1. Konsep pengapungan
Flotasi, juga dikenal sebagai pengayaan flotasi, adalah teknologi pengolahan mineral yang memisahkan mineral bermanfaat dari mineral pengotor pada antarmuka fase gas-cair-padat dengan memanfaatkan perbedaan sifat permukaan mineral yang berbeda dalam bijih, dan juga disebut "pemisahan antarmuka". Semua proses teknologi yang secara langsung atau tidak langsung menggunakan antarmuka fase untuk mencapai pemisahan partikel berdasarkan perbedaan sifat antarmuka partikel mineral yang berbeda disebut sebagai flotasi.
Sifat permukaan mineral mengacu pada sifat fisik, kimia, dan sifat lainnya dari permukaan partikel mineral, seperti kemampuan pembasahan permukaan, sifat listrik permukaan, jenis, saturasi, dan aktivitas ikatan kimia atom permukaan, dan lain-lain. Partikel mineral yang berbeda memiliki perbedaan tertentu dalam sifat permukaannya. Dengan memanfaatkan perbedaan sifat permukaan partikel ini, pemisahan dan pengayaan mineral dapat dicapai dengan bantuan antarmuka fase. Oleh karena itu, proses flotasi melibatkan antarmuka tiga fase gas-cair-padat.
Sifat permukaan mineral dapat diubah melalui intervensi buatan, dengan tujuan meningkatkan perbedaan permukaan antara mineral bermanfaat dan partikel mineral pengotor untuk mempermudah pemisahannya. Dalam flotasi, reagen flotasi biasanya digunakan untuk mengubah sifat permukaan mineral secara buatan, memperluas perbedaan sifat permukaan antar mineral, meningkatkan atau mengurangi hidrofobisitas permukaan mineral, sehingga dapat menyesuaikan dan mengontrol perilaku flotasi mineral dan memperoleh hasil pemisahan yang lebih baik. Oleh karena itu, aplikasi dan pengembangan teknologi flotasi sangat terkait dengan reagen flotasi.
Karena sifat permukaan partikel mineral berbeda dari parameter fisik mineral seperti densitas dan kerentanan magnetik, yang sulit diubah, sifat permukaan partikel mineral pada dasarnya dapat diintervensi secara artifisial untuk menghasilkan perbedaan sifat permukaan yang dibutuhkan antar mineral untuk pemisahan. Oleh karena itu, flotasi banyak digunakan dalam pemisahan mineral dan dikenal sebagai metode pengolahan mineral universal. Metode ini terutama merupakan metode pengolahan mineral yang paling banyak digunakan dan efektif dalam pemisahan material halus dan ultra-halus.
2. Aplikasi Flotasi
Pengolahan mineral adalah operasi produksi yang mempersiapkan bahan baku untuk peleburan logam dan industri kimia, dan flotasi busa telah menjadi salah satu metode pengolahan mineral yang paling penting. Hampir semua sumber daya mineral dapat dipisahkan dengan flotasi.
Saat ini, flotasi banyak digunakan pada bijih logam besi terutama untuk pengolahan besi dan mangan, seperti hematit, smithsonit, ilmenit, dan mineral lainnya; bijih logam mulia terutama untuk pengolahan emas dan perak; bijih logam non-besi seperti tembaga, timbal, seng, kobalt, nikel, molibdenum, antimon, termasuk mineral sulfida seperti galena, sfalerit, kalkopirit, kalkosit, molibdenit, pentlandit, dan mineral oksida seperti malakit, serusit, hemimorfit, kasiterit, wolframit; pemisahan mineral garam non-logam seperti fluorit, apatit, barit, dan mineral garam larut seperti garam kalium dan garam batu; serta pemisahan mineral non-logam dan mineral silikat seperti batubara, grafit, belerang, intan, kuarsa, mika, feldspar, beril, spodumen.
Flotasi telah mengumpulkan pengalaman yang kaya di bidang pengolahan mineral, dengan kemajuan teknologi yang berkelanjutan. Untuk mineral berkualitas rendah dan berstruktur kompleks yang sebelumnya dianggap tidak memiliki nilai guna industri, kini mineral tersebut didaur ulang (sumber daya sekunder) melalui flotasi.
