалов"/ М.Н. Злобин, Г. П. Пермяков, К! Е Медецкий, Н.Т. Тарабан. N 4379290 /03; заявл. 23.12. 87, Пат. РФ с И. 08. 93.

61. Патент РФ N 1810117 "Пневматическая флотационная машина"/ М. Е Злобин, Г. Е Пермяков. N 4377827/31-03; заявл. 17.02.88, Бюл. 1993, N 15. Пат. РФ с 26.11.93.

62. А. с. N 1830747 "Пневматическая флотационная машина"/ М. Е Злобин. N 4418832/23-03; заявл. 03.05.88, ДСЕ

63. А. с. N 1734282 "Способ аэрации пульпы при флотации"/ А. А. Немаров, В. М. Мецик, С. Б. Леонов, М. Е Злобин, М. М. Глаголев, А. Г. Бе-зин. N 4449301/03; заявл. 06.05.88.

64. Патент РФ N... "Пневматическая флотационная машина"/ М. Е Злобин. N 4444182/23-03; заявл. 10.05.88.

65. Патент РФ N 2022610 "Аппарат для осветления"/ М. Е Злобин, Г. Е Пермяков. N 4427801/26; заявл. 20. 05.88, Бюл. 1994, N 21.

66. Патент РФ N 1561452 "Устройство для аэрации жидкости"/ ЕЕ Злобин. N 4428757/23-26; заявл. 20.05.88, Пат. РФ с 11.02.93.

67. А. с. N 1627523 "Устройство для аэрации жидкости"/ М. Е Злобин. N 4435082/23-26; заявл. 03. 06.88. БНШ. 1991, N 6.

68.. Патент РФ N 1573616 "Липкостной сепаратор"/ М. Е Злобин. N 4442645/27-03; заявл. 17.06.88, Пат. РФ с 11.02.93.

69. Патент РФ N 1547126 "Устройство для липкостной сепарации и пленочной флотации"/ М. Е Злобин. N 4453826/27-03; заявл. 06. 07.88, Пат. РФ с 11. 02.93.

70. Патент РФ N 1547127 "Устройство для липкостной сепарации и пленочной флотации"/ К Е Злобин. N 4464094/27-03; заявл. 20.07.88, Пат. РФ с 11. 02.93.

71. Патент РФ N "Пневматическая флотационная машина"/ М. Е Злобин. N 4467104/31-03; заявл. 26.07.88.

72. Патент РФ N "ФлотогидроклассификаФор"/ М. Е Злобин. N 46201 73/27-03; заявл. 14.12.88.

73. Патент РФ N 1610641 "Способ липкостной сепарации и флотации"/ М. Е Злобин, Е. М. Злобин. N 4650552/31-03 с присоединением N 4650551/03 и N 4637032/03; заявл. 12.01.89, Пат. РФ с 11.02.93.

74. Патент РФ N "Пневматическая флотационная машина"/ М. Е Злобин, Г. Е Пермяков, Е.М. злобин. N 4645455/27-03; заявл. 02.02.89.

75. Патент РФ N 1679288 "Прибор для определения пенообразугащей способности пульп и растворов поверхностно-активных веществ"/ М. Е Злобин. N 4651821/25-03; заявл. 17.02.89. Бюл. 1991, N35.

76. Патент РФ N 2011420 "Способ автоматического регулирования процесса пенной сепарации и система для его осуществления"/ Ф. А. Чумак, а ЕЧередник, ЕЕ Злобин. N 4681607/27-03; заявл. 18.04.89. Бюл. 1994, N 8.

77. Патент РФ N "Гидравлический классификатор"/ К Е Злобин,

Г. П. Пермяков, 0. А. Злобина. N 4737862/03; заявл. 18. 09.89.

