Флотацијаво Бенефикација
Флотацијата ја максимизира вредноста на рудите со вешто одвојување на вредните минерали од гангираните минерали во преработката на минералите преку физичките и хемиските разлики. Без разлика дали се работи со обоени метали, црни метали или неметални минерали, флотацијата игра клучна улога во обезбедувањето висококвалитетни суровини.
1. Методи на флотација
(1) Директна флотација
Директната флотација се однесува на филтрирање на вредни минерали од кашеста маса со тоа што ќе им се дозволи да се залепат на воздушните меури и да пливаат на површината, додека минералите од ганг остануваат во кашеста маса. Овој метод е критичен во користа на обоените метали. На пример, преработката на рудата доаѓа во фаза на флотација откако ќе биде подложена на дробење и мелење при преработка на бакарна руда, во која се воведуваат специфични анјонски колектори за да се промени хидрофобноста и да се остават да се адсорбираат на површината на бакарните минерали. Потоа хидрофобните бакарни честички се прикачуваат на воздушни меури и се креваат, формирајќи слој од пена со богат бакар. Оваа пена се собира во прелиминарна концентрација на бакарни минерали, што служи како висококвалитетна суровина за понатамошно префинетост.
(2) Обратна флотација
Обратна флотација вклучува плутање на минералите на ганг додека вредните минерали остануваат во кашеста маса. На пример, при преработка на железна руда со кварцни нечистотии, се користат анјонски или катјонски колектори за да се промени хемиската средина на кашеста маса. Ова ја менува хидрофилната природа на кварцот во хидрофобна, овозможувајќи му да се закачи на воздушните меури и да лебди.
(3) Преференцијална флотација
Кога рудите содржат две или повеќе вредни компоненти, повластената флотација ги одвојува последователно врз основа на фактори како минералната активност и економската вредност. Овој чекор-по-чекор процес на флотација обезбедува обновување на секој вреден минерал со висока чистота и стапки на обновување, максимизирајќи го искористувањето на ресурсите.
(4) Масовна флотација
Масовната флотација третира повеќе вредни минерали како целина, лебдејќи ги заедно за да се добие мешан концентрат, проследено со последователно одвојување. На пример, во обновувањето на рудата од бакар-никел, каде што минералите на бакар и никел се тесно поврзани, флотацијата со употреба на реагенси како ксантати или тиоли овозможува истовремена флотација на сулфидниот бакар и никелските минерали, формирајќи мешан концентрат. Последователните сложени процеси на сепарација, како што се употребата на вар и цијанидни реагенси, изолираат концентрати на бакар и никел со висока чистота. Овој пристап „собирај-прво, одвои-подоцна“ ја минимизира загубата на вредни минерали во почетните фази и значително ја подобрува вкупната стапка на обновување на сложените руди.
2. Процеси на флотација: прецизност чекор-по-чекор
(1) Процес на етапна флотација: инкрементално усовршување
При флотација, етапната флотација ја води обработката на сложените руди со делење на процесот на флотација во повеќе фази.
На пример, во двостепен процес на флотација, рудата претрпува грубо мелење, делумно ослободувајќи вредни минерали. Првата фаза на флотација ги обновува овие ослободени минерали како прелиминарни концентрати. Останатите неослободени честички преминуваат во втората фаза на мелење за дополнително намалување на големината, проследена со втора фаза на флотација. Ова осигурува дека преостанатите вредни минерали се темелно одвоени и комбинирани со концентратите од првата фаза. Овој метод го спречува прекумерното мелење во почетната фаза, го намалува трошењето на ресурсите и ја подобрува прецизноста на флотацијата.
За посложени руди, како што се оние кои содржат повеќе ретки метали со цврсто врзани кристални структури, може да се користи процес на флотација во три фази. Алтернативните чекори за мелење и флотација овозможуваат прецизен преглед и обезбедуваат секој вреден минерал да се екстрахира со максимална чистота и стапка на обновување, поставувајќи цврста основа за понатамошна обработка.
3. Клучни фактори во флотација
(1) pH вредност: суптилна рамнотежа на киселоста на кашеста маса
PH вредноста на кашеста маса игра клучна улога во флотација, длабоко влијаејќи на својствата на површината на минералите и перформансите на реагенсот. Кога pH вредноста е над изоелектричната точка на минералот, површината станува негативно наелектризирана; под него, површината е позитивно наелектризирана. Овие промени во површинскиот полнеж ги диктираат адсорпционите интеракции помеѓу минералите и реагенсите, слично како привлекувањето или одбивањето на магнетите.
