Говорят, что все новое — это хорошо забытое старое. Это утверждение весьма актуально, когда мы оглядываемся на развитие технологических трендов в нашей отрасли. Если вернуться на 40-50 лет назад, можно заметить, что большинство флотационных контуров использовали контактные чаны. Однако в последние 30 лет их применение значительно сократилось. Сегодня же мы наблюдаем, как эта тенденция меняется, и контактный чан снова приобретает популярность.
Что такое контактный чан и какова его роль в процессе флотации?
Обычно фронт флотации оснащался контактными чанами для добавления реагентов в пульпу до ее поступления в флотомашины. Однако после отказа от использования этих чанов реагенты стали в основном добавлять прямо в мельницы или загрузочные коробки флотомашин.
Поскольку контактные чаны широко использовались на предприятиях в прошлом, я решил обратиться к работам Таггерта, чтобы понять их значение. В главе 12 я нашел несколько высказываний, которые четко подчеркивают роль этих чанов в процессе.
«Активаторы и депрессоры должны добавляться своевременно, чтобы реакции завершились до начала аэрации».
«Необходимость в контактировании становится очевидной, поскольку нужно провести селективную химическую реакцию между малым количеством высокоактивного собирателя и отдельными твердыми частицами».
«Управление этими операциями — одна из самых важных задач с экономической точки зрения в процессе флотации».
Для некоторых процессов флотации время, необходимое для реакции между реагентами и пульпой, критично. Например, если время контакта при использовании жирнокислотных собирателей недостаточно, для достижения требуемой эффективности потребуется использовать избыточное количество собирателя.
Основное преимущество контактных чанах заключается в том, что они обеспечивают пространство для оптимизации и контроля химического состава флотации. Если оборудование будет надежным, это может существенно повысить эффективность и производительность обогатительных фабрик.
Кроме того, мне нравится, что контактные чаны располагаются перед флотомашинами, что облегчает использование их для регулировки плотности контура флотации. Плотность пульпы — параметр, который часто недооценен, но на самом деле он имеет важное значение как для оптимизации процесса, так и для снижения водозатрат и воздействия на окружающую среду. Для этого можно использовать контактный чан с автоматическим клапаном для добавления воды в обратном контуре, с датчиком (например, дифференциального давления) для измерения плотности пульпы.
Контактные чаны также служат буфером перед первой флотомашиной в контуре флотации. На современных обогатительных фабриках я часто сталкивался с проблемой чрезмерной турбулентности в первой камере флотации, что иногда не позволяло получить стабильную пену. Причиной этого была слишком высокая скорость подачи пульпы в загрузочную коробку. Это приводило к тому, что первая флотокамера теряла свою эффективность. Решением может быть улучшенная конструкция для снижения скорости подачи пульпы или добавление коробки для снижения кинетической энергии перед загрузочной коробкой. Также можно установить контактный чан для поглощения динамического возбуждения, возникающего на предыдущих этапах.
Почему контактные чаны утратили популярность?
Несмотря на важную роль, которую контактные чаны играют в процессе флотации, за последние 30 лет они стали реже встречаться в технологических схемах. Например, в процессе флотации сфалерита контактные чаны до сих пор используются, но в других областях их применение значительно снизилось. Причина этого, на мой взгляд, кроется в стремлении инженеров и пользователей сократить расходы при строительстве обогатительных фабрик.
Еще одной возможной причиной исчезновения контактных чанов является тот факт, что они больше не поставляются специализированными компаниями, как это было ранее (например, компанией Denver Equipment Company). Вместо этого заказчики начали самостоятельно изготавливать дешевые чаны, оснащая их полочными мешалками. Известны случаи, когда такие самодельные чаны не справлялись с задачами из-за недостаточного размера мешалок и ошибок в проектировании. Это приводило к засорению оборудования и необходимости остановки работы контура для очистки чанов вручную. Такие инциденты порой вызывали стойкое недовольство руководства, что приводило к исключению этих чанов из проектных решений для новых фабрик. Однако, правильнее было бы сделать вывод, что стоит инвестировать в качественное оборудование, спроектированное профессионалами.
Нужно ли время для контактирования?
Каждая руда уникальна, и для того, чтобы понять, требуется ли ей время контактирования, необходимо тщательно изучить ее свойства и характеристики пульпы. Большинство лабораторных флотационных испытаний, проводимых для разработки технологического оборудования, включают время контактирования. Хотя в некоторых случаях оно воспринимается как период без аэрации, который используется для добавления и перемешивания реагентов, часто этот этап имеет важное значение для эффективности флотации. Легко проверить влияние времени контактирования на производительность, но интересно, как часто результаты лабораторных исследований, включая время контактирования, игнорируются, а контактные чаны исключаются из технологической схемы. Хотя я не могу дать точного ответа на этот вопрос, считаю, что каждый инженер должен учитывать этот фактор при проектировании.
Заключение
Применение контактных чанов увеличивает капитальные затраты, но может значительно улучшить управление процессом флотации, снизить эксплуатационные расходы и повысить общую эффективность процесса. Учитывая такой потенциал, мне кажется, что стоит более внимательно подходить к вопросу их использования в новых технологических схемах. Кто знает, может быть, пришло время вернуть контактные чаны в отрасль.
