1. Flotazioaren kontzeptua
Flotazioa, flotazio bidezko onura bezala ere ezaguna, mineralak prozesatzeko teknologia bat da, mineral erabilgarriak ganga mineraletatik bereizten dituena gas-likido-solido fase interfazean, meetan dauden mineral desberdinen gainazaleko propietateen desberdintasunak erabiliz, eta "interfazeen bereizketa" ere deitzen zaio. Mineral partikula desberdinen interfazeen propietateen desberdintasunetan oinarritutako partikula bereizketa lortzeko faseen interfazeak zuzenean edo zeharka erabiltzen dituzten prozesu teknologiko guztiei flotazio deritzo.
Mineralen gainazaleko propietateek mineral partikulen gainazalaren propietate fisiko, kimiko eta bestelakoei egiten diete erreferentzia, hala nola gainazalaren bustigarritasuna, gainazalaren propietate elektrikoak, gainazaleko atomoen lotura kimikoen motak, saturazioa eta jarduera, etab. Mineral partikula ezberdinek gainazaleko propietateetan desberdintasun batzuk dituzte. Partikulen gainazaleko propietateen desberdintasun horiek erabiliz, mineralen bereizketa eta aberastea lor daiteke fase-interfazeen laguntzarekin. Beraz, flotazio-prozesuak gas-likido-solido hiru faseko interfazeak dakartza.
Mineralen gainazaleko propietateak esku-hartze artifizialaren bidez alda daitezke, mineral erabilgarrien eta ganga mineral partikulen arteko gainazaleko desberdintasunak handitzeko helburuarekin, haien bereizketa errazteko. Flotazioan, flotazio erreaktiboak normalean erabiltzen dira mineralen gainazaleko propietateak artifizialki aldatzeko, mineralen arteko gainazaleko propietateen desberdintasunak zabaltzeko, mineralen gainazalen hidrofobikotasuna handitzeko edo txikitzeko, mineralen flotazio-portaera doitzeko eta kontrolatzeko eta bereizketa-emaitza hobeak lortzeko. Beraz, flotazio-teknologiaren aplikazioa eta garapena flotazio-erreaktiboekin estuki lotuta daude.
Mineral partikulen gainazaleko propietateak dentsitatea eta suszeptibilitate magnetikoa bezalako mineralen parametro fisikoetatik desberdinak direnez, eta zailak dira aldatzea, mineral partikulen gainazaleko propietateak artifizialki esku hartu daitezke mineralen arteko gainazaleko propietateetan beharrezko desberdintasunak izateko, bereizketarako. Hori dela eta, flotazioa asko erabiltzen da mineralen bereizketan eta mineralak prozesatzeko metodo unibertsal gisa ezagutzen da. Batez ere, material finak eta ultrafinak bereizteko mineralak prozesatzeko metodorik erabiliena eta eraginkorrena da.
2. Flotazioaren aplikazioak
Mineralen prozesamendua metalen urtzeko eta industria kimikorako lehengaiak prestatzen dituen ekoizpen-eragiketa bat da, eta apar-flotazioa mineralak prozesatzeko metodo garrantzitsuenetako bat bihurtu da. Ia baliabide mineral guztiak flotazioaren bidez bereiz daitezke.
Gaur egun, flotazioa oso erabilia da burdin metalen meetan, batez ere burdina eta manganesoa ongarritzeko, hala nola hematita, smithsonita, ilmenita eta beste mineral batzuk; metal preziatuen meak batez ere urrea eta zilarra ongarritzeko; burdin ez-burdin metalen meak, hala nola kobrea, beruna, zinka, kobaltoa, nikela, molibdenoa, antimonioa, sulfuro mineralak barne, hala nola galena, esfalerita, kalkopirita, kalkozita, molibdenita, pentlandita; eta oxido mineralak, hala nola malakita, zerusita, hemimorfita, kasiterita, wolframita; gatz mineral ez-metalikoak bereizteko, hala nola fluorita, apatita, barita eta gatz mineral disolbagarriak, hala nola potasa gatza eta arroka gatza; baita mineral ez-metalikoak eta silikato mineralak bereizteko ere, hala nola ikatza, grafitoa, sufrea, diamantea, kuartzoa, mika, feldespatoa, beriloa, espodumenoa.
Flotazioak esperientzia aberatsa metatu du mineralen prozesamenduaren arloan, etengabeko aurrerapen teknologikoari esker. Lehen erabilera industrialaren baliorik ez zutela uste zen kalitate baxuko eta egitura konplexuko mineralak birziklatzen ari dira orain (bigarren mailako baliabideak) flotazioaren bidez.
