A correlation between water content in froth and flotation results of hard coals

• Autorzy: Małysa E. , Surowiak A.

Warianty tytułu

PL

Korelacja między zawartością wody w pianie a wynikami flotacji węgla kamiennego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Properties of the froth layer formed in a flotation machine can affect significantly the results of coal flotation. Froth is a product of flotation where concentration of particles of a useful component occurs. Water enters into the froth layer by surrounding both the bubbles and particles attached to the bubbles. Water content in the flotation froth is an important parameter because it affects significantly both the additional separation, taking place in the froth layer, and the amount of aqueous solution removed together with the collected particles. Therefore, the flotation froths should have a definite stability and water contents. Too much water in the froth layer removed from the flotation machine together with the collected concentrate is disadvantageous because it is an additional load for further processing operations, for example filtration. Moreover, it means also that solution and flotation reagents needed for the flotation process are being removed from the system. A low solution content in froth is unfavorable for the supplementary segregation process. The paper aims at finding a correlation between the coal flotation and water contents in the froth products. The influence of solids concentration in the pulp and flotation time on water contents in froth and coal yields was studied. Flotation tests of coal samples obtained from a jig concentrate were carried out in ca. 1dm3 laboratory Denver type flotation machine. The coal samples used in the studies were the jig concentrate of hard coal fines obtained from the industrial processing plant. Low ash contents and good floatability were the characteristic features of the coal used. The influence of the solids content in the pulp and flotation time on yield of the coal concentrate and water recovery in the froth products was studied. It was observed that liquid contents in froth were proportional to the pulp volume. Moreover, it was found that there is a correlation between water content in the froth products and the concentrate yields. Highest water recovery and yield of the coal concentrates were observed for the solids contents of 80 g/dm3 for all flotation times studied.

PL

Istotnym czynnikiem wpływającym na proces flotacji węgla są właściwości piany powstającej w maszynie flotacyjnej. W pianie następuje gromadzenie ziaren składnika użytecznego. Wraz z ziarnami mineralnymi przyczepionymi do pęcherzyków gazowych przechodzi do produktu pianowego również pewna ilość cieczy z zawiesiny flotacyjnej. Zawartość cieczy w pianie jest ważnym czynnikiem zarówno z uwagi na proces dodatkowej separacji w warstwie piany jak też na ilość roztworu usuwaną wraz ze zgarnianą z koncentratem warstwą piany. Dlatego też piana powinna być odpowiednio trwała oraz powinna zawierać odpowiednią ilość roztworu. Zbyt duża ilość cieczy w usuwanej wraz z koncentratem warstwie piany jest niekorzystna, ponieważ stanowi to obciążenie dla dalszych operacji przeróbczych np. filtracji. Ponadto usuwany jest z układu flotacyjnego roztwór wraz z odczynnikami niezbędnymi dla procesu flotacji. Zbyt mała zawartość cieczy jest niekorzystna dla procesu dodatkowej segregacji zachodzącej w warstwie piany. Celem pracy było określenie korelacji między wynikami flotacji węgla a zawartością wody w pianie. Przeanalizowano wpływ zawartości części stałych w zawiesinie flotacyjnej oraz czasu flotacji na wychody koncentratów węgla i uzyski wody w produktach pianowych. Badania te dotyczyły koncentratu węgla pochodzącego z osadzarki wzbogacającej miał węglowy w jednym z zakładów mechanicznej przeróbki węgla kamiennego. Koncentrat charakteryzował się niską zawartością popiołu, a ponadto węgiel ten był bardzo dobrze flotujący. Na podstawie wyników flotacji zaobserwowano, że ilość wody w pianie zależy od objętości zawiesiny flotacyjnej. Przy stałej zawartości części stałych w zawiesinie ilość wody w produktach pianowych jest wprost proporcjonalna do objętości pulpy. Ponadto stwierdzono, że istnieje korelacja pomiędzy uzyskiem wody w pianie a wychodami koncentratów węglowych. Najwyższe uzyski wody i wychody koncentratów obserwuje się dla tej samej zawartości części stałych w zawiesinie równej 80 g/dm3 dla wszystkich badanych czasów procesu.

