PROCESSING ORES AND ANTHROPOGENIC CU–NI FEEDSTOCK WITH THE APPLICATION OF TECHNOLOGY OF JET AIR–STEAM FLOTATION

A method of flotation investigated, for which a mixture of air with saturated water steam is used as a gas phase. When steam contacts with liquid, the boundary layer of the bubble is heated due to heat of condensation, which is further spent for steam evaporation—the bubble is broadened and forces out the «hot» layer from the surface into the bulk, while its place is occupied by underheated liquid, and condensation repeats. The wave-like repetition of condensation↔evaporation processes determines the damping pulsations of the bubble surface, which varies the result of flotation. The flotation method by the air-steam mixture is used when concentrating the copper–nickel feedstock by the scheme «in two jets»: the crude concentrate of the first flotation jet is isolated from 1/2 part of the initial feedstock, it is mixed with another 1/2 part of ore, and ready crude concentrate of the second flotation jet is isolated using aerosol column flotation. When concentrating the ores of the Pechenga ratio (Russia) by the flow chart with the jet motion of the initial feeding and crude concentrate with the application of the air-steam mixture as the gas phase during the flotation, an increment in recovery of nickel was 2,93 % and copper – 3,22 %. The passage to the technology of jet air-steam flotation when concentrating dump slags of  OAO MMC «Norilsk Nickel» led to an increase in recovery of nickel from 45,94 to 47,34 % and copper from 78,27 to 82,77 %.

copper–nickel feedstock, flotation, jet flow chart, air-steam mixture, bubble size, bubble oscillations, heat exchange, mass exchange

1. Блатов И.А. Обогащение медно-никелевых руд. М.: ИД «Руда и металлы», 1998.

2. Порцевский А.К. Геомеханическое обоснование выбора технологии подземной добычи руды с последующим использованием пустот: Автореферат дис. …докт. техн. наук. М.: Российский государственныйгеологоразведочный университет, 2006.

3. Котенко Е.А., Порцевский А.К. //Горный журнал. 2004. № 2. С. 79– 82.

4. Паньшин А.М., Евдокимов С.И. //Обогащение руд. 2009. № 5. С. 6–11.

5. Евдокимов С.И., Дациев М.С., Подковыров И.Ю. //Изв. вузов. Цветная металлургия. 2014. № 2. С. 3–9.

6. Паньшин А.М., Евдокимов С.И., Артемов С.В. //Изв.вузов. Цветная металлургия. 2012. № 1. С. 3–10.

7. Евдокимов С.И., Дациев М.С., Подковыров И.Ю. //Изв. вузов. Цветная металлургия. 2014. № 1. С. 3–11.

8. Евдокимов С.И., Паньшин А.М. //Цветные металлы. 2009. № 12. С. 23–26.

9. Ненаездников А.Ю. Повышение эффективности атмосферных деаэрационных установок с барабанными устройствами: Дис. … канд. техн. наук. Иваново: ИГЭУ, 2014.

10. Королев А.В. // Энергетика: Изв. вузов и энергетических объединений СНГ. 2009. № 6. С. 31–36.

11. Simpson H.C., Beggs G.C., Isikan O.M. Collapse of steam bubbles in sub-cooled water // European Two-Phase . Flow Group Metting. Session A. Rome, June, 1984. P. 1919–1924.

12. Шагапов В.Ш., Лепихин С.А., Чиглинцев И.А. // Теплофизика и аэромеханика. 2010. Т. 17, № 2. С. 247–260.

13. Петушков В.А., Мельситов А.Н. // Математическое моделирование. 2003. Т. 15, № 10. С. 109–128.

14. Логинов В.С., Озерова И.П. // Изв. Томского технологического университета. 2003. Т. 306, № 6. С. 67–69.

15. Деренок А.Н. Моделирование совместного тепломассообмена при барботировании парогазовой смеси в жидкость: Дис. … канд. физ.-мат. наук. Томск: ТГАСУ, 2004.

16. Ястребов А.К. // Тепловые процессы в технике. 2009. Т. 1, № 12. С. 519–522.

17. Бойнович Л.Б. // Успехи химии. 2007. Т. 76, № 5. С. 510–528.

18. Евдокимов С.И., Паньшин А.М. // Изв. вузов. Цветная металлургия. 2009. № 3. С. 7–11.

19. Чураев Н.В. // Успехи химии. 2004. Т. 73, № 1. С. 26–38.

20. Mishchuk N.A. The model of hydrophobic attraction in the framework of classical DLVO forces // Advances in Сolloid and Interface Sci. 2011. Vol. 168, Iss. 1-2. Р. 149–166.

21. Pan L., Jung S., Yoon R.-H. Effect of hydrophobicity on the stability of the wetting films of water formed on gold surfaces // J.Colloid and Interface Sci. 2011. Vol. 361, Iss. 1. Р. 321–330.

22. Simonsen A.C.,. Hansen P.L, Klosgen B. Nanobubbles give evidence of incomplete wetting at a hydrophobic interface //J. Colloid and Interface Sci. 2004. Vol. 273. Р. 291–299.

23. Hampton M.A., Nguyen A.V. Nanobubbles and the nanobubble bridging capillary force // Advances in Сolloid and Interface Sci. 2010. Vol. 154, Iss. 1-2. Р. 30–55.

24. Danov K.D., Kralchevsky P.A. Capillary forces between particles at a liquid interface: General theoretical approach and interactions between capillary // Ibid. Р. 91–103.

25. Wang J., Yoon R.-H., Morris J. AFM surface measurements conducted between gold surface treated in xanthate solutions // Intern. J. Mineral Process. 2013. Vol. 122. Р. 13–21.