१. फ्लोटेशनची संकल्पना
फ्लोटेशन, ज्याला फ्लोटेशन बेनिफिशिएशन असेही म्हणतात, ही एक खनिज प्रक्रिया तंत्रज्ञान आहे जी अयस्कांमधील वेगवेगळ्या खनिजांच्या पृष्ठभागाच्या गुणधर्मांमधील फरकांचा वापर करून वायू-द्रव-घन टप्प्यातील इंटरफेसवर उपयुक्त खनिजे गँग्यू खनिजांपासून वेगळे करते आणि त्याला "इंटरफेस सेपरेशन" देखील म्हणतात. वेगवेगळ्या खनिज कणांच्या इंटरफेस गुणधर्मांमधील फरकांवर आधारित कण वेगळे करण्यासाठी प्रत्यक्ष किंवा अप्रत्यक्षपणे फेज इंटरफेस वापरणाऱ्या सर्व तांत्रिक प्रक्रियांना फ्लोटेशन म्हणतात.
खनिज पृष्ठभागाचे गुणधर्म म्हणजे खनिज कणांच्या पृष्ठभागाचे भौतिक, रासायनिक आणि इतर गुणधर्म, जसे की पृष्ठभागाची ओलावा क्षमता, पृष्ठभागाचे विद्युत गुणधर्म, पृष्ठभागाच्या अणूंच्या रासायनिक बंधांचे प्रकार, संपृक्तता आणि क्रियाकलाप इ. वेगवेगळ्या खनिज कणांच्या पृष्ठभागाच्या गुणधर्मांमध्ये काही फरक असतात. कण पृष्ठभागाच्या गुणधर्मांमधील या फरकांचा वापर करून, फेज इंटरफेसच्या मदतीने खनिज वेगळे करणे आणि समृद्ध करणे शक्य आहे. म्हणून, फ्लोटेशन प्रक्रियेमध्ये वायू-द्रव-घन तीन-चरण इंटरफेस समाविष्ट असतात.
खनिज पृष्ठभागाचे गुणधर्म कृत्रिम हस्तक्षेपाद्वारे बदलता येतात, ज्याचा उद्देश उपयुक्त खनिजे आणि गँग्यू खनिज कणांमधील पृष्ठभागातील फरक वाढवणे आणि त्यांचे पृथक्करण सुलभ करणे आहे. फ्लोटेशनमध्ये, फ्लोटेशन अभिकर्मकांचा वापर सामान्यतः खनिज पृष्ठभागाचे गुणधर्म कृत्रिमरित्या बदलण्यासाठी, खनिजांमधील पृष्ठभागाच्या गुणधर्मांमधील फरक वाढविण्यासाठी, खनिज पृष्ठभागांची हायड्रोफोबिसिटी वाढवण्यासाठी किंवा कमी करण्यासाठी केला जातो, जेणेकरून खनिजांचे फ्लोटेशन वर्तन समायोजित आणि नियंत्रित करता येईल आणि चांगले पृथक्करण परिणाम मिळू शकतील. म्हणून, फ्लोटेशन तंत्रज्ञानाचा वापर आणि विकास फ्लोटेशन अभिकर्मकांशी जवळून संबंधित आहे.
खनिज कणांचे पृष्ठभागाचे गुणधर्म घनता आणि चुंबकीय संवेदनशीलता यासारख्या खनिज भौतिक मापदंडांपेक्षा वेगळे असल्याने, जे बदलणे कठीण आहे, खनिज कणांचे पृष्ठभागाचे गुणधर्म मुळात कृत्रिमरित्या हस्तक्षेप करून वेगळे करण्यासाठी खनिजांमधील पृष्ठभागाच्या गुणधर्मांमध्ये आवश्यक फरक करता येतो. म्हणून, खनिज पृथक्करणात फ्लोटेशनचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो आणि ती सार्वत्रिक खनिज प्रक्रिया पद्धत म्हणून ओळखली जाते. सूक्ष्म आणि अति-सूक्ष्म पदार्थांच्या पृथक्करणात ही विशेषतः सर्वात जास्त वापरली जाणारी आणि प्रभावी खनिज प्रक्रिया पद्धत आहे.
