Колку знаете за знаењето за флотација?

01 Концепт наФлотација

Флотацијата, позната и како флотациска обработка на минерали, е технологија за сепарација на минерали што ги одвојува вредните минерали од ганге минералите на гасовити-течни-цврсти површини со искористување на разликите во површинските својства на различните минерали содржани во рудите, а се нарекува и „меѓуфазно сепарирање“. Сите технолошки процеси што ги одвојуваат минералните честички директно или индиректно потпирајќи се на фазните површини врз основа на различните меѓуфазни својства на различните минерални честички спаѓаат под дефиницијата за флотација.

Површинските својства на минералните честички се однесуваат на физичките, хемиските и другите карактеристики на површината на минералните честички, како што се површинската навлажнливост, површинските електрични својства, како и видот, заситеноста и активноста на хемиските врски на површинските атоми. Постојат разлики во површинските својства на различните минерални честички. Ваквите разлики во својствата овозможуваат одвојување и збогатување на минералите со помош на фазни меѓуместа, поради што процесот на флотација вклучува гасовити, течни и цврсти трифазни меѓуместа.

Вештачката модификација може да ги промени својствата на површината на минералот за да го прошири јазот во својствата на површината помеѓу вредните минерални честички и честичките од ганге минералот за полесно одвојување. Во операциите на флотација,флотациски реагенсинајчесто се користат за вештачко модифицирање на карактеристиките на минералните површини, проширување на разликите во својствата помеѓу различните минерали, зголемување или намалување на хидрофобноста на минералната површина, регулирање и контрола на флотациските перформанси на минералите и, на крајот, постигнување на супериорни резултати од сепарацијата. Според тоа, примената и напредокот на технологијата за флотација се тесно поврзани со реагенсите за флотација.

За разлика од минералните физички параметри како што се густината и магнетната сусцептибилност, кои тешко се прилагодуваат, речиси сите површински својства на минералните честички можат вештачки да се модифицираат за да се создадат целни разлики во површинските својства помеѓу минералите за потребите на сепарација. Поради оваа причина, флотацијата има широка примена во збогатувањето на минералите и се нарекува универзален метод за преработка на минерали; се издвојува како најшироко користена и најефикасна техника на сепарација, особено за фини и ултрафини грануларни материјали.

02 Примени на флотација

Преработката на минерали е производствена операција за подготовка на суровини за топење метали и хемиска индустрија, а флотацијата со пена еволуираше во една од најважните техники за преработка на минерали. Практично сите видови минерални ресурси можат да се одвојат преку флотација.

Во моментов, флотацијата е широко прифатена за збогатување на руди од црни метали во кои доминираат железо и манган, како што се хематит, сидерит и илменит; руди од благородни метали што главно содржат злато и сребро; руди од црни метали, вклучувајќи бакар, олово, цинк, кобалт, никел, молибден и антимон, кои опфаќаат сулфидни минерали како галена, сфалерит, халкопирит, халкоцит и молибденит, пентандит, како и оксидни минерали како малахит, церусит, хемиморфит, каситерит и волфрамит. Исто така, се применува во одвојувањето на неметални минерали од сол, вклучувајќи флуорит, апатит и барит, растворливи минерали од сол како силвит и камена сол, заедно со неметални и силикатни минерали како што се јаглен, графит, сулфур, дијамант, кварц, мика, фелдспат и берил, сподумен.

Акумулирано е огромно практично искуство, а поврзаните технологии продолжуваат да напредуваат во индустријата за преработка на минерали преку развој на флотација. Минералите со низок квалитет и структурно сложените минерали, кои некогаш се сметаа за комерцијално безвредни, сега можат да се обноват и повторно да се користат како секундарни ресурси преку флотација.

Бидејќи минералните ресурси постепено стануваат сè поосиромашени, вредните минерали се дистрибуираат во пофини и покомплицирани форми во рудите, што доведува до сè поголеми тешкотии при сепарацијата. Во меѓувреме, за да ги намалат трошоците за производство, индустриите, вклучувајќи ги металуршките материјали и хемиското инженерство, наметнуваат сè построги барања за квалитетот и прецизноста на одвоените минерални концентрати што се користат како суровина за преработка.

Соочена со двојните барања за подобрување на квалитетот на концентратот и справување со тешкотиите при одвојување на фино димензионирани минерали, флотацијата се издвојува со истакнати предности во однос на алтернативните технологии за одвојување и стана најшироко применет и најперспективен достапен метод за преработка на минерали. Првично применета само за одвојување на сулфидни минерали, флотацијата постепено се прошири на оксидни минерали и неметални минерали, со милијарди тони минерали кои се преработуваат глобално преку флотација секоја година денес.

Во последните децении, технологијата на флотација ги проби границите на инженерството за преработка на минерали и најде сè поголема примена во секторите за заштита на животната средина, металургија, производство на хартија, земјоделство, хемиско инженерство, производство на храна, наука за материјали, фармацевтски производи и биотехнологија.

Типичните индустриски примени вклучуваат обновување на вредни состојки од меѓупроизводи, испарливи супстанции и згура во пирометалургијата преку флотација; екстракција на корисни компоненти од остатоци од испирање и талог од цементација од хидрометалургија; одмастување на отпадна хартија и обновување на влакна од пулпирање на отпадна течност во рамките на хемиската индустрија; како и практики за еколошко инженерство како што се екстракција на тешка сурова нафта од песок од речното корито, отстранување на фини цврсти загадувачи, колоиди, бактерии и траги од метални нечистотии од отпадните води.

Со континуирани надградби на процесите на флотација и појавата на иновативни високоефикасни реагенси и опрема за флотација, флотацијата ќе добие поширока примена во повеќе индустриски сектори. Сепак, постојат недостатоци за имплементација на флотацијата: во споредба со магнетното одвојување и гравитационото одвојување, флотацијата троши повеќе хемиски реагенси и носи повисоки трошоци за производство; наметнува строги ограничувања на големината на честичките од добиточната храна; бројни варијабли влијаат врз перформансите на флотацијата и ги зголемуваат стандардите за контрола на процесот; отпадните води што содржат преостанати реагенси за флотација, исто така, претставуваат опасност за животната средина.

03 Истражување на содржината на флотацијата

Процесот на флотација вклучува интеракции помеѓу цврсти минерални честички и медиуми за сепарација (вода и гас). Основните истражувачки теми опфаќаат фундаментални принципи на флотација, реагенси за флотација, машини за флотација и процеси на флотација.

Фундаменталните теории за флотација се фокусираат на пловливоста на минералите и карактеристиките на меѓуфазата за време на сепарацијата, вклучувајќи истражување на својствата на меѓуфазата, интерфазните интеракции и механизмот на минерализација на воздушните меурчиња. Истражувањето на реагенсите за флотација се фокусира на класификацијата на реагенсите, молекуларната структура, физичко-хемиските својства, функционалните механизми, техниките на подготовка и протоколите за примена на терен. Студиите за машините за флотација вклучуваат конфигурација на опремата, принципите на работа и применливи сценарија. Истражувањето на процесот на флотација опфаќа распоред на колото на процесот, влијание и регулирање на технолошките параметри, како и режими на додавање реагенси, дополнето со истражување на практичната примена за различни видови руда.

Теоретската рамка на флотациското истражување вклучува повеќе дисциплини како што се процесна минералогија, органска хемија, неорганска хемија, физичка хемија (меѓуфазна хемија и колоидна хемија), механика на флуиди, машинско инженерство, технологија за автоматско откривање и техно-економска анализа.