Seiring dengan semakin menipisnya sumber daya mineral, mineral-mineral bermanfaat akan semakin tersebar halus dan tercampur dalam bijih, sehingga pemisahan menjadi lebih sulit; untuk mengurangi biaya produksi, industri seperti bahan metalurgi dan kimia memiliki persyaratan yang lebih tinggi terhadap standar kualitas dan ketelitian bahan baku yang diproses, yaitu produk yang telah dipisahkan.
Di satu sisi, peningkatan kualitas sangat diperlukan; di sisi lain, terkait masalah sulitnya memisahkan mineral karena ukuran partikelnya yang halus, flotasi semakin menunjukkan keunggulan dibandingkan metode lain, dan menjadi metode pengolahan mineral yang paling banyak digunakan dan menjanjikan saat ini. Metode flotasi secara bertahap berkembang dari awalnya digunakan untuk mineral sulfida menjadi mineral oksida dan mineral non-logam. Kini, total jumlah mineral yang diproses dengan flotasi di seluruh dunia mencapai miliaran ton setiap tahunnya.
Dalam beberapa dekade terakhir, penerapan teknologi flotasi tidak lagi terbatas pada bidang teknik pengolahan mineral, tetapi telah meluas ke perlindungan lingkungan, metalurgi, pembuatan kertas, pertanian, industri kimia, makanan, material, kedokteran, biologi, dan bidang lainnya.
Sebagai contoh, pemulihan komponen bermanfaat dalam produk antara, zat volatil, dan terak pirometalurgi melalui flotasi; pemulihan residu pelindian hidrometalurgi dan produk pengendapan yang tergeser melalui flotasi; flotasi dalam industri kimia untuk penghilangan tinta dari kertas daur ulang dan pemulihan serat dari limbah cair pulp; ekstraksi minyak mentah berat dari pasir bijih dasar sungai, pemisahan polutan padat kecil, koloid, bakteri, dan penghilangan pengotor logam jejak dari air limbah adalah aplikasi tipikal dalam teknik lingkungan.
Dengan peningkatan proses dan metode flotasi, serta munculnya reagen dan peralatan flotasi baru yang efisien, flotasi akan lebih banyak digunakan di berbagai industri dan bidang. Perlu dicatat bahwa ketika menggunakan proses flotasi, reagen akan membuat biaya pemrosesan lebih tinggi (dibandingkan dengan pemisahan magnetik dan pemisahan gravitasi); ukuran partikel yang dibutuhkan untuk pengayaan relatif ketat; ada banyak faktor yang memengaruhi proses flotasi, dengan persyaratan teknologi yang tinggi; dan air limbah yang mengandung residu reagen berbahaya bagi lingkungan.
3. Isi penelitian flotasi
Proses flotasi melibatkan mineral padat dan media pemisahan (air, gas). Isi utama penelitian meliputi prinsip-prinsip dasar flotasi, reagen flotasi, mesin flotasi, proses flotasi, dan lain sebagainya.
Teori dasar flotasi meliputi kemampuan flotasi mineral, sifat-sifat antarmuka pemisahan, dan lain-lain, mempelajari sifat-sifat antarmuka fase, interaksi antar fase, mekanisme mineralisasi gelembung, dan lain-lain; penelitian tentang reagen flotasi meliputi jenis, struktur, sifat, mekanisme kerja, metode persiapan dan penggunaan reagen; penelitian tentang mesin flotasi meliputi struktur, prinsip kerja, dan kesempatan aplikasi mesin flotasi; penelitian tentang proses flotasi mengacu pada struktur proses, pengaruh dan pengendalian faktor proses, dan sistem reagen; selain itu, terdapat penelitian tentang aplikasi praktis berbagai bijih.
Sistem teoretis penelitian flotasi melibatkan disiplin ilmu seperti mineralogi proses, kimia organik, kimia anorganik, kimia fisik (kimia antarmuka, kimia koloid), mekanika fluida, teknik mesin, deteksi otomatis, serta analisis teknis dan ekonomi.
Waktu posting: 09 Februari 2026