Słowa kluczowe

EN

coal flotation; water recovery; froth; solids contents; hard coal

PL

środowisko; kopalnia nieużytkowana; zanieczyszczenie kopalni; AMD; uzdatnianie wody

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN ; Komitet Zrównoważonej Gospodarki Surowcami Mineralnymi PAN
• Czasopismo: Gospodarka Surowcami Mineralnymi
• Rocznik: 2008
• Tom: T. 24, z. 4/1
• Strony: 53--61
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., wykr.

Twórcy

autor

Małysa E.

autor

Surowiak A.

• AGH-University of Science and Technology, Faculty of Mining and Geoengineering Department of Mineral Processing and Environment Protection, Kraków, Poland,

Bibliografia

• Drzymała J., 2001 - Podstawy mineralurgii. Wrocław, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej.
• Ireland P., Cunningham R., Jameson G.J., 2007 - The behaviour of wash water injected into a froth. International Journal of Mineral Processing. Vol. 84, iss. 1-4, pp. 99-107.
• Konopacka Ż., 2005 - Flotacja mechaniczna. Wrocław, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej.
• Krzan M., Malysa K., 2002 - Profiles of local velocities of bubbles in n-butanol, n-hexanol and n-nonanol solutions. Colloids & Surfaces A. vol. 207, iss. 1-3, pp. 279-291.
• Krzan M., Lunkenheimer K.,Malysa K., 2004 - On the Influence of the Surfactant's Polar Group on the Local and Terminal Velocities of Bubbles. Colloids & Surfaces A. vol. 250, iss. 1-3, pp. 431-441.
• Laskowski J., 1976 - Wzbogacanie flotacyjne. Poradnik górnika, Katowice, tom V, Wyd. Śląsk.
• Laskowski J.S., in Laskowski J.S.,Woodburn E.T. (Eds.), 1998 - Frothing in Flotation II, Gordon and Breach Science Publishers, chap. 1, pp. 1.
• Leja J., 1982 - Surface Chemistry of Froth Flotation. New York and London, Plenum Press.
• Małysa E., 2000 -Wpływ uziarnienia na wyniki flotacji węgla kamiennego,Gosp. Sur.Min., t. 16, z 1, s. 29-41.
• Małysa E., Małysa K., Czarnecki J., 1987 - A method of comparison of the frothing and collecting properties of frothers", Colloids Surfaces, vol. 23, 29-39.
• Małysa E., Ociepa Z., Oruba E., Sanak -Rydlewska S., 1981 - Ćwiczenia laboratoryjne z flotacji, Kraków, Skrypt AGH nr 858.
• Małysa E., Surowiak A., 2006a - Studies on water contens in froth products in coal flotation. Proceedings 10th Conference on Environment and Mineral Processing, Ostrawa, pp. 153-159.
• Małysa E., Surowiak A., 2006b - Wpływ zmian zagęszczenia zawiesiny mętów flotacyjnych węgla na ilość wody w produktach pianowych. Górnictwo i Geoinżynieria, Rok 30, z. 3, s. 197-202.
• Malysa K., 1998 -Water contents and distribution in flotation froths, in: Laskowski J.S.,Woodburn E.T. (Eds.), Frothing in Flotation II, Gordon and Breach, pp. 81-108.
• Melo F., Laskowski J.S., 2007 - Effect of frothers and solid particles on the rate of water transfer to froth. Int. J. Miner. Process., vol. 84, iss. 1-4, pp. 33-40.
• Pugh R.J., 1996 - Foaming, foam films, antifoaming and defoaming. Advances Coll. Interface Sci., vol. 64, pp. 67-142.
• Zheng X., Johnson S.W., Franzidis J.-P., 2006 - Modelling of entrainment in industrial flotation cells: Water recovery and degree of entrainment. Minerals Engineering, vol. 19, pp. 1191-1203.