Որքա՞ն գիտեք լողացող նավարկության մասին։

1. Ֆլոտացիայի հայեցակարգը

Ֆլոտացիան, որը հայտնի է նաև որպես ֆլոտացիոն հարստացում, հանքանյութերի վերամշակման տեխնոլոգիա է, որը առանձնացնում է օգտակար հանքանյութերը գազային-հեղուկ-պինդ փուլային միջերեսում՝ օգտագործելով հանքաքարերի տարբեր հանքանյութերի մակերևութային հատկությունների տարբերությունները, և կոչվում է նաև «միջերեսային բաժանում»: Բոլոր տեխնոլոգիական գործընթացները, որոնք ուղղակիորեն կամ անուղղակիորեն օգտագործում են փուլային միջերեսներ՝ մասնիկների բաժանման համար՝ հիմնվելով տարբեր հանքային մասնիկների միջերեսային հատկությունների տարբերությունների վրա, կոչվում են ֆլոտացիա:

Հանքային մակերևութային հատկությունները վերաբերում են հանքային մասնիկների մակերևույթի ֆիզիկական, քիմիական և այլ հատկություններին, ինչպիսիք են մակերեսի թրջվելիությունը, մակերեսի էլեկտրական հատկությունները, մակերեսային ատոմների քիմիական կապերի տեսակները, հագեցվածությունը և ակտիվությունը և այլն: Տարբեր հանքային մասնիկներ ունեն որոշակի տարբերություններ մակերևութային հատկությունների մեջ: Մասնիկների մակերևութային հատկությունների այս տարբերությունները օգտագործելով՝ կարելի է հասնել հանքանյութերի բաժանման և հարստացման փուլային միջերեսների օգնությամբ: Հետևաբար, ֆլոտացիայի գործընթացը ներառում է գազային-հեղուկ-պինդ եռաֆազ միջերեսներ:

Հանքային մակերևութային հատկությունները կարող են փոխվել արհեստական ​​միջամտության միջոցով՝ օգտակար հանածոների և ավազի հանքային մասնիկների միջև մակերևութային տարբերությունները մեծացնելու նպատակով՝ դրանց տարանջատումը հեշտացնելու համար: Ֆլոտացիայի դեպքում ֆլոտացիոն ռեակտիվները սովորաբար օգտագործվում են հանածոների մակերևութային հատկությունները արհեստականորեն փոխելու, հանածոների միջև մակերևութային հատկությունների տարբերությունները մեծացնելու, հանածոների մակերևույթների հիդրոֆոբությունը մեծացնելու կամ նվազեցնելու համար՝ հանածոների ֆլոտացիոն վարքագիծը կարգավորելու և վերահսկելու և տարանջատման ավելի լավ արդյունքներ ստանալու համար: Հետևաբար, ֆլոտացիոն տեխնոլոգիայի կիրառումը և զարգացումը սերտորեն կապված են ֆլոտացիոն ռեակտիվների հետ:

Քանի որ հանքային մասնիկների մակերևութային հատկությունները տարբերվում են հանքային ֆիզիկական պարամետրերից, ինչպիսիք են խտությունը և մագնիսական ընկալունակությունը, որոնք դժվար է փոխել, հանքային մասնիկների մակերևութային հատկությունները կարելի է արհեստականորեն միջամտել՝ հանքանյութերի միջև մակերևութային հատկությունների անհրաժեշտ տարբերությունները ստանալու համար՝ բաժանման համար: Հետևաբար, ֆլոտացիան լայնորեն կիրառվում է հանքանյութերի բաժանման մեջ և հայտնի է որպես հանքանյութերի մշակման ունիվերսալ մեթոդ: Այն հատկապես ամենատարածված և արդյունավետ հանքանյութերի մշակման մեթոդն է նուրբ և գերնուրբ նյութերի բաժանման մեջ:

2. Ֆլոտացիայի կիրառությունները

Հանքանյութերի վերամշակումը արտադրական գործողություն է, որը պատրաստում է հումք մետաղաձուլության և քիմիական արդյունաբերության համար, իսկ փրփուրային ֆլոտացիան դարձել է հանքանյութերի վերամշակման ամենակարևոր մեթոդներից մեկը։ Գրեթե բոլոր հանքային ռեսուրսները կարելի է առանձնացնել ֆլոտացիայի միջոցով։

