Որքա՞ն գիտեք լողացող նավարկության մասին։

01 ՀասկացությունԼողացում

Ֆլոտացիան, որը հայտնի է նաև որպես ֆլոտացիոն հանքանյութերի վերամշակում, հանքանյութերի բաժանման տեխնոլոգիա է, որը արժեքավոր հանքանյութերը գազային-հեղուկ-պինդ միջերեսներում բաժանում է գանգուային հանքանյութերից՝ օգտագործելով հանքաքարերում պարունակվող տարբեր հանքանյութերի մակերևութային հատկությունների տարբերությունները, և այն նաև կոչվում է «միջմակերեսային բաժանում»: Ֆլոտացիայի սահմանման մեջ են մտնում բոլոր տեխնոլոգիական գործընթացները, որոնք ուղղակիորեն կամ անուղղակիորեն բաժանում են հանքային մասնիկները՝ հիմնվելով տարբեր հանքանյութերի տարբեր միջմակերեսային հատկությունների վրա՝ հիմնվելով փուլային միջերեսների վրա:

Հանքային մակերևութային հատկությունները վերաբերում են հանքային մասնիկների մակերևույթի ֆիզիկական, քիմիական և այլ բնութագրերին, ինչպիսիք են մակերևույթի թրջվելիությունը, մակերևույթի էլեկտրական հատկությունները, ինչպես նաև մակերևութային ատոմների քիմիական կապերի տեսակը, հագեցվածությունը և ակտիվությունը: Տարբեր հանքային մասնիկների մակերևութային հատկություններում գոյություն ունեն տարբերություններ: Նման հատկությունների տարբերությունները հնարավորություն են տալիս հանքանյութերը բաժանել և հարստացնել փուլային միջերեսների օգնությամբ, այդ իսկ պատճառով ֆլոտացիայի գործընթացը ներառում է գազային, հեղուկ և պինդ եռաֆազ միջերեսներ:

Արհեստական ​​մոդիֆիկացիան կարող է փոխել հանքային մակերեսի հատկությունները՝ մեծացնելով արժեքավոր հանքային մասնիկների և ավազի հանքային մասնիկների միջև եղած մակերեսային հատկությունների բացը՝ ավելի հեշտ բաժանման համար։ Ֆլոտացիոն գործողություններում՝ֆլոտացիոն ռեակտիվներլայնորեն կիրառվում են հանքային մակերևույթի առանձնահատկությունները արհեստականորեն փոփոխելու, տարբեր հանքանյութերի միջև հատկությունների անհամապատասխանությունները մեծացնելու, հանքային մակերևույթի հիդրոֆոբությունը մեծացնելու կամ նվազեցնելու, հանքանյութերի լողացման կատարողականը կարգավորելու և վերահսկելու և, ի վերջո, բաժանման գերազանց արդյունքների հասնելու համար: Հետևաբար, լողացման տեխնոլոգիայի կիրառումը և զարգացումը սերտորեն կապված են լողացման ռեակտիվների հետ:

Ի տարբերություն հանքային ֆիզիկական պարամետրերի, ինչպիսիք են խտությունը և մագնիսական ընկալունակությունը, որոնք դժվար է կարգավորել, հանքային մասնիկների գրեթե բոլոր մակերևութային հատկությունները կարող են արհեստականորեն փոփոխվել՝ առանձնացման պահանջների համար հանքանյութերի միջև նպատակային մակերևութային հատկությունների տարբերություններ ստեղծելու համար: Այդ պատճառով ֆլոտացիան լայնորեն կիրառվում է հանքանյութերի հարստացման մեջ և կոչվում է հանքանյութերի մշակման ունիվերսալ մեթոդ. այն առանձնանում է որպես ամենատարածված և ամենաարդյունավետ առանձնացման տեխնիկա, հատկապես նուրբ և գերմանր հատիկավոր նյութերի համար:

02 Ֆլոտացիայի կիրառությունները

Հանքանյութերի վերամշակումը մետաղաձուլության և քիմիական արդյունաբերության համար հումք պատրաստելու արտադրական գործողություն է, և փրփուրի ֆլոտացիան վերածվել է հանքանյութերի վերամշակման ամենակարևոր տեխնիկաներից մեկի: Ֆլոտացիայի միջոցով կարելի է առանձնացնել հանքային ռեսուրսների գրեթե բոլոր տեսակները:

Ներկայումս ֆլոտացիան լայնորեն կիրառվում է երկաթի և մանգանի գերակշռող սև մետաղների հանքաքարերի, ինչպիսիք են հեմատիտը, սիդերիտը և իլմենիտը, հարստացման համար. թանկարժեք մետաղների հանքաքարեր, որոնք հիմնականում պարունակում են ոսկի և արծաթ. գունավոր մետաղների հանքաքարեր, ներառյալ պղինձ, կապար, ցինկ, կոբալտ, նիկել, մոլիբդեն և անտիմոն, որոնք ներառում են սուլֆիդային հանքանյութեր, ինչպիսիք են գալենիտը, սֆալերիտը, խալկոպիրիտը, խալկոցիտը և մոլիբդենիտը, պենտլանդիտը, ինչպես նաև օքսիդային հանքանյութեր, ինչպիսիք են մալաքիտը, ցերուսիտը, հեմիմորֆիտը, կասիտրիտը և վոլֆրամիտը, հարստացման համար: Այն նաև կիրառվում է ոչ մետաղական աղային հանքանյութերի, այդ թվում՝ ֆտորիտի, ապատիտի և բարիտի, լուծվող աղային հանքանյութերի, ինչպիսիք են սիլվիտը և քարաղը, ինչպես նաև ոչ մետաղական և սիլիկատային հանքանյութերի, ինչպիսիք են ածուխը, գրաֆիտը, ծծումբը, ադամանդը, քվարցը, փայլարը, դաշտային սպաթը և բերիլը, սպոդումենը, բաժանման համար:

Հանքանյութերի վերամշակման արդյունաբերության մեջ կուտակվել է առատ գործնական փորձ, և դրանց հետ կապված տեխնոլոգիաները շարունակում են զարգանալ ֆլոտացիայի զարգացման միջոցով: Ցածր պարունակությամբ և կառուցվածքային առումով բարդ հանքանյութերը, որոնք մի ժամանակ համարվում էին առևտրային առումով արժեքազուրկ, այժմ կարող են վերականգնվել և վերօգտագործվել որպես երկրորդային ռեսուրսներ ֆլոտացիայի միջոցով:

Քանի որ հանքային ռեսուրսները աստիճանաբար նոսրանում են, արժեքավոր հանքանյութերը բաշխվում են ավելի նուրբ և բարդ ձևերով հանքաքարերի մեջ, ինչը հանգեցնում է տարանջատման դժվարությունների աճի: Միևնույն ժամանակ, արտադրական ծախսերը կրճատելու համար, մետալուրգիական նյութերի և քիմիական ճարտարագիտության ոլորտները ավելի ու ավելի խիստ պահանջներ են ներկայացնում վերամշակման հումքի համար օգտագործվող տարանջատված հանքային խտանյութերի որակի և ճշգրտության վերաբերյալ:

Կոնցենտրատի որակի բարելավման և մանր չափերի հանքանյութերի առանձնացման դժվարության հաղթահարման կրկնակի պահանջների առջև կանգնած՝ ֆլոտացիան առանձնանում է իր ակնհայտ առավելություններով այլընտրանքային առանձնացման տեխնոլոգիաների համեմատ և դարձել է հանքանյութերի վերամշակման ամենատարածված և խոստումնալից մեթոդը: Սկզբում այն ​​կիրառվում էր միայն սուլֆիդային հանքանյութերի առանձնացման համար, սակայն ֆլոտացիան աստիճանաբար տարածվել է օքսիդային և ոչ մետաղական հանքանյութերի վրա, և այսօր ամեն տարի ֆլոտացիայի միջոցով ամբողջ աշխարհում մշակվում է միլիարդավոր տոննա հանքանյութ:

Վերջին տասնամյակների ընթացքում ֆլոտացիոն տեխնոլոգիան խախտել է հանքանյութերի վերամշակման ճարտարագիտության սահմանները և գտել է ընդլայնվող կիրառություններ շրջակա միջավայրի պաշտպանության, մետալուրգիայի, թղթի արտադրության, գյուղատնտեսության, քիմիական ճարտարագիտության, սննդի արտադրության, նյութագիտության, դեղագործության և կենսատեխնոլոգիայի ոլորտներում։

