Флотацыяу дабрачыннасці
Флатацыя максімізуе каштоўнасць руд, умела аддзяляючы каштоўныя мінералы ад пустой пароды падчас перапрацоўкі карысных выкапняў з дапамогай фізічных і хімічных адрозненняў. Незалежна ад таго, ці маем мы справу з каляровымі металамі, чорнымі металамі або неметалічнымі мінераламі, флотацыя адыгрывае вырашальную ролю ў забеспячэнні атрымання высакаякаснай сыравіны.
1. Метады флотацыі
(1) Прамая флотацыя
Прамая флотацыя азначае фільтраванне каштоўных мінералаў з пульпы, дазваляючы ім прыліпаць да бурбалак паветра і ўсплываць на паверхню, у той час як мінералы пустой пароды застаюцца ў пульпе. Гэты метад мае вырашальнае значэнне пры ўзбагачэнні каляровых металаў. Напрыклад, пры перапрацоўцы меднай руды этап флотацыі пераходзіць да стадыі драбнення і драбнення, падчас якой уводзяцца спецыяльныя аніённыя калектары для змены гідрафобнасці і адсарбцыі на паверхні медных мінералаў. Затым гідрафобныя часціцы медзі прымацоўваюцца да бурбалак паветра і падымаюцца, утвараючы пласт пены, багатай меддзю. Гэтая пена збіраецца пры папярэдняй канцэнтрацыі медных мінералаў, якія служаць высакаякаснай сыравінай для далейшай перапрацоўкі.
(2) Зваротная флотацыя
Зваротная флотацыя прадугледжвае флотацыю пустой пароды, у той час як каштоўныя мінералы застаюцца ў пульпе. Напрыклад, пры перапрацоўцы жалезнай руды з прымешкамі кварца выкарыстоўваюцца аніённыя або катыённыя калектары для змены хімічнага асяроддзя пульпы. Гэта змяняе гідрафільную прыроду кварца на гідрафобную, што дазваляе яму прымацоўвацца да паветраных бурбалак і ўсплываць.
(3) Пераважнае размяшчэнне
Калі руды ўтрымліваюць два ці больш каштоўных кампанентаў, пераважная флотацыя паслядоўна падзяляе іх на аснове такіх фактараў, як мінеральная актыўнасць і эканамічная каштоўнасць. Гэты паэтапны працэс флотацыі гарантуе, што кожны каштоўны мінерал здабываецца з высокай чысцінёй і хуткасцю здабычы, максімізуючы выкарыстанне рэсурсаў.
(4) Насыпная флотацыя
Пры аб'ёмнай флотацыі некалькі каштоўных мінералаў апрацоўваюцца як адзінае цэлае, яны флотуюцца разам для атрымання змешанага канцэнтрату з наступным іх падзелам. Напрыклад, пры ўзбагачэнні медна-нікелевых руд, дзе мінералы медзі і нікеля цесна звязаны, аб'ёмная флотацыя з выкарыстаннем такіх рэагентаў, як ксантаты або тыялы, дазваляе адначасова флотаваць сульфідныя мінералы медзі і нікеля, утвараючы змешаны канцэнтрат. Наступныя складаныя працэсы падзелу, такія як выкарыстанне вапны і цыянідных рэагентаў, вылучаюць медныя і нікелевыя канцэнтраты высокай чысціні. Гэты падыход «спачатку збірай, потым падзяляй» мінімізуе страты каштоўных мінералаў на пачатковых стадыях і значна паляпшае агульныя паказчыкі здабычы складаных руд.
2. Працэсы флотацыі: пакрокавая дакладнасць
(1) Працэс флотацыі на стадыі: паступовае ўдасканаленне
Пры флотацыі стадыйная флотацыя кіруе перапрацоўкай складаных руд, падзяляючы працэс флотацыі на некалькі этапаў.
Напрыклад, у двухэтапным працэсе флотацыі руда падвяргаецца грубаму драбненню, часткова вызваляючы каштоўныя мінералы. На першай стадыі флотацыі гэтыя вызваленыя мінералы здабываюцца ў выглядзе папярэдніх канцэнтратаў. Астатнія невызваленыя часціцы пераходзяць на другую стадыю драбнення для далейшага драбнення, а затым на другую стадыю флотацыі. Гэта гарантуе, што астатнія каштоўныя мінералы старанна аддзяляюцца і злучаюцца з канцэнтратамі першай стадыі. Гэты метад прадухіляе празмернае драбненне на пачатковай стадыі, памяншае страты рэсурсаў і павышае дакладнасць флотацыі.
Для больш складаных руд, такіх як тыя, што ўтрымліваюць некалькі рэдкіх металаў з цесна звязанымі крышталічнымі структурамі, можа выкарыстоўвацца трохэтапны працэс флотацыі. Чаргаванне этапаў драбнення і флотацыі дазваляе праводзіць дбайнае адсеўванне і гарантуе, што кожны каштоўны мінерал здабываецца з максімальнай чысцінёй і хуткасцю здабычы, што закладвае трывалую аснову для далейшай перапрацоўкі.
