ફ્લોટેશન જ્ઞાન વિશે તમે કેટલું જાણો છો?

01 ની વિભાવનાફ્લોટેશન

ફ્લોટેશન, જેને ફ્લોટેશન મિનરલ પ્રોસેસિંગ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે એક ખનિજ વિભાજન તકનીક છે જે અયસ્કમાં રહેલા વિવિધ ખનિજોના સપાટી ગુણધર્મોમાં તફાવતનો લાભ લઈને ગેસ-પ્રવાહી-ઘન ઇન્ટરફેસ પર મૂલ્યવાન ખનિજોને ગેંગ્યુ ખનિજોથી અલગ કરે છે, અને તેને "ઇન્ટરફેશિયલ સેપરેશન" તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. બધી તકનીકી પ્રક્રિયાઓ જે વિવિધ ખનિજ કણોના વિવિધ ઇન્ટરફેશિયલ ગુણધર્મોના આધારે ફેઝ ઇન્ટરફેસ પર સીધા કે પરોક્ષ રીતે આધાર રાખીને ખનિજ કણોને અલગ કરે છે તે ફ્લોટેશનની વ્યાખ્યા હેઠળ આવે છે.

ખનિજ સપાટીના ગુણધર્મો ખનિજ કણોની સપાટી પર ભૌતિક, રાસાયણિક અને અન્ય લાક્ષણિકતાઓનો ઉલ્લેખ કરે છે, જેમ કે સપાટીની ભીનાશ, સપાટીના વિદ્યુત ગુણધર્મો, તેમજ સપાટીના અણુઓના રાસાયણિક બંધનો પ્રકાર, સંતૃપ્તિ અને પ્રવૃત્તિ. વિવિધ ખનિજ કણોના સપાટીના ગુણધર્મોમાં ભેદો અસ્તિત્વમાં છે. આવા ગુણધર્મો તફાવતો તબક્કા ઇન્ટરફેસોની મદદથી ખનિજને અલગ કરવા અને સંવર્ધન કરવા સક્ષમ બનાવે છે, તેથી જ ફ્લોટેશન પ્રક્રિયામાં ગેસ, પ્રવાહી અને ઘન ત્રણ-તબક્કા ઇન્ટરફેસોનો સમાવેશ થાય છે.

કૃત્રિમ ફેરફાર ખનિજ સપાટીના ગુણધર્મોમાં ફેરફાર કરી શકે છે જેથી મૂલ્યવાન ખનિજ કણો અને ગેંગ્યુ ખનિજ કણો વચ્ચે સપાટીના ગુણધર્મોના અંતરને વધુ સરળ રીતે અલગ કરી શકાય. ફ્લોટેશન કામગીરીમાં,ફ્લોટેશન રીએજન્ટ્સસામાન્ય રીતે ખનિજ સપાટીના લક્ષણોને કૃત્રિમ રીતે સંશોધિત કરવા, વિવિધ ખનિજો વચ્ચેના ગુણધર્મની વિસંગતતાઓને વિસ્તૃત કરવા, ખનિજ સપાટીના હાઇડ્રોફોબિસિટીને વધારવા અથવા ઘટાડવા, ખનિજોના ફ્લોટેશન પ્રદર્શનને નિયંત્રિત અને નિયંત્રિત કરવા અને આખરે શ્રેષ્ઠ વિભાજન પરિણામો પ્રાપ્ત કરવા માટે અપનાવવામાં આવે છે. તદનુસાર, ફ્લોટેશન ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ અને પ્રગતિ ફ્લોટેશન રીએજન્ટ્સ સાથે ગાઢ રીતે જોડાયેલા છે.

