Flotācijabeneficācijā
Flotācija palielina rūdu vērtību, minerālu apstrādē prasmīgi atdalot vērtīgos minerālus no sēņu minerāliem, izmantojot fizikālās un ķīmiskās atšķirības. Neatkarīgi no tā, vai ir darīšana ar krāsainajiem metāliem, melnajiem metāliem vai nemetāliskiem minerāliem, flotācijai ir izšķiroša nozīme augstas kvalitātes izejvielu nodrošināšanā.
1. Flotācijas metodes
(1) Tiešā peldēšana
Tiešā flotācija attiecas uz vērtīgu minerālu filtrēšanu no vircas, ļaujot tiem pielipt gaisa burbuļiem un uzpeldēt uz virsmas, kamēr vircas minerāli paliek vircā. Šī metode ir ļoti svarīga krāsaino metālu bagātināšanā. Piemēram, rūdas apstrāde nonāk flotācijas stadijā pēc sasmalcināšanas un slīpēšanas vara rūdas apstrādē, kurā tiek ieviesti specifiski anjonu kolektori, lai mainītu hidrofobitāti un atstātu tos adsorbēties uz vara minerālu virsmas. Pēc tam hidrofobās vara daļiņas pievienojas gaisa burbuļiem un paceļas, veidojot putu slāni ar bagātu varu. Šīs putas tiek savāktas sākotnējā vara minerālu koncentrācijā, kas kalpo kā augstas kvalitātes izejviela turpmākai pilnveidošanai.
(2) Reverse Flotation
Apgrieztā flotācija ietver vircas minerālu peldēšanu, kamēr vērtīgie minerāli paliek vircā. Piemēram, dzelzsrūdas apstrādē ar kvarca piemaisījumiem, lai mainītu vircas ķīmisko vidi, tiek izmantoti anjonu vai katjonu kolektori. Tas maina kvarca hidrofilo raksturu uz hidrofobu, ļaujot tam piestiprināties pie gaisa burbuļiem un peldēt.
(3) Preferenciālā flotācija
Ja rūdas satur divas vai vairākas vērtīgas sastāvdaļas, preferenciālā flotācija tās atdala secīgi, pamatojoties uz tādiem faktoriem kā minerālu aktivitāte un ekonomiskā vērtība. Šis pakāpeniskais flotācijas process nodrošina, ka katrs vērtīgais minerāls tiek reģenerēts ar augstu tīrības pakāpi un reģenerācijas ātrumu, maksimāli palielinot resursu izmantošanu.
(4) Masveida flotācija
Masveida flotācija apstrādā vairākus vērtīgus minerālus kopumā, peldot tos kopā, lai iegūtu jauktu koncentrātu, kam seko sekojoša atdalīšana. Piemēram, vara-niķeļa rūdas bagātināšanā, kur vara un niķeļa minerāli ir cieši saistīti, lielapjoma flotācija, izmantojot reaģentus, piemēram, ksantātus vai tiolus, ļauj vienlaikus flotēt sulfīda vara un niķeļa minerālus, veidojot jauktu koncentrātu. Turpmākajos sarežģītos atdalīšanas procesos, piemēram, izmantojot kaļķa un cianīda reaģentus, tiek izolēti augstas tīrības pakāpes vara un niķeļa koncentrāti. Šī "savākt vispirms, atdaliet - vēlāk" pieeja samazina vērtīgo minerālu zudumu sākotnējos posmos un ievērojami uzlabo kopējo komplekso rūdu atgūšanas ātrumu.
2. Flotācijas procesi: soli pa solim precizitāte
(1) Posma Flotācijas process: pakāpeniska uzlabošana
Flotācijā pakāpeniskā flotācija vada sarežģītu rūdu apstrādi, sadalot flotācijas procesu vairākos posmos.
Piemēram, divpakāpju flotācijas procesā rūda tiek rupji malta, daļēji atbrīvojot vērtīgos minerālus. Pirmajā flotācijas posmā šos atbrīvotos minerālus atgūst kā sākotnējos koncentrātus. Atlikušās neizdalītās daļiņas pāriet uz otro slīpēšanas posmu, lai turpinātu samazināt izmēru, kam seko otrā flotācijas stadija. Tas nodrošina, ka atlikušie vērtīgie minerāli tiek rūpīgi atdalīti un apvienoti ar pirmās pakāpes koncentrātiem. Šī metode novērš pārslīpēšanu sākotnējā posmā, samazina resursu izšķērdēšanu un uzlabo flotācijas precizitāti.
Sarežģītākām rūdām, piemēram, tādām, kas satur vairākus retos metālus ar cieši saistītām kristāliskām struktūrām, var izmantot trīspakāpju flotācijas procesu. Pārmaiņas slīpēšanas un flotācijas soļi ļauj veikt rūpīgu sijāšanu un nodrošina, ka katrs vērtīgais minerāls tiek iegūts ar maksimālu tīrību un reģenerācijas ātrumu, tādējādi radot spēcīgu pamatu turpmākai apstrādei.
