Флотацијау благодети
Флотација максимизира вредност руда вештим одвајањем вредних минерала од минерала јаловине током прераде минерала кроз физичке и хемијске разлике. Без обзира да ли се ради о обојеним металима, црним металима или неметалним минералима, флотација игра кључну улогу у обезбеђивању висококвалитетних сировина.
1. Методе флотације
(1) Директна флотација
Директна флотација се односи на филтрирање вредних минерала из суспензије тако што им се омогућава да се прилепе за мехуриће ваздуха и испливају на површину, док минерали јаловине остају у суспензији. Ова метода је кључна у обогаћивању обојених метала. На пример, прерада руде долази до фазе флотације након дробљења и млевења у преради бакарне руде, у којој се уводе специфични анјонски колектори како би се променила хидрофобност и оставило да се адсорбују на површини минерала бакра. Затим се хидрофобне честице бакра везују за мехуриће ваздуха и подижу, формирајући слој пене богат бакром. Ова пена се сакупља у претходној концентрацији минерала бакра, који служе као висококвалитетна сировина за даље пречишћавање.
(2) Обрнута флотација
Реверзна флотација подразумева плутање минерала јаловине док вредни минерали остају у суспензији. На пример, код прераде гвоздене руде са нечистоћама кварца, анионски или катјонски колектори се користе за промену хемијског окружења суспензије. Ово мења хидрофилну природу кварца у хидрофобну, омогућавајући му да се веже за мехуриће ваздуха и плута.
(3) Преференцијална флотација
Када руде садрже две или више вредних компоненти, преференцијална флотација их секвенцијално раздваја на основу фактора као што су минерална активност и економска вредност. Овај корак-по-корак процес флотације осигурава да се сваки вредни минерал искоришћава са високом чистоћом и стопом искоришћења, максимизирајући искоришћење ресурса.
(4) Флотација на велико
Флотација на велико третира више вредних минерала као целину, плутајући их заједно да би се добио мешовити концентрат, након чега следи накнадно раздвајање. На пример, код обогаћивања руде бакра и никла, где су минерали бакра и никла уско повезани, флотација на велико коришћењем реагенса попут ксантата или тиола омогућава истовремену флотацију сулфидних минерала бакра и никла, формирајући мешовити концентрат. Накнадни сложени процеси раздвајања, као што је коришћење кречних и цијанидних реагенса, изолују концентрате бакра и никла високе чистоће. Овај приступ „прво сакупи, касније одвоји“ минимизира губитак вредних минерала у почетним фазама и значајно побољшава укупне стопе искоришћавања сложених руда.
2. Процеси флотације: Корак по корак прецизност
(1) Процес флотације у фазама: Постепено рафинирање
У флотацији, фазна флотација води прераду сложених руда дељењем процеса флотације на више фаза.
На пример, у двостепеном процесу флотације, руда се грубо млеве, делимично ослобађајући вредне минерале. Прва фаза флотације издваја ове ослобођене минерале као прелиминарне концентрате. Преостале неослобођене честице прелазе у другу фазу млевења ради даљег смањења величине, након чега следи друга фаза флотације. Ово осигурава да су преостали вредни минерали темељно одвојени и комбиновани са концентратима прве фазе. Ова метода спречава прекомерно млевење у почетној фази, смањује расипање ресурса и побољшава прецизност флотације.
За сложеније руде, као што су оне које садрже више ретких метала са чврсто везаним кристалним структурама, може се користити тростепени процес флотације. Наизменични кораци млевења и флотације омогућавају пажљиво просејавање и осигуравају да се сваки вредни минерал екстрахује са максималном чистоћом и стопом искоришћења, постављајући чврсту основу за даљу прераду.
