في أي المجالات يمكن تطبيق تقنية التعويم؟

تُعدّ معالجة الخامات عملية إنتاجية تُجهّز المواد الخام لصهر المعادن والصناعات الكيميائية. وقد أصبح التعويم الرغوي أحد أهم أساليب معالجة المعادن، إذ يُمكن فصل جميع الموارد المعدنية تقريبًا باستخدام هذه التقنية.

تُستخدم عملية التعويم على نطاق واسع حاليًا في معالجة خامات المعادن الحديدية الغنية بالحديد والمنغنيز، مثل الهيماتيت والسميثسونيت والإلمنيت؛ وخامات المعادن النفيسة كالذهب والفضة؛ وخامات المعادن غير الحديدية، بما في ذلك النحاس والرصاص والزنك والكوبالت والنيكل والموليبدينوم والأنتيمون، مثل المعادن الكبريتية كالجالينا والاسفاليريت والكالكوبيريت والكالكوسيت والموليبدينيت والبنتلانديت، بالإضافة إلى المعادن الأكسيدية كالمالاكيت والسيروسيت والهيميمورفيت والكاسيتريت والولفراميت؛ والمعادن الملحية غير الفلزية كالفلوريت والأباتيت والباريت؛ والمعادن الملحية الذائبة كالسيلفيت وملح الصخور. كما تُستخدم أيضًا لفصل المعادن غير الفلزية والسيليكات، بما في ذلك الفحم والجرافيت والكبريت والماس والكوارتز والميكا والفلسبار والبيريل والسبودومين.

اكتسبت تقنية التعويم خبرة واسعة في مجال معالجة المعادن، مع تطورات تكنولوجية مستمرة. حتى المعادن منخفضة الجودة والمعقدة التركيب التي كانت تُعتبر سابقًا غير قابلة للاستخدام صناعيًا، يمكن الآن استخلاصها واستخدامها (كموارد ثانوية) من خلال التعويم.

مع تزايد ندرة الموارد المعدنية، وتوزع المعادن المفيدة بشكل أدق وأكثر تباينًا في الخامات، تزداد صعوبة فصلها. ولخفض تكاليف الإنتاج، تتطلب صناعات مثل التعدين والكيماويات معايير جودة ودقة أعلى للمواد الخام المعالجة، أي المنتجات المفصولة.

من جهة، ثمة حاجة لتحسين الجودة؛ ومن جهة أخرى، تُظهر عملية التعويم مزايا متزايدة مقارنةً بالأساليب الأخرى في معالجة المعادن الدقيقة الحبيبات التي يصعب فصلها. وقد أصبحت اليوم الطريقة الأكثر استخدامًا والأكثر واعدة في معالجة المعادن. فبعد أن طُبقت في البداية على المعادن الكبريتية، توسعت عملية التعويم تدريجيًا لتشمل المعادن الأكسيدية والمعادن غير الفلزية وغيرها. وفي الوقت الراهن، تُعالج مليارات الأطنان من المعادن بالتعويم سنويًا في جميع أنحاء العالم.

في العقود الأخيرة، لم يعد تطبيق تقنية التعويم مقتصراً على هندسة معالجة المعادن، بل توسع ليشمل حماية البيئة، وعلم المعادن، وصناعة الورق، والزراعة، والمواد الكيميائية، والأغذية، والمواد، والطب، وعلم الأحياء.

على سبيل المثال، تُستخدم عملية التعويم لاستعادة المكونات المفيدة من المنتجات الوسيطة للمعالجة الحرارية للمعادن، والمواد المتطايرة، والخبث؛ لاستعادة مخلفات الترشيح والمنتجات المترسبة من المعالجة المائية للمعادن؛ لإزالة الحبر من الورق المعاد تدويره واستعادة الألياف من سائل نفايات اللب في الصناعة الكيميائية؛ ولاستخراج النفط الخام الثقيل من رمال قاع النهر، وفصل الملوثات الصلبة الصغيرة، والغرويات، والبكتيريا، وشوائب المعادن النزرة من مياه الصرف الصحي، وهي تطبيقات نموذجية في الهندسة البيئية.

مع تحسين عمليات وأساليب التعويم، وظهور مواد ومعدات تعويم جديدة وفعّالة، سيجد التعويم تطبيقات أوسع في المزيد من الصناعات والمجالات. ومن الجدير بالذكر أن استخدام عمليات التعويم ينطوي على تكاليف معالجة أعلى بسبب المواد الكيميائية (مقارنةً بالفصل المغناطيسي والفصل بالجاذبية)؛ ومتطلبات صارمة لحجم جزيئات المادة الخام؛ وعوامل مؤثرة عديدة في عملية التعويم، مما يتطلب دقة تقنية عالية؛ ومياه صرف تحتوي على بقايا مواد كيميائية قد تضر بالبيئة.