3. Galvenie Flotācijas faktori
(1) pH vērtība: vircas skābuma smalkais līdzsvars
Suspensijas pH vērtībai ir galvenā loma flotācijā, būtiski ietekmējot minerālu virsmas īpašības un reaģenta darbību. Kad pH ir virs minerāla izoelektriskā punkta, virsma kļūst negatīvi uzlādēta; zem tā virsma ir pozitīvi uzlādēta. Šīs virsmas lādiņa izmaiņas nosaka adsorbcijas mijiedarbību starp minerāliem un reaģentiem, līdzīgi kā magnētu pievilkšana vai atgrūšana.
Piemēram, skābos apstākļos sulfīdu minerāli gūst labumu no uzlabotas kolektora aktivitātes, atvieglojot mērķa sulfīdu minerālu uztveršanu. Un otrādi, sārmaini apstākļi atvieglo oksīdu minerālu flotāciju, mainot to virsmas īpašības, lai uzlabotu reaģenta afinitāti.
Dažādiem minerāliem ir nepieciešams noteikts pH līmenis flotācijai, tādēļ nepieciešama precīza kontrole. Piemēram, flotējot kvarca un kalcīta maisījumus, kvarcu var peldēt, regulējot vircas pH uz 2-3 un izmantojot kolektorus uz amīna bāzes. Un otrādi, kalcīta flotācija ir ieteicama sārmainos apstākļos ar taukskābju bāzes kolektoriem. Šī precīzā pH regulēšana ir galvenais, lai panāktu efektīvu minerālu atdalīšanu.
(2) Reaģentu režīms
Reaģentu režīms regulē flotācijas procesu, kas ietver reaģentu izvēli, dozēšanu, sagatavošanu un pievienošanu. Reaģenti selektīvi adsorbējas uz mērķa minerālu virsmām, mainot to hidrofobitāti.
Putotāji stabilizē burbuļus suspensijā un atvieglo hidrofobo daļiņu flotāciju. Parastie putotāji ietver priežu eļļu un krezola eļļu, kas veido stabilus, laba izmēra burbuļus daļiņu piestiprināšanai.
Modifikatori aktivizē vai kavē minerālu virsmas īpašības un pielāgo vircas ķīmiskos vai elektroķīmiskos apstākļus.
Reaģenta dozēšanai nepieciešama precizitāte — nepietiekams daudzums samazina hidrofobitāti, samazinot reģenerācijas ātrumu, savukārt pārmērīgs daudzums izšķiež reaģentus, palielina izmaksas un apdraud koncentrāta kvalitāti. Inteliģentas ierīces, piemēram,tiešsaistes koncentrācijas mērītājsvar realizēt precīzu reaģentu devu kontroli.
Svarīgs ir arī reaģenta pievienošanas laiks un metode. Slīpēšanas laikā bieži tiek pievienoti regulētāji, depresanti un daži savācēji, lai agri sagatavotu vircas ķīmisko vidi. Savācēji un putotāji parasti tiek pievienoti pirmajā flotācijas tvertnē, lai palielinātu to efektivitāti kritiskos brīžos.
(3) Aerācijas ātrums
Aerācijas ātrums rada optimālus apstākļus minerālu burbuļu piestiprināšanai, padarot to par neaizstājamu flotācijas faktoru. Nepietiekama aerācija rada pārāk maz burbuļu, samazinot sadursmes un piestiprināšanas iespējas, tādējādi pasliktinot flotācijas veiktspēju. Pārmērīga aerācija izraisa pārmērīgu turbulenci, izraisot burbuļu pārrāvumu un pielipušo daļiņu pārvietošanos, samazinot efektivitāti.
Inženieri izmanto tādas metodes kā gāzes savākšana vai uz anemometru balstīta gaisa plūsmas mērīšana, lai precizētu aerācijas ātrumu. Rupjām daļiņām aerācijas palielināšana, lai radītu lielākus burbuļus, uzlabo flotācijas efektivitāti. Smalkām vai viegli peldošām daļiņām rūpīgi pielāgojumi nodrošina stabilu un efektīvu flotāciju.
(4) Flotācijas laiks
Flotācijas laiks ir smalks līdzsvars starp koncentrāta šķiru un atgūšanas ātrumu, kam nepieciešama precīza kalibrēšana. Agrīnās stadijās vērtīgas minerālvielas ātri pievienojas burbuļiem, izraisot augstu reģenerācijas līmeni un koncentrāta kvalitātes.
Laika gaitā, kad tiek uzpeldināti vērtīgāki minerāli, var pieaugt arī sakņu minerāli, kas samazina koncentrāta tīrību. Vienkāršām rūdām ar rupjākiem un viegli peldošiem minerāliem pietiek ar īsāku flotācijas laiku, nodrošinot augstu reģenerācijas ātrumu, nezaudējot koncentrāta kvalitāti. Sarežģītām vai ugunsizturīgām rūdām ir nepieciešams ilgāks flotācijas laiks, lai smalkgraudainiem minerāliem būtu pietiekams mijiedarbības laiks ar reaģentiem un burbuļiem. Dinamiskā flotācijas laika regulēšana ir precīzas un efektīvas flotācijas tehnoloģijas pazīme.
Izlikšanas laiks: 22. janvāris 2025