Ներկայումս ֆլոտացիան լայնորեն կիրառվում է սև մետաղների հանքաքարերում՝ հիմնականում երկաթի և մանգանի, ինչպիսիք են հեմատիտը, սմիթսոնիտը, իլմենիտը և այլ հանքանյութերը, հարստացման համար. թանկարժեք մետաղների հանքաքարերը՝ հիմնականում ոսկու և արծաթի հարստացման համար. գունավոր մետաղների հանքաքարեր, ինչպիսիք են պղինձը, կապարը, ցինկը, կոբալտը, նիկելը, մոլիբդենը, անտիմոնը, ներառյալ սուլֆիդային հանքանյութեր, ինչպիսիք են գալենիտը, սֆալերիտը, խալկոպիրիտը, խալկոցիտը, մոլիբդենիտը, պենտլանդիտը, և օքսիդային հանքանյութեր, ինչպիսիք են մալաքիտը, ցերուսիտը, հեմիմորֆիտը, կասիտրիտը, վոլֆրամիտը. ոչ մետաղական աղային հանքանյութերի, ինչպիսիք են ֆտորիտը, ապատիտը, բարիտը, և լուծվող աղային հանքանյութերի, ինչպիսիք են կալիումի աղը և քարաղը, բաժանման համար. ինչպես նաև ոչ մետաղական հանքանյութերի և սիլիկատային հանքանյութերի, ինչպիսիք են ածուխը, գրաֆիտը, ծծումբը, ադամանդը, քվարցը, փայլարը, դաշտային սպաթը, բերիլը, սպոդումենը, բաժանման համար։

Ֆլոտացիան հարուստ փորձ է կուտակել հանքանյութերի վերամշակման ոլորտում՝ շարունակական տեխնոլոգիական առաջընթացի հետ մեկտեղ: Նախկինում արդյունաբերական օգտագործման արժեք չունեցող ցածրորակ և կառուցվածքային առումով բարդ հանքանյութերի համար այժմ դրանք վերամշակվում են (երկրորդային ռեսուրսներ) ֆլոտացիայի միջոցով:

Քանի որ հանքային ռեսուրսները գնալով ավելի քիչ են դառնում, օգտակար հանածոները ավելի մանր են բաշխվում և խառնվում հանքաքարերի մեջ, ինչը դժվարացնում է տարանջատումը։ Արտադրական ծախսերը կրճատելու համար այնպիսի ոլորտներ, ինչպիսիք են մետաղագործական նյութերը և քիմիական նյութերը, ավելի բարձր պահանջներ ունեն վերամշակված հումքի, այսինքն՝ տարանջատված արտադրանքի որակի չափանիշների և ճշգրտության վերաբերյալ։

Մի կողմից, անհրաժեշտ է բարելավել որակը, մյուս կողմից, հաշվի առնելով մանր մասնիկների չափի պատճառով հանքանյութերի առանձնացման դժվարությունը, ֆլոտացիան ավելի ու ավելի է առավելություններ ցուցաբերում այլ մեթոդների նկատմամբ՝ դառնալով հանքանյութերի մշակման ամենատարածված և խոստումնալից մեթոդը ներկայումս: Ֆլոտացիայի մեթոդները աստիճանաբար զարգացել են՝ սկզբնապես սուլֆիդային հանքանյութերի համար օգտագործվողից վերածվելով օքսիդային և ոչ մետաղական հանքանյութերի: Այժմ ամբողջ աշխարհում ֆլոտացիայի միջոցով մշակվող հանքանյութերի ընդհանուր քանակը տարեկան հասնում է միլիարդավոր տոննայի:

Վերջին տասնամյակներում ֆլոտացիոն տեխնոլոգիայի կիրառումը այլևս չի սահմանափակվում միայն հանքանյութերի վերամշակման ճարտարագիտության ոլորտով, այլ ընդլայնվել է շրջակա միջավայրի պաշտպանության, մետաղագործության, թղթի արտադրության, գյուղատնտեսության, քիմիական արդյունաբերության, սննդի, նյութերի, բժշկության, կենսաբանության և այլ ոլորտներում։

