В данной статье представлен инновационный метод исследования аэродинамического поля в камере флотационной машины. Аэродинамическое поле является важнейшей характеристикой флотационных процессов, оказывающее непосредственное влияние на эффективность образования флотационных комплексов и, как следствие, качество получаемого концентрата. Особую актуальность представляет создание оптимальных режимов технологического процесса для повышения извлечения полезных минералов из разных типов руд, том числе из труднообогатимых и руд редкоземельных металлов. Метод основан на вытеснении жидкой фазы воздухом из погруженного цилиндра с последующим определением степени аэрации пульпы с помощью кондуктометрического датчика, регистрирующего изменение электропроводности на границе раздела фаз «вода-воздух». Ключевым элементом работы является аппаратная реализация метода - модуль контроля аэрации. Благодаря своей конструкции данный модуль позволяет исследовать аэрационные поля в непрерывном автоматическом режиме, оценивать их распределение и стабильность, выявлять зоны застоя и турбулентности. Модуль обеспечивает определение важных параметров флотационного процесса, включая траекторию полета пузырей, нагруженность их минералами, что позволяет получать экспресс-информацию о ходе процесса. Модуль может работать на любой глубине камеры как в лабораторных, так и промышленых условиях. На основе экспериментальных данных, полученных на лабораторной флотационной машине, построены графики распределения аэродинамических полей для различных режимов аэрирования пульпы и сделаны выводы о состоянии поля (однородности, стабильности). Практическая значимость работы заключается в возможности применения полученных данных о степени аэрации пульпы в разных точках флотационной камеры для совершенствования технологии флотации. Изменяя конфигурацию аэродинамического поля в ходе технологических исследований и, опираясь на результаты химических анализов, можно оптимизировать процесс флотации под заданный тип руд и создать предпосылки для флотомашинного обучения.
This article presents an innovative method for studying the aerodynamic field in a flotation cell. The aerodynamic field is a key characteristic of flotation processes, directly influencing the efficiency of flotation complex formation and, theoretically, the quality of the resulting concentrate. The relevance of this method lies in the development of optimal process conditions to improve mineral recovery from various types of ores, including refractory and rare earth metals. The method is based on displacing the liquid phase with air from an activated cylinder, followed by determining the degree of pulp aeration using a conductivity sensor that records changes in electrical conductivity at the water-air interface. A key element of the study is the hardware implementation-an aeration control module. Its design allows for the continuous, automatic recording of aeration fields, assessing their distribution and stability, and identifying stagnation and turbulence zones. The module determines key flotation process parameters, including bubble trajectories and their mineral loading, allowing for rapid process data acquisition. The module can be used with any professional cell in both laboratory and industrial settings. Based on experimental data obtained on a laboratory flotation machine, aerodynamic field distribution graphs were constructed for various pulp aeration regimes, and conclusions were drawn regarding the state fields (homogeneity, stability). The practical advantage of this work lies in the possibility of using data on the degree of pulp aeration at different points in the flotation cell to develop flotation technology. By varying the configuration of aerodynamic fields during process studies and based on the results of economic analysis, it is possible to optimize the flotation process for a given ore type and create the prerequisites for training of flotation machines.