Колку знаете за знаењето за флотација?

1. Концептот на флотација

Флотацијата, позната и како флотациско облагородување, е технологија за преработка на минерали што ги одвојува корисните минерали од ганге минералите на интерфејсот гасовита-течна-цврста фаза со користење на разликите во површинските својства на различните минерали во рудите, а се нарекува и „сепарација на интерфејсот“. Сите технолошки процеси што директно или индиректно користат фазни интерфејси за да се постигне сепарација на честичките врз основа на разликите во својствата на интерфејсот на различните минерални честички се нарекуваат флотација.

Површинските својства на минералните честички се однесуваат на физичките, хемиските и другите својства на површината на минералните честички, како што се површинската навлажнливост, електричните својства на површината, видовите, заситеноста и активноста на хемиските врски на површинските атоми итн. Различните минерални честички имаат одредени разлики во површинските својства. Со користење на овие разлики во површинските својства на честичките, може да се постигне одвојување и збогатување на минералите со помош на фазни интерфејси. Затоа, процесот на флотација вклучува трифазни интерфејси гасовито-течно-цврсто.

Површинските својства на минералните површини можат да се променат преку вештачка интервенција, со цел да се зголемат површинските разлики помеѓу корисните минерали и честичките од ганге минерални честички за да се олесни нивното одвојување. Во флотацијата, реагенсите за флотација обично се користат за вештачка промена на површинските својства на минералните површини, проширување на разликите во површинските својства помеѓу минералите, зголемување или намалување на хидрофобноста на минералните површини, со цел да се прилагоди и контролира флотациското однесување на минералите и да се добијат подобри резултати од одвојувањето. Затоа, примената и развојот на технологијата за флотација се тесно поврзани со флотациските реагенси.

Бидејќи површинските својства на минералните честички се различни од минералните физички параметри како што се густината и магнетната сусцептибилност, кои тешко се менуваат, површинските својства на минералните честички во основа можат вештачки да се интервенираат за да се добијат потребните разлики во површинските својства помеѓу минералите за сепарација. Затоа, флотацијата е широко користена во сепарацијата на минералите и е позната како универзален метод за обработка на минерали. Тоа е особено најшироко користениот и најефикасниот метод за обработка на минерали во сепарацијата на фини и ултрафини материјали.

2. Примени на флотација

Преработката на минерали е производствена операција која подготвува суровини за топење метали и хемиска индустрија, а флотацијата со пена стана еден од најважните методи за преработка на минерали. Речиси сите минерални ресурси можат да се одвојат со флотација.

Во моментов, флотацијата е широко користена кај рудите на црни метали, главно за збогатување на железо и манган, како што се хематит, смитсонит, илменит и други минерали; руди на скапоцени метали, главно за збогатување на злато и сребро; руди на обоени метали, како што се бакар, олово, цинк, кобалт, никел, молибден, антимон, вклучувајќи сулфидни минерали како галена, сфалерит, халкопирит, халкоцит, молибденит, пентандит и оксидни минерали како малахит, церусит, хемиморфит, каситерит, волфрамит; одвојување на неметални минерали од сол како што се флуорит, апатит, барит и растворливи минерали од сол како калиумова сол и камена сол; како и одвојување на неметални минерали и силикатни минерали како што се јаглен, графит, сулфур, дијамант, кварц, мика, фелдспат, берил, сподумен.

Флотацијата има акумулирано богато искуство во областа на преработката на минерали, со континуиран технолошки напредок. За нискоквалитетни и структурно сложени минерали за кои претходно се сметаше дека немаат индустриска употреблива вредност, тие сега се рециклираат (секундарни ресурси) преку флотација.

Како што минералните ресурси стануваат сè посиромашни, корисните минерали се дистрибуираат пофино и се мешаат во рудите, што го отежнува одвојувањето; со цел да се намалат трошоците за производство, индустриите како што се металуршките материјали и хемикалиите имаат повисоки барања за стандардите за квалитет и прецизноста на преработените суровини, т.е. одвоените производи.

Од една страна, потребно е да се подобри квалитетот; од друга страна, во однос на проблемот што минералите тешко се одвојуваат поради големината на фините честички, флотацијата сè повеќе покажува предности во однос на другите методи, станувајќи најшироко користен и најперспективен метод за преработка на минерали во моментов. Методите на флотација постепено се развиваат од првично користени за сулфидни минерали до оксидни минерали и неметални минерали. Сега, вкупната количина на минерали преработени со флотација низ целиот свет достигнува милијарди тони секоја година.

Во последните децении, примената на флотациската технологија повеќе не е ограничена само на полето на инженерството за преработка на минерали, туку се прошири и на заштитата на животната средина, металургијата, производството на хартија, земјоделството, хемиската индустрија, прехранбената индустрија, материјалите, медицината, биологијата и други области.

На пример, флотациско обновување на корисни компоненти во меѓупроизводи, испарливи материи и згура од пирометалургија; флотациско обновување на остатоци од хидрометалуршкиот истек и производи од поместени таложења; флотација во хемиската индустрија за одбојување на рециклирана хартија и обновување на влакна од течноста за отпад од пулпа; екстракција на тешка сурова нафта од песок од речно корито, одвојување на мали цврсти загадувачи, колоиди, бактерии и отстранување на траги од метални нечистотии од канализацијата се типични примени во еколошкото инженерство.

Со подобрувањето на процесите и методите на флотација, како и со појавата на нови и ефикасни реагенси и опрема за флотација, флотацијата ќе се користи пошироко во повеќе индустрии и области. Треба да се напомене дека при користење на процеси на флотација, реагенсите ќе ги зголемат трошоците за обработка (во споредба со магнетната сепарација и гравитациската сепарација); потребната големина на честичките за облагородување е релативно строга; постојат многу фактори кои влијаат на процесот на флотација, со високи технолошки барања; а отпадните води што содржат реагенси се штетни за животната средина.

3. Содржина на истражувањето за флотација

Процесот на флотација вклучува цврсти минерали и медиуми за сепарација (вода, гас). Главните содржини на истражувањето ги вклучуваат основните принципи на флотација, реагенси за флотација, машини за флотација, процеси на флотација итн.

Основната теорија на флотација вклучува пловливост на минералите, својства на сепарациските површини итн., проучувајќи ги својствата на фазните површини, интеракцијата меѓу фазите, механизмот на минерализација на меурчињата итн.; истражувањето на флотациските реагенси вклучува видови, структури, својства, механизми на дејствување, методи на подготовка и употреба на реагенсите; истражувањето на машините за флотација вклучува структура, принцип на работа и прилики на примена на машините за флотација; истражувањето на процесите на флотација се однесува на структурата на процесот, влијанието и контролата на факторите на процесот и системот на реагенси; покрај тоа, постојат истражувања за практичната примена на разни руди.

Теоретскиот систем на истражување на флотација вклучува дисциплини како што се процесна минералогија, органска хемија, неорганска хемија, физичка хемија (химија на површини, колоидна хемија), механика на флуиди, машинско инженерство, автоматско откривање и техничка и економска анализа.