Օրինակ՝ միջանկյալ արտադրանքներում, պիրոմետալուրգիայի ցնդող նյութերում և խարամներում օգտակար բաղադրիչների ֆլոտացիոն վերականգնումը, հիդրոմետալուրգիական արտահոսքի մնացորդների և տեղահանված նստվածքների ֆլոտացիոն վերականգնումը, քիմիական արդյունաբերության մեջ վերամշակված թղթի ներկազերծման և մանրաթելերի վերականգնման համար ցելյուլոզի թափոնային հեղուկից ֆլոտացիան, գետի հունի հանքաքարի ավազից ծանր հում նավթի արդյունահանումը, փոքր պինդ աղտոտիչների, կոլոիդների, մանրէների առանձնացումը և կոյուղուց մետաղական հետքերի հեռացումը բնապահպանական ճարտարագիտության բնորոշ կիրառություններ են։

Ֆլոտացիոն գործընթացների և մեթոդների կատարելագործման, ինչպես նաև նոր և արդյունավետ ֆլոտացիոն ռեակտիվների և սարքավորումների ի հայտ գալու հետ մեկտեղ, ֆլոտացիան ավելի լայնորեն կկիրառվի ավելի շատ արդյունաբերություններում և ոլորտներում: Պետք է նշել, որ ֆլոտացիոն գործընթացներ կիրառելիս ռեակտիվները կբարձրացնեն մշակման արժեքը (համեմատած մագնիսական բաժանման և գրավիտացիոն բաժանման հետ). հարստացման համար անհրաժեշտ մասնիկների չափը համեմատաբար խիստ է. կան բազմաթիվ գործոններ, որոնք ազդում են ֆլոտացիոն գործընթացի վրա՝ բարձր տեխնոլոգիական պահանջներով. և մնացորդային ռեակտիվներ պարունակող կեղտաջրերը վնասակար են շրջակա միջավայրի համար:

3. Ֆլոտացիոն հետազոտության բովանդակությունը

Ֆլոտացիայի գործընթացը ներառում է պինդ հանքանյութեր և բաժանման միջավայրեր (ջուր, գազ): Հետազոտության հիմնական բովանդակությունը ներառում է ֆլոտացիայի հիմնական սկզբունքները, ֆլոտացիայի ռեակտիվները, ֆլոտացիոն մեքենաները, ֆլոտացիայի գործընթացները և այլն:

Ֆլոտացիայի հիմնական տեսությունը ներառում է միներալների լողունակությունը, բաժանման միջերեսների հատկությունները և այլն, ուսումնասիրելով փուլերի միջերեսների հատկությունները, փուլերի փոխազդեցությունը, պղպջակների հանքայնացման մեխանիզմը և այլն։ Ֆլոտացիոն ռեակտիվների վերաբերյալ հետազոտությունները ներառում են ռեակտիվների տեսակները, կառուցվածքը, հատկությունները, գործողության մեխանիզմները, պատրաստման և օգտագործման մեթոդները։ Ֆլոտացիոն մեքենաների վերաբերյալ հետազոտությունները ներառում են ֆլոտացիոն մեքենաների կառուցվածքը, աշխատանքի սկզբունքը և կիրառման դեպքերը։ Ֆլոտացիոն գործընթացների վերաբերյալ հետազոտությունները վերաբերում են գործընթացի կառուցվածքին, գործընթացային գործոնների ազդեցությանը և վերահսկմանը, ինչպես նաև ռեակտիվ համակարգին։ Բացի այդ, կան հետազոտություններ տարբեր հանքաքարերի գործնական կիրառման վերաբերյալ։

Ֆլոտացիոն հետազոտությունների տեսական համակարգը ներառում է այնպիսի առարկաներ, ինչպիսիք են պրոցեսային միներալոգիան, օրգանական քիմիան, անօրգանական քիմիան, ֆիզիկական քիմիան (միջերեսային քիմիա, կոլոիդային քիմիա), հեղուկների մեխանիկան, մեխանիկական ճարտարագիտությունը, ավտոմատ հայտնաբերումը և տեխնիկական և տնտեսական վերլուծությունը։