78. A.c. N 1658577 "Устройство для аэрации жидкости"/ М.ЕЗло-бин, Г. Е Пермяков. N 4757294/26-03, заявл. 09.11.89, ДСЕ

79. A.c. N 1739566 "Способ пенной сепарации и флотации"/ М. Е Злобин. N 4790336/03; заявл. 14.11.89, Пат. РФ с 11.02.93.

80. A.c. N 1729090 "Устройство для аэрации жидкости"/ М.ЕЗлобин, А. Ы." Злобин, Е. М. Злобин. N 4765652/26; заявл. 05.12.89, Пат. РФ с 11.02.93.

81. A.c. N "Пневматическая флотационная машина"/ М.Е Злобин, Г. Е Пермяков, Е. М. Злобин. N 4770863/03; заявл. 19.12.89.

82. A. c. N "Флотогидроклассификатор"/ М. Е Злобин, Е. М. Злобин. N 4659221/27-03; заявл. 07. 03.89, Пат. РФ с 13.05. 93 г.

83. Патент РФ N 2010606 "Мельница для переработки материалов"/ iL Е Злобин, Г. Е Пермяков, Е. Ы Злобин. N 4808866/33; заявл. 04.04. 90, Вол. 1994, N 7.

84. Патент РФ N 2011421 "Способ автоматического управления процессом обогащения пенной флотации"/ Ф. А. Чумак, В. Е Чередник, Г. В. Живанков, М. Е Злобин, И. И. Иванова. . N 4857494/03; заявл. 06.08.90. Бюл. 1994, N 8.

85. Патент РФ N 2011422 "Устройство автоматического управления процессом обогащения пенной флотации"/ Ф. А. Чумак, В. Е Чередник, Г. В. Живанков,- М.Е Злобин, И. И. Иванова. N 4857565/03; заявл. 07. 08.90. Бюл. 1994, N 8.

86. Патент РФ N 1753371 "Црибор для определения пенообразующей способности пульп и растворов поверхностно-активных веществ"/ М. Е Злобин. N 4882046/25; заявл. 14.11.90. Бюл. 1992, N 29, Пат. РФ с 11. 02.93.

87. Патент РФ N "Гидравлический классификатор"/ LL Е Злобин, Е. М. Злобин. N 4908365/03; заявл. 06.02.91, Пат. РФ с 27.04.93 г.

88. Патент РФ N 1814924 "Пневматическая флотационная машина"/ М.Е Злобин, Г. Е Пермяков, Е. М. Злобин. N 4915950/03; заявл. 04. 09. 91. Бюл. 1993, N 18, Пат. РФ с 19. 04.93 г.

89. Патент РФ N 2002512 "Способ пенной сепарации и флотации"/ М.Е Злобин. N 4932707/03; заявл. 05.03.91, Бюл. 1993, N 41-42.

90. Патент РФ N 1795353 "Црибор для определения пенообразующей способности пульп и растворов поверхностно-активных веществ"/ А. М. Злобин, Ы.Е Злобин, Е.М. Злобин. N 4919105/25; заявл. 14.03.91, Бюл. 1993, N 6, Пат. РФ с 19.04.93 г.

91. Патент РФ N 2011424 "Пневматическая флотационная машина"/ М.Е Злобин, Г. Е Пермяков, А. М. Злобин, Е. М. Злобин. N 4919600/03; заявл. 14.03.91, Бюл. 1994, N 8.

92. Патент РФ N 2007220 "Пневматическая флотационная машина"/ К Е Злобин, Г. Е Пермяков, А. М. Злобин, Е. М. Злобин. N ,4926559/03; заявл. 08.04. 91, Бюл. 1994, N 34.

93. Патент РФ N 2011413 "Пневматическая флотационная машина"/ М.Е Злобин, А. М. Злобин, Е. М. Злобин. N 4940096/03; заявл. 29.04.

91, Бюл. 1994, N 8.

94. Патент РФ N "Способ переработки материалов и мельница для переработки материалов"/ М. Е Злобин, А. М. Злобин, Е. М. Злобин. N 5037395/33; заявл. 16.01.92.

95. Патент РФ N "Устройство для подготовки пульпы к процессу флотации и пенной сепарации"/ М.Е Злобин, А. М. Злобин, Е.М. Злобин. N 5046608/03; заявл. 08.06.92.