Արդյունաբերական կիրառությունների տիպիկ շարքում են՝ արժեքավոր բաղադրիչների վերականգնումը միջանկյալ արտադրանքներից, ցնդող նյութերից և խարամներից պիրոմետալուրգիայում՝ ֆլոտացիայի միջոցով, օգտակար բաղադրիչների արդյունահանումը հիդրոմետալուրգիայի արտահոսքի մնացորդներից և ցեմենտացման նստվածքներից, թափոնային թղթի ներկազերծումը և մանրաթելերի վերականգնումը քիմիական արդյունաբերության մեջ թափոնային հեղուկից, ինչպես նաև շրջակա միջավայրի ճարտարագիտության այնպիսի մեթոդներ, ինչպիսիք են գետի հունի ավազից ծանր հումքի արդյունահանումը, մանր պինդ աղտոտիչների, կոլոիդների, մանրէների և կեղտաջրերից մետաղական խառնուրդների հեռացումը։

Ֆլոտացիոն գործընթացների շարունակական արդիականացման և նորարարական, բարձր արդյունավետությամբ ֆլոտացիոն ռեակտիվների և սարքավորումների ի հայտ գալու շնորհիվ, ֆլոտացիան ավելի լայն կիրառություն կստանա ավելի շատ արդյունաբերական ոլորտներում: Այնուամենայնիվ, ֆլոտացիայի իրականացման համար կան թերություններ. մագնիսական տարանջատման և գրավիտացիոն տարանջատման համեմատ, ֆլոտացիան սպառում է ավելի շատ քիմիական ռեակտիվներ և բերում է ավելի բարձր արտադրական ծախսերի, այն սահմանում է խիստ սահմանափակումներ սնուցող մասնիկների չափի վրա, բազմաթիվ փոփոխականներ ազդում են ֆլոտացիայի արդյունավետության վրա և բարձրացնում գործընթացի վերահսկողության չափանիշները, մնացորդային ֆլոտացիոն ռեակտիվներ պարունակող կեղտաջրերը նույնպես բնապահպանական վտանգներ են ներկայացնում:

03 Ֆլոտացիայի հետազոտական ​​բովանդակությունը

Ֆլոտացիայի գործընթացը ներառում է պինդ հանքային մասնիկների և բաժանման միջավայրի (ջուր և գազ) միջև փոխազդեցությունները: Հիմնական հետազոտական ​​թեմաները ներառում են ֆլոտացիայի հիմնարար սկզբունքները, ֆլոտացիայի ռեակտիվները, ֆլոտացիայի սարքավորումները և ֆլոտացիայի գործընթացները:

Ֆլոտացիայի հիմնարար տեսությունները կենտրոնանում են հանքանյութերի լողունակության և միջմակերեսային բնութագրերի վրա բաժանման ընթացքում, ներառյալ միջմակերեսային հատկությունների, միջփուլային փոխազդեցությունների և օդային պղպջակների հանքայնացման մեխանիզմի հետազոտությունները: Ֆլոտացիայի ռեակտիվների վերաբերյալ հետազոտությունները կենտրոնանում են ռեակտիվների դասակարգման, մոլեկուլային կառուցվածքի, ֆիզիկաքիմիական հատկությունների, ֆունկցիոնալ մեխանիզմների, պատրաստման տեխնիկայի և դաշտային կիրառման արձանագրությունների վրա: Ֆլոտացիայի մեքենաների վերաբերյալ ուսումնասիրությունները ներառում են սարքավորումների կոնֆիգուրացիա, աշխատանքային սկզբունքներ և կիրառելի սցենարներ: Ֆլոտացիայի գործընթացի հետազոտությունը ներառում է գործընթացային շղթայի դասավորությունը, տեխնոլոգիական պարամետրերի ազդեցությունը և կարգավորումը, ինչպես նաև ռեակտիվների ավելացման ռեժիմները, որոնք լրացվում են տարբեր տեսակի հանքաքարերի գործնական կիրառման հետազոտություններով:

Ֆլոտացիոն հետազոտությունների տեսական շրջանակը ներառում է բազմաթիվ առարկաներ, ինչպիսիք են պրոցեսային միներալոգիան, օրգանական քիմիան, անօրգանական քիմիան, ֆիզիկական քիմիան (միջմակերեսային քիմիա և կոլոիդային քիմիա), հեղուկների մեխանիկան, մեխանիկական ճարտարագիտությունը, ավտոմատ հայտնաբերման տեխնոլոգիան և տեխնոտնտեսական վերլուծությունը։