На пример, во кисели услови, сулфидните минерали имаат корист од зголемената колекторска активност, што го олеснува зафаќањето на целните сулфидни минерали. Спротивно на тоа, алкалните услови ја олеснуваат флотацијата на оксидните минерали со модифицирање на нивните површински својства за да го подобрат афинитетот на реагенсот.
Различни минерали бараат специфични нивоа на pH за флотација, што бара прецизна контрола. На пример, при флотација на мешавини на кварц и калцит, кварцот може да се плови преференцијално со прилагодување на pH на кашеста маса на 2-3 и користење на колектори базирани на амин. Спротивно на тоа, флотацијата на калцитот е фаворизирана во алкални услови со колектори базирани на масни киселини. Ова прецизно прилагодување на pH е клучно за постигнување ефикасно одвојување на минералите.
(2) Режим на реагенс
Режимот на реагенсот го регулира процесот на флотација, опфаќајќи го изборот, дозирањето, подготовката и додавањето на реагенсите. Реагенсите селективно се апсорбираат на целните минерални површини, менувајќи ја нивната хидрофобност.
Пенестите ги стабилизираат меурчињата во кашеста маса и ја олеснуваат флотацијата на хидрофобните честички. Вообичаените пенастии вклучуваат борово масло и масло од крезол, кои формираат стабилни меурчиња со добра големина за прицврстување на честичките.
Модификаторите ги активираат или инхибираат својствата на минералната површина и ги прилагодуваат хемиските или електрохемиските услови на кашеста маса.
Дозирањето на реагенсот бара прецизност - недоволните количини ја намалуваат хидрофобноста, намалувајќи ги стапките на обновување, додека прекумерните количини ги трошат реагенсите, ги зголемуваат трошоците и го загрозуваат квалитетот на концентратот. Интелигентни уреди како што сеонлајн мерач на концентрацијаможе да реализира точна контрола на дозите на реагенсот.
Времето и начинот на додавање на реагенсот се исто така критични. За време на мелењето често се додаваат приспособувачи, депресанти и некои собирачи за рано да се подготви хемиската средина на кашеста маса. Во првиот резервоар за флотација обично се додаваат колектори и пена за да се максимизира нивната ефикасност во критичните моменти.
(3) Стапка на аерација
Стапката на аерација создава оптимални услови за прицврстување на минерални меурчиња, што го прави незаменлив фактор во флотацијата. Недоволната аерација резултира со премалку меурчиња, намалувајќи ги можностите за судир и прицврстување, а со тоа ги нарушува перформансите на флотацијата. Прекумерната аерација доведува до прекумерна турбуленција, предизвикувајќи меурчиња да се скршат и да ги исфрлат приврзаните честички, намалувајќи ја ефикасноста.
Инженерите користат методи како собирање гас или мерење на протокот на воздух засновано на анемометри за фино прилагодување на стапките на аерација. За крупните честички, зголемувањето на аерацијата за да се генерираат поголеми меури ја подобрува ефикасноста на флотацијата. За ситни или лесно лебдечки честички, внимателните прилагодувања обезбедуваат стабилна и ефективна флотација.
(4) Време на флотација
Времето на флотација е деликатна рамнотежа помеѓу степенот на концентрат и стапката на обновување, што бара прецизна калибрација. Во раните фази, вредните минерали брзо се прикачуваат на меурчиња, што доведува до високи стапки на обновување и оценки на концентрат.
Со текот на времето, како што се пливаат повредни минерали, може да се издигнат и ганг минералите, разредувајќи ја чистотата на концентратот. За едноставни руди со покрупно зрнести и лесно плутачки минерали, пократки времиња на флотација се доволни, обезбедувајќи високи стапки на обновување без да се жртвува степенот на концентрат. За сложени или огноотпорни руди, потребно е подолго време на флотација за да им се овозможи на ситнозрнестите минерали доволно време на интеракција со реагенси и меурчиња. Динамичното прилагодување на времето на флотација е белег на прецизната и ефикасна технологија на флотација.
Време на објавување: 22 јануари 2025 година