ઘનતા અને ચુંબકીય સંવેદનશીલતા જેવા ખનિજ ભૌતિક પરિમાણોથી વિપરીત, જે સમાયોજિત કરવા મુશ્કેલ છે, ખનિજ કણોના લગભગ તમામ સપાટી ગુણધર્મોને કૃત્રિમ રીતે સુધારી શકાય છે જેથી અલગ કરવાની જરૂરિયાતો માટે ખનિજો વચ્ચે લક્ષિત સપાટી ગુણધર્મો તફાવતો બનાવવામાં આવે. આ કારણોસર, ફ્લોટેશન ખનિજ લાભમાં વ્યાપક ઉપયોગનો આનંદ માણે છે અને તેને સાર્વત્રિક ખનિજ પ્રક્રિયા પદ્ધતિ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે; તે ખાસ કરીને બારીક અને અતિ-સુક્ષ્મ દાણાદાર સામગ્રી માટે સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી અને સૌથી અસરકારક અલગ કરવાની તકનીક તરીકે બહાર આવે છે.

02 ફ્લોટેશનના ઉપયોગો

ખનિજ પ્રક્રિયા એ ધાતુના ગંધ અને રાસાયણિક ઉદ્યોગો માટે કાચો માલ તૈયાર કરવા માટેનું ઉત્પાદન કાર્ય છે, અને ફીણ ફ્લોટેશન એ સૌથી મહત્વપૂર્ણ ખનિજ પ્રક્રિયા તકનીકોમાંની એક બની ગઈ છે. વ્યવહારીક રીતે તમામ પ્રકારના ખનિજ સંસાધનોને ફ્લોટેશન દ્વારા અલગ કરી શકાય છે.

હાલમાં, હેમેટાઇટ, સાઇડરાઇટ અને ઇલ્મેનાઇટ જેવા લોહ અને મેંગેનીઝ દ્વારા પ્રભુત્વ ધરાવતા ફેરસ ધાતુના અયસ્કના લાભ માટે ફ્લોટેશનનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે; કિંમતી ધાતુના અયસ્ક જેમાં મુખ્યત્વે સોનું અને ચાંદી હોય છે; તાંબુ, સીસું, જસત, કોબાલ્ટ, નિકલ, મોલિબ્ડેનમ અને એન્ટિમોની સહિત નોન-ફેરસ ધાતુના અયસ્ક, જે ગેલેના, સ્ફેલેરાઇટ, ચેલ્કોપીરાઇટ, ચેલ્કોસાઇટ અને મોલિબ્ડેનાઇટ, પેન્ટલેન્ડાઇટ જેવા સલ્ફાઇડ ખનિજો તેમજ મેલાકાઇટ, સેરુસાઇટ, હેમીમોર્ફાઇટ, કેસિટેરાઇટ અને વુલ્ફ્રામાઇટ જેવા ઓક્સાઇડ ખનિજોને આવરી લે છે. તે ફ્લોરાઇટ, એપાટાઇટ અને બેરાઇટ જેવા બિન-ધાતુ મીઠા ખનિજો, સિલ્વાઇટ અને રોક સોલ્ટ જેવા દ્રાવ્ય મીઠા ખનિજો, કોલસો, ગ્રેફાઇટ, સલ્ફર, હીરા, ક્વાર્ટઝ, અભ્રક, ફેલ્ડસ્પાર અને બેરીલ, સ્પોડ્યુમિન જેવા બિન-ધાતુ અને સિલિકેટ ખનિજોની સાથે અલગ કરવામાં પણ લાગુ પડે છે.

ખનિજ પ્રક્રિયા ઉદ્યોગમાં ફ્લોટેશન વિકાસ દ્વારા પુષ્કળ વ્યવહારુ અનુભવ સંચિત થયો છે અને સંબંધિત તકનીકો આગળ વધી રહી છે. એક સમયે વ્યાપારી રીતે મૂલ્યહીન ગણાતા નીચા-ગ્રેડ અને માળખાકીય રીતે જટિલ ખનિજોને હવે ફ્લોટેશન દ્વારા ગૌણ સંસાધનો તરીકે પુનઃપ્રાપ્ત કરી શકાય છે અને ફરીથી ઉપયોગ કરી શકાય છે.