3. Кључни фактори флотације
(1) pH вредност: Суптилна равнотежа киселости муља
pH вредност суспензије игра кључну улогу у флотацији, дубоко утичући на својства површине минерала и перформансе реагенса. Када је pH изнад изоелектричне тачке минерала, површина постаје негативно наелектрисана; испод ње, површина је позитивно наелектрисана. Ове промене површинског наелектрисања диктирају адсорпционе интеракције између минерала и реагенса, слично привлачењу или одбијању магнета.
На пример, у киселим условима, сулфидни минерали имају користи од побољшане активности сакупљања, што олакшава хватање циљних сулфидних минерала. Насупрот томе, алкални услови олакшавају флотацију оксидних минерала модификовањем њихових површинских својстава ради побољшања афинитета реагенса.
Различити минерали захтевају специфичне нивое pH вредности за флотацију, што захтева прецизну контролу. На пример, код флотације смеша кварца и калцита, кварц се може преференцијално флотирати подешавањем pH вредности суспензије на 2-3 и коришћењем колектора на бази амина. Насупрот томе, флотација калцита је пожељнија у алкалним условима са колекторима на бази масних киселина. Ово прецизно подешавање pH вредности је кључно за постизање ефикасног одвајања минерала.
(2) Режим реагенса
Режим реагенса регулише процес флотације, обухватајући избор, дозирање, припрему и додавање реагенса. Реагенси селективно адсорбују на циљне минералне површине, мењајући њихову хидрофобност.
Пенила стабилизују мехуриће у суспензији и олакшавају флотацију хидрофобних честица. Уобичајена пенила укључују борово уље и крезолно уље, која формирају стабилне, одговарајуће величине мехуриће за везивање честица.
Модификатори активирају или инхибирају својства површине минерала и подешавају хемијске или електрохемијске услове суспензије.
Дозирање реагенса захтева прецизност – недовољне количине смањују хидрофобност, смањујући стопу опоравка, док прекомерне количине троше реагенсе, повећавају трошкове и угрожавају квалитет концентрата. Интелигентни уређаји као што суонлајн мерач концентрацијеможе остварити прецизну контролу доза реагенса.
Време и метод додавања реагенса су такође критични. Регулатори, депресори и неки сакупљачи се често додају током млевења како би се рано припремило хемијско окружење суспензије. Сакупљачи и пениоци се обично додају у први флотациони резервоар како би се максимизирала њихова ефикасност у критичним тренуцима.
(3) Брзина аерације
Брзина аерације ствара оптималне услове за везивање минералних мехурића, што је чини неопходним фактором у флотацији. Недовољна аерација резултира премалим бројем мехурића, смањујући могућности судара и везивања, чиме се нарушавају перформансе флотације. Прекомерна аерација доводи до прекомерне турбуленције, што узрокује пуцање мехурића и избацивање везаних честица, смањујући ефикасност.
Инжењери користе методе попут сакупљања гаса или мерења протока ваздуха помоћу анемометра како би фино подесили брзину аерације. За крупне честице, повећање аерације ради стварања већих мехурића побољшава ефикасност флотације. За фине или лако плутајуће честице, пажљива подешавања обезбеђују стабилну и ефикасну флотацију.
(4) Време флотације
Време флотације је деликатна равнотежа између степена искоришћења концентрата и брзине искоришћења, што захтева прецизну калибрацију. У раним фазама, вредни минерали се брзо везују за мехуриће, што доводи до високих стопа искоришћења и степена искоришћења концентрата.
Временом, како се вреднији минерали флотирају, могу се појавити и минерали јаловине, разблажујући чистоћу концентрата. За једноставне руде са крупније зрнастим и лако флотирајућим минералима, довољна су краћа времена флотације, што обезбеђује високе стопе искоришћења без жртвовања квалитета концентрата. За сложене или ватросталне руде, неопходна су дужа времена флотације како би се финозрнастим минералима омогућило довољно време интеракције са реагенсима и мехурићима. Динамичко подешавање времена флотације је обележје прецизне и ефикасне технологије флотације.
Време објаве: 22. јануар 2025.