3. Ключавыя фактары флотацыі
(1) Значэнне pH: тонкі баланс кіслотнасці шламу
Значэнне pH суспензіі адыгрывае ключавую ролю ва флотацыі, істотна ўплываючы на ўласцівасці паверхні мінералаў і прадукцыйнасць рэагентаў. Калі pH вышэй за ізаэлектрычную кропку мінерала, паверхня становіцца адмоўна зараджанай; ніжэй за яе — паверхня зараджаецца дадатна. Гэтыя змены паверхневага зараду вызначаюць адсарбцыйныя ўзаемадзеянні паміж мінераламі і рэагентамі, падобна прыцягненню або адштурханню магнітаў.
Напрыклад, у кіслых умовах сульфідныя мінералы атрымліваюць карысць ад павышанай калекцыйнай актыўнасці, што палягчае захоп мэтавых сульфідных мінералаў. І наадварот, шчолачныя ўмовы спрыяюць флотацыі аксідных мінералаў, змяняючы іх паверхневыя ўласцівасці для павышэння сродства да рэагента.
Розныя мінералы патрабуюць пэўных узроўняў pH для флотацыі, што патрабуе дакладнага кантролю. Напрыклад, пры флотацыі сумесяў кварца і кальцыту кварц можна пераважна флотаваць, даводзячы pH суспензіі да 2-3 і выкарыстоўваючы калектары на аснове амінаў. І наадварот, флотацыя кальцыту пераважнейшая ў шчолачных умовах з калектарамі на аснове тоўстых кіслот. Гэта дакладнае рэгуляванне pH з'яўляецца ключом да дасягнення эфектыўнага падзелу мінералаў.
(2) Рэжым рэагентаў
Рэжым рэагентаў рэгулюе працэс флотацыі, уключаючы выбар, дазоўку, падрыхтоўку і даданне рэагентаў. Рэагенты выбарачна адсарбуюцца на паверхнях мэтавых мінералаў, змяняючы іх гідрафобнасць.
Пенаўтваральнікі стабілізуюць бурбалкі ў суспензіі і спрыяюць флотацыі гідрафобных часціц. Да распаўсюджаных пенаўтваральнікаў адносяцца хваёвы алей і крэзолавы алей, якія ўтвараюць стабільныя бурбалкі патрэбнага памеру для прымацавання часціц.
Мадыфікатары актывуюць або інгібіруюць уласцівасці паверхні мінералаў і рэгулююць хімічныя або электрахімічныя ўмовы суспензіі.
Дазаванне рэагентаў патрабуе дакладнасці — недастатковая колькасць зніжае гідрафобнасць, зніжаючы хуткасць здабывання, а празмерная колькасць прыводзіць да марнавання рэагентаў, павелічэння выдаткаў і пагаршэння якасці канцэнтрату. Інтэлектуальныя прылады, такія яконлайн-вымяральнік канцэнтрацыіможа рэалізаваць дакладны кантроль дазоўкі рэагентаў.
Час і спосаб дадання рэагентаў таксама маюць вырашальнае значэнне. Рэгулятары, дэпрэсанты і некаторыя збіральнікі часта дадаюцца падчас драбнення, каб загадзя падрыхтаваць хімічнае асяроддзе пульпы. Збіральнікі і пенаўтваральнікі звычайна дадаюцца ў першы флотацыйны рэзервуар, каб максімальна павялічыць іх эфектыўнасць у крытычныя моманты.
(3) Хуткасць аэрацыі
Хуткасць аэрацыі стварае аптымальныя ўмовы для прымацавання мінеральных бурбалак, што робіць яе незаменным фактарам флотацыі. Недастатковая аэрацыя прыводзіць да ўтварэння занадта малой колькасці бурбалак, што зніжае магчымасці сутыкненняў і прымацавання, тым самым пагаршаючы прадукцыйнасць флотацыі. Празмерная аэрацыя прыводзіць да празмернай турбулентнасці, у выніку чаго бурбалкі разрываюцца і выбіваюцца прымацаваныя часціцы, што зніжае эфектыўнасць.
Інжынеры выкарыстоўваюць такія метады, як збор газу або вымярэнне паветранага патоку з дапамогай анемометра, для дакладнай рэгулявання хуткасці аэрацыі. Для буйных часціц павелічэнне аэрацыі для стварэння больш буйных бурбалак павышае эфектыўнасць флотацыі. Для дробных або лёгка флотуючых часціц старанная рэгуляванне забяспечвае стабільную і эфектыўную флотацыю.
(4) Час флотацыі
Час флотацыі — гэта далікатны баланс паміж якасцю канцэнтрату і хуткасцю здабычы, які патрабуе дакладнай каліброўкі. На ранніх стадыях каштоўныя мінералы хутка прымацоўваюцца да бурбалак, што прыводзіць да высокай хуткасці здабычы і якасці канцэнтрату.
З часам, па меры таго, як флотуюцца больш каштоўныя мінералы, пустыя мінералы таксама могуць падымацца, што зніжае чысціню канцэнтрату. Для простых руд з больш буйнымі і лёгка флотуемымі мінераламі дастаткова больш кароткага часу флотацыі, што забяспечвае высокую ступень здабычы без шкоды для якасці канцэнтрату. Для складаных або ўстойлівых руд неабходны больш працяглы час флотацыі, каб даць дробназярністым мінералам дастатковы час узаемадзеяння з рэагентамі і бурбалкамі. Дынамічнае рэгуляванне часу флотацыі з'яўляецца адметнай рысай дакладнай і эфектыўнай тэхналогіі флотацыі.
Час публікацыі: 22 студзеня 2025 г.