જેમ જેમ ખનિજ સંસાધનો ધીમે ધીમે પાતળા થઈ રહ્યા છે, તેમ તેમ મૂલ્યવાન ખનિજો અયસ્કમાં સૂક્ષ્મ અને વધુ જટિલ સ્વરૂપોમાં વહેંચાયેલા છે, જેના કારણે અલગ થવાની મુશ્કેલીઓ વધી રહી છે. દરમિયાન, ઉત્પાદન ખર્ચ ઘટાડવા માટે, ધાતુશાસ્ત્ર સામગ્રી અને રાસાયણિક ઇજનેરી સહિતના ઉદ્યોગો પ્રોસેસિંગ ફીડસ્ટોક તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતા અલગ ખનિજ સાંદ્રતાની ગુણવત્તા અને ચોકસાઈ પર વધુને વધુ કડક આવશ્યકતાઓ લાદી રહ્યા છે.

સાંદ્ર ગુણવત્તા સુધારવા અને બારીક કદના ખનિજોને અલગ કરવામાં મુશ્કેલીનો સામનો કરવાની બેવડી માંગણીઓનો સામનો કરીને, ફ્લોટેશન વૈકલ્પિક વિભાજન તકનીકો કરતાં નોંધપાત્ર ફાયદાઓ સાથે અલગ પડે છે અને તે ઉપલબ્ધ સૌથી વ્યાપક રીતે લાગુ અને આશાસ્પદ ખનિજ પ્રક્રિયા પદ્ધતિ બની ગઈ છે. શરૂઆતમાં ફક્ત સલ્ફાઇડ ખનિજ વિભાજન માટે લાગુ કરાયેલ, ફ્લોટેશનને ધીમે ધીમે ઓક્સાઇડ ખનિજો અને બિન-ધાતુ ખનિજો સુધી વિસ્તૃત કરવામાં આવ્યું છે, આજકાલ દર વર્ષે ફ્લોટેશન દ્વારા વૈશ્વિક સ્તરે અબજો ટન ખનિજો પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે.

તાજેતરના દાયકાઓમાં, ફ્લોટેશન ટેકનોલોજીએ ખનિજ પ્રક્રિયા ઇજનેરીની સીમા તોડી નાખી છે અને પર્યાવરણીય સંરક્ષણ, ધાતુશાસ્ત્ર, કાગળકામ, કૃષિ, રાસાયણિક ઇજનેરી, ખાદ્ય ઉત્પાદન, સામગ્રી વિજ્ઞાન, ફાર્માસ્યુટિકલ્સ અને બાયોટેકનોલોજી ક્ષેત્રોમાં તેનો ઉપયોગ વિસ્તરતો જોવા મળ્યો છે.

લાક્ષણિક ઔદ્યોગિક ઉપયોગોમાં ફ્લોટેશન દ્વારા પાયરોમેટલર્જીમાં મધ્યવર્તી ઉત્પાદનો, અસ્થિર પદાર્થો અને સ્લેગ્સમાંથી મૂલ્યવાન ઘટકોની પુનઃપ્રાપ્તિ; હાઇડ્રોમેટલર્જીના લીચિંગ અવશેષો અને સિમેન્ટેશન અવક્ષેપોમાંથી ઉપયોગી ઘટકોનું નિષ્કર્ષણ; રાસાયણિક ઉદ્યોગમાં કચરાના દારૂના પલ્પિંગમાંથી કચરાના કાગળ અને ફાઇબર પુનઃપ્રાપ્તિનું ડીઇંકિંગ; તેમજ નદીના પટની રેતીમાંથી ભારે ક્રૂડ નિષ્કર્ષણ, ગંદા પાણીમાંથી સૂક્ષ્મ ઘન દૂષકો, કોલોઇડ્સ, બેક્ટેરિયા અને ટ્રેસ ધાતુની અશુદ્ધિઓ દૂર કરવા જેવી પર્યાવરણીય ઇજનેરી પદ્ધતિઓનો સમાવેશ થાય છે.