Mineral baliabideak gero eta urriagoak diren heinean, mineral erabilgarriak finago banatzen dira eta meetan nahasten dira, bereizketa zailagoa bihurtuz; ekoizpen kostuak murrizteko, metalurgia eta produktu kimikoen bezalako industriek eskakizun handiagoak dituzte prozesatutako lehengaien kalitate estandarrei eta zehaztasunari dagokionez, hau da, bereizitako produktuei dagokienez.
Alde batetik, kalitatea hobetu behar da; bestetik, partikula-tamaina finen ondorioz mineralak bereizteko zailak diren arazoari dagokionez, flotazioak gero eta abantaila gehiago erakutsi ditu beste metodoekiko, gaur egun mineralak prozesatzeko metodo erabiliena eta itxaropentsuena bihurtuz. Flotazio-metodoak pixkanaka garatu dira, hasieran sulfuro mineraletarako erabiltzetik oxido mineraletara eta mineral ez-metalikoetaraino. Orain, mundu osoan flotazio bidez prozesatzen diren mineralen kopuru osoa urtero milaka milioi tonatara iristen da.
Azken hamarkadetan, flotazio-teknologiaren aplikazioa ez da jada mineralen prozesamenduaren ingeniaritzaren arlora mugatzen, baizik eta ingurumenaren babesera, metalurgiara, papergintzara, nekazaritzara, industria kimikora, elikagaietara, materialetara, medikuntzara, biologiara eta beste arlo batzuetara zabaldu da.
Adibidez, tarteko produktuetan, lurrunkorretan eta pirometalurgiako zepetan osagai erabilgarrien flotazio bidezko berreskurapena; lixibiazio hidrometalurgikoko hondakinen eta desplazatutako prezipitazio produktuen flotazio bidezko berreskurapena; birziklatutako papera kentzeko flotazioa industria kimikoan eta pulpa-hondakin-likidoetatik zuntzak berreskuratzeko; ibaiertzeko mea-hareatik petrolio gordin astuna ateratzea, kutsatzaile solido txikiak, kolloideak, bakterioak bereiztea eta hondakin-uretatik metal arrastoen ezpurutasunak kentzea dira ingurumen-ingeniaritzako aplikazio tipikoak.
Flotazio-prozesuak eta -metodoak hobetzearekin, eta flotazio-erreaktibo eta -ekipo berri eta eraginkorrak agertzearekin, flotazioa gero eta gehiago erabiliko da industria eta arlotan. Kontuan izan behar da flotazio-prozesuak erabiltzean, erreaktiboek prozesatzeko kostua handiagoa egingo dutela (bereizketa magnetikoarekin eta grabitate-bereizketarekin alderatuta); onurarako beharrezko partikula-tamaina nahiko zorrotza dela; flotazio-prozesuan eragina duten faktore askok eragiten dute, eta eskakizun teknologiko handiak dituzte; eta hondar-erreaktiboak dituzten hondakin-urak kaltegarriak dira ingurumenerako.
3. Flotazio-ikerketaren edukia
Flotazio prozesuak mineral solidoak eta bereizketa-euskarriak (ura, gasa) erabiltzen ditu. Ikerketaren eduki nagusien artean daude flotazioaren oinarrizko printzipioak, flotazio-erreaktiboak, flotazio-makineria, flotazio-prozesuak, etab.
Flotazioaren oinarrizko teoriak mineralen flotagarritasuna, bereizketa-interfazeen propietateak eta abar barne hartzen ditu, fase-interfazeen propietateak, faseen arteko elkarrekintza, burbuilen mineralizazio-mekanismoa eta abar aztertuz; flotazio-erreaktiboen ikerketak erreaktiboen motak, egiturak, propietateak, ekintza-mekanismoak, prestaketa eta erabilera-metodoak barne hartzen ditu; flotazio-makinen ikerketak flotazio-makinen egitura, funtzionamendu-printzipioa eta aplikazio-aukerak barne hartzen ditu; flotazio-prozesuei buruzko ikerketak prozesuaren egitura, prozesu-faktoreen eragina eta kontrola eta erreaktibo-sistema aipatzen ditu; horrez gain, hainbat mineralen aplikazio praktikoari buruzko ikerketa dago.
Flotazio-ikerketaren sistema teorikoak diziplina hauek hartzen ditu barne: prozesuen mineralogia, kimika organikoa, kimika ez-organikoa, kimika fisikoa (interfazeen kimika, koloideen kimika), fluidoen mekanika, ingeniaritza mekanikoa, detekzio automatikoa eta analisi tekniko eta ekonomikoa.
Argitaratze data: 2026ko otsailaren 9a