Жировой процесс

Жировой процесс основан на избирательной способности алма­зов удерживаться липкими (жировыми) поверхностями на границе раздела их с водой. При поступлении пульпы, содержащей алмазы, на жировую поверхность частицы гидрофильных минералов (кварца, кальцита и др.) не прилипают к ней и сносятся потоком воды, то­гда как гидрофобные алмазы при контакте с жировой поверхностью прочно прилипают и удерживаются на ней. Этот процесс позволяет извлекать алмазы крупностью от 16 до 0,5 мм.

В настоящее время разработаны и применяются усовершенствованные конструкции жировых столов и аппаратов. На столах вибрационного типа попе­речное движение деки создается электрическим вибратором, лотки делаются длиннее, шириной до 1 200 мм. Они могут быть располо­жены под меньшим углом, чем на обычном качающемся столе.

На фабрике в Бакванга (Конго, Киншас) создана конструкция стола с поперечным качанием, которая состоит из параллельной группы желобков, расположенных в направлении потока и покрытых жировой смазкой с обеих сторон. Такая конструкция значительно увеличивает поверхность улавливания алмазов, так как не прилипшие ко дну желобка алмазы отбрасываются на боковые стенки и прилипают к ним.

В последнее время широко используются барабанные сепараторы. Сепаратор представляет собой барабан, на который нанесен жировой слой (петралатум, подобный парафину, твердый и липкий, и индуст­риальное масло). Слой смазки составляет около 8 мм. Эта смазка имеет свойство переходить в жидкость при 90 °С, что используется при регене­рации жирового слоя. Возле барабана с жировой смазкой установлен поролоновый валик, обтянутый войлоком. Материал подается между валиком и барабаном. Валик мягко прижимает алмазы на жировую смазку, а хвосты проходят дальше. Жировой слой по мере накопле­ния в нем алмазов подвергается регенерации. Слой срезается но­жом и подается в жировую топку. В топке находится вода. При на­гревании до 90 °С жировой слой плавится, зернистый материал оседает вниз, а жир остается на поверхности. Затем алмазы спус­кают внизу топки до чистоты слива, доливают воду, жир поднимает­ся на поверхность воды и со сливом уходит. Алмазы подвергаются доводке и сушке.

Эффективность жирового процесса зависит от свойств поверхности алмазов, сопутствующих минералов и пустой породы, а также от характера изменения этих свойств в различных условиях.

В результате исследований, проведенных в России, было уста­новлено, что на поверхности алмазов при обычных температурах ад­сорбируется кислород, который в определенных условиях может уве­личивать гидратацию поверхности алмаза. Это и является причиной повышенной смачиваемости поверхности алмазов из россыпных место­рождений по сравнению с алмазами коренных месторождений. Для увеличения гидрофобности алмазов рекомендуется применение реагентов-собирателей гетерополярного и аполярного типов. Наряду с этим предлагается также вакуумирование под нагревом с целью десорбции кислорода.

Механизм воздействия продуктов электролиза воды на процесс липкостной сепарации заключается в активации поверхности алмазов слабощелочными продуктами электролиза с рН 8,5–10,6 и Eh = –300–500 мВ за счет растворения поверхностных полиминеральных пленок, снижения толщины двойного электрического слоя и сохранения физико-химических свойств жирового покрытия.

В работе [9] предложен метод бездиафрагменной электрохимической водоподготовки в процессе липкостной сепарации, обеспечивающий получение оптимальных физико-химических характеристик оборотной воды, очистку и активацию поверхности алмазов, максимальную адгезионную способность жирового покрытия и, как следствие, повышение эффективности процесса липкостной сепарации. Внедрение данного метода позволило получить прирост извлечения алмазов по переделу липкостной сепарации на фабрике № 3 МГОКа по классу –5+2 мм в среднем на 2–3 %; удельный расход электроэнергии составил ~0,15–0,25 кВт ·ч/м³ обрабатываемой воды.

Для повышения извлечения алмазов на промышленном сепараторе должно обеспечиваться многократное контактирование зерен с липкой поверхностью.

Процесс липкостной сепарации используется для довод­ки гравитационных концентратов крупностью –5+2 мм на всех фабриках и драгах АК «Алмазы России – Саха». Процесс основан на различии гидрофобных свойств ал­мазов и сопутствующих минералов, проявляющееся на границе раздела фаз аполярное вещество (липкий состав) – вода. С целью совершенствования технологии и оборудования липкостной сепарации проведены исследо­вания свойств обогащаемых руд, закономерностей адге­зионной связи минералов с липкими свойствами, свойств поверхности алмазов и адгезионных характеристик липких композиций.

Результаты исследований реализованы в новой кон­струкции сепаратора, внедренного на одной из фабрик компании. Сепаратор оснащен лентой шириной 1 000 мм, огибающей два барабана, питателем, устройствами для нанесения и съема липкого покрытия, вибратором, обес­печивающим вибрацию обеих ветвей ленты с заданными параметрами и вынесенным из зоны абразивного износа. В комплектацию сепаратора входят шкаф управления и устройства, обеспечивающие работу как в ручном, так и в автоматическом режимах.

В качестве липкого покрытия рекомендуется двух- или трехкомпонентная смесь нефтепродуктов, включающая петролатум и товарные масла. Включе­ние в состав покрытия модифицирующих добавок (низкомолекулярных веществ) увеличивает его адгезию к поверхности алмазов и обеспечивает высокую степень концентрации при сепарации.

Институтом Якутнипроалмаз разработан сепаратор СЛ-10, предназначенный для доводки алмазосодержащих гравитационных и других концентратов первич­ного обогащения.

Принцип работы аппарата основан на различии адгезионного взаимодействия гидрофобных и гидрофильных ми­нералов с липкой поверхностью в присутствии воды. В качестве липкого состава используется запатентованная смесь нефтепродуктов специального состава, включающая высокомолекулярные ингредиенты, оптимальное соот­ношение которых подбирается с учетом особенностей обогащаемого сырья. Конструкция сепаратора предусматривает наложение определенной вибрации на движущуюся ленту, что позволя­ет повысить извлечение алмазов. Процесс управления сепаратором автоматизирован и предусматривает автома­тическое нанесение липкого состава на ленту, обеспечение заданного программой цикла работы, включая подачу воды и питания, а также съем липкого покрытия.