ફ્લોટેશન પ્રક્રિયાઓના સતત અપગ્રેડ અને નવીન ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતાવાળા ફ્લોટેશન રીએજન્ટ્સ અને સાધનોના ઉદભવ સાથે, ફ્લોટેશન વધુ ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રોમાં વ્યાપક ઉપયોગ મેળવશે. તેમ છતાં, ફ્લોટેશન અમલીકરણમાં ખામીઓ છે: ચુંબકીય વિભાજન અને ગુરુત્વાકર્ષણ વિભાજનની તુલનામાં, ફ્લોટેશન વધુ રાસાયણિક રીએજન્ટ્સનો ઉપયોગ કરે છે અને ઉત્પાદન ખર્ચ વધારે છે; તે ફીડ કણોના કદ પર કડક નિયંત્રણો લાદે છે; અસંખ્ય ચલો ફ્લોટેશન કામગીરીને અસર કરે છે અને પ્રક્રિયા નિયંત્રણ ધોરણો વધારે છે; અવશેષ ફ્લોટેશન રીએજન્ટ્સ વહન કરતા ગંદા પાણી પણ પર્યાવરણીય જોખમો ઉભા કરે છે.

03 ફ્લોટેશનની સંશોધન સામગ્રી

ફ્લોટેશન પ્રક્રિયામાં ઘન ખનિજ કણો અને વિભાજન માધ્યમો (પાણી અને ગેસ) વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે. મુખ્ય સંશોધન વિષયોમાં મૂળભૂત ફ્લોટેશન સિદ્ધાંતો, ફ્લોટેશન રીએજન્ટ્સ, ફ્લોટેશન મશીનરી અને ફ્લોટેશન પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે.

મૂળભૂત ફ્લોટેશન સિદ્ધાંતો ખનિજ ફ્લોટેબિલિટી અને વિભાજન દરમિયાન ઇન્ટરફેસિયલ લાક્ષણિકતાઓ પર કેન્દ્રિત છે, જેમાં ઇન્ટરફેસિયલ ગુણધર્મો, ઇન્ટરફેસ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ અને હવાના પરપોટાના ખનિજીકરણ પદ્ધતિ પર સંશોધનનો સમાવેશ થાય છે. ફ્લોટેશન રીએજન્ટ્સ પર સંશોધન રીએજન્ટ વર્ગીકરણ, પરમાણુ માળખું, ભૌતિક-રાસાયણિક ગુણધર્મો, કાર્યાત્મક પદ્ધતિઓ, તૈયારી તકનીકો અને ક્ષેત્ર એપ્લિકેશન પ્રોટોકોલ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. ફ્લોટેશન મશીનરી પરના અભ્યાસોમાં સાધનોની ગોઠવણી, કાર્યકારી સિદ્ધાંતો અને લાગુ પડતા દૃશ્યોનો સમાવેશ થાય છે. ફ્લોટેશન પ્રક્રિયા સંશોધન પ્રક્રિયા સર્કિટ લેઆઉટ, તકનીકી પરિમાણોના પ્રભાવ અને નિયમન તેમજ રીએજન્ટ ઉમેરણ શાસનને આવરી લે છે, જે વિવિધ ઓર પ્રકારો માટે વ્યવહારુ એપ્લિકેશન સંશોધન દ્વારા પૂરક છે.

ફ્લોટેશન સંશોધનના સૈદ્ધાંતિક માળખામાં પ્રક્રિયા ખનિજશાસ્ત્ર, કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્ર, અકાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્ર, ભૌતિક રસાયણશાસ્ત્ર (ઇન્ટરફેસિયલ રસાયણશાસ્ત્ર અને કોલોઇડ રસાયણશાસ્ત્ર), પ્રવાહી મિકેનિક્સ, મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગ, ઓટોમેટિક ડિટેક્શન ટેકનોલોજી અને ટેક્નો-ઇકોનોમિક વિશ્લેષણ જેવા અનેક શાખાઓનો સમાવેશ થાય છે.