96. Патент РФ N "Липкостной сепаратор"/ М.Е Злобин, А. М. Злобин, Е.М. Злобин. N 5058487/03; заявл. 11.08.92.

97. Патент РФ N "Способ осветления промышленных вод и устройство для его осуществления"/ М. Е Злобин, А. М. Злобин, Е. М. Злобин. N 92005653/26; заявл. 10.11.92.

98. Патент РФ N "Способ липкостной сепарации;/ М. Е Злобин, М. В. Заскевич, В. А. Петренко. N 93006353/03; заявл. 03.02.93.

99. Патент РФ N "Липкостной сепаратор"/ М. Е Злобин, Е. М. Злобин, А. М. Злобин. N 93-007640/03; заявл. 08.02.93.

100. Патент РФ N "Способ осветления промышленных вод и устройство для его осуществления"/ М.Е Злобин, Е.М. Злобин, А.М.Злобин. N 93016172/26; заявл. 29.03.93.

101. Патент РФ N "Способ пенной сепарации и флотации"/ М. Е Злобин, М. В. Заскевич, В. А. Петренко, О. А. Злобина. N 93017937/ 03; заявл. 06.04.93.

102. Патент РФ N "Аппарат для приготовления промышленных растворов"/ М.Е Злобин, Г. Е Пермяков, В. И. Евдокимов, Э. И. Гаценбиллер, 0. А. Злобина.. N 93027045; заявл. 12.05.93.

103. Патент РФ N "Способ извлечения из руд алмазов"/ М. Е Злобин. N 93055209; заявл. 10.12.93.

104. Патент РФ N "Липкостной сепаратор"/ М. Е Злобин, Е. М. Злобин, А. М. Злобин. N 94004001/03; заявл. 04.02.94.

105. Патент РФ N "Гидравлический классификатор"/ М. Е Злобин, А. М. Злобин, Е. М. Злобин. N 94043228/03; заявл. 06.12. 94.

106. Патент РФ N "Устройство для подготовки пульпы к процессу флотации и пенной сепарации"/ М.Е Злобин, ЕЖ Злобин, А. М. Злобин. N 94043227/03; заявл. 06.12. 94.

107. Патент 5,066,389 США, опубл. 19.11.91.

108. Патент 5,234,111 США, опубл. 10.08.93.

109. Патент 5,277,317 США, опубл. 11.01.94.

110. Патент 5,116,492 США, опубл. 26.05.92.

111. Патент 5,368,166 США, опубл. 29.11.94.

112. Патент. 5,... ,... США, опубл..........

113. Патент 2 248 031 Великобритания, опубл. 06.07.94.

114. Патент 2 249 500 Великобритания, опубл. 19.10.94.

115. Патент 2 248 407 Великобритания, опубл. 29.06.94.

116. Патент 2 248 508 Великобритания, опубл. 20.07.94.

117. Патент 2 248 509 Великобритания, опубл. 15.06,94.

118. 'Патент 625526 Австралия, опубл. 16.07.92. .

119. Патент 625548 Австралия, опубл. 16.07.92.

120. Патент 631930 Австралия, опубл. 10.12.92.

121. Патент 640411 Австралия, опубл. 26.08.93.

122. Патент 635337 Австралия, опубл. 18.03.93.

123. Патент 40 31 260 ФРГ, опубл. 27.07.94.

124. Патент 40 31 262 ФРГ, опубл. 27.07.94.

125. Патент 40 3. ... ФРГ, опубл. .........

126. Патент 40 3. ... ФРГ, опубл..........

127. Патент 40 3. ... ФРГ, опубл. .........

128. Патент 91/4752 ЮАР, опубл. 16. 09.94.

129. Патент 91/4785 ЮАР, опубл. 16.09.94.

130. Патент 91/6846 ЮАР, опубл. 27. 05.92.

131. Патент 91/6847 ЮАР, опубл. 27.05.92.

132. Патент 91/4451 ЮАР, опубл. 13.09.94.