२. फ्लोटेशनचे अनुप्रयोग
खनिज प्रक्रिया ही एक उत्पादन प्रक्रिया आहे जी धातू वितळवण्यासाठी आणि रासायनिक उद्योगासाठी कच्चा माल तयार करते आणि फोम फ्लोटेशन ही सर्वात महत्वाची खनिज प्रक्रिया पद्धतींपैकी एक बनली आहे. जवळजवळ सर्व खनिज संसाधने फ्लोटेशनद्वारे वेगळे केली जाऊ शकतात.
सध्या, लोह आणि मॅंगनीज, जसे की हेमॅटाइट, स्मिथसोनाइट, इल्मेनाइट आणि इतर खनिजे यांचे फायदे देण्यासाठी फेरस धातूच्या धातूंमध्ये फ्लोटेशनचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो; सोने आणि चांदीचे फायदे देण्यासाठी मौल्यवान धातूचे धातू; तांबे, शिसे, जस्त, कोबाल्ट, निकेल, मोलिब्डेनम, अँटिमनी सारखे नॉन-फेरस धातूचे धातू, ज्यामध्ये गॅलेना, स्फॅलेराइट, चॅल्कोपायराइट, चॅल्कोसाइट, मोलिब्डेनाइट, पेंटलँडाइट सारखे सल्फाइड खनिजे आणि मॅलाकाइट, सेरुसाइट, हेमीमॉर्फाइट, कॅसिटराइट, वुल्फ्रामाइट सारखे ऑक्साइड खनिजे; फ्लोराइट, अॅपेटाइट, बॅराइट सारख्या नॉन-मेटलिक मीठ खनिजांचे पृथक्करण आणि पोटॅश मीठ आणि खडक मीठ सारख्या विरघळणारे मीठ खनिजे; तसेच कोळसा, ग्रेफाइट, सल्फर, डायमंड, क्वार्ट्ज, अभ्रक, फेल्डस्पार, बेरिल, स्पोड्युमिन सारख्या नॉन-मेटलिक खनिजे आणि सिलिकेट खनिजांचे पृथक्करण.
फ्लोटेशनला खनिज प्रक्रियेच्या क्षेत्रात समृद्ध अनुभव मिळाला आहे, ज्यामध्ये सतत तांत्रिक प्रगती होत आहे. कमी दर्जाच्या आणि संरचनात्मकदृष्ट्या जटिल खनिजांसाठी ज्यांना पूर्वी कोणतेही औद्योगिक वापर मूल्य नाही असे मानले जात होते, ते आता फ्लोटेशनद्वारे पुनर्वापर (दुय्यम संसाधने) केले जात आहेत.
खनिज संसाधने अधिकाधिक कमकुवत होत असताना, उपयुक्त खनिजे अधिक बारीक वितरित केली जातात आणि अयस्कांमध्ये मिसळली जातात, ज्यामुळे वेगळे करणे अधिक कठीण होते; उत्पादन खर्च कमी करण्यासाठी, धातूशास्त्रीय साहित्य आणि रसायने यांसारख्या उद्योगांना प्रक्रिया केलेल्या कच्च्या मालाच्या, म्हणजेच वेगळ्या उत्पादनांच्या, गुणवत्ता मानकांवर आणि अचूकतेवर उच्च आवश्यकता असतात.
एकीकडे, गुणवत्ता सुधारणे आवश्यक आहे; दुसरीकडे, सूक्ष्म कणांच्या आकारामुळे खनिजे वेगळे करणे कठीण आहे या समस्येबाबत, फ्लोटेशनचे इतर पद्धतींपेक्षा वाढत्या प्रमाणात फायदे दिसून येत आहेत, जे सध्या सर्वात जास्त वापरले जाणारे आणि आशादायक खनिज प्रक्रिया पद्धत बनले आहे. सुरुवातीला सल्फाइड खनिजांसाठी वापरल्या जाणाऱ्या फ्लोटेशन पद्धती हळूहळू ऑक्साइड खनिजे आणि नॉन-मेटॅलिक खनिजे बनल्या आहेत. आता, जगभरात फ्लोटेशनद्वारे प्रक्रिया केलेल्या खनिजांचे एकूण प्रमाण दरवर्षी अब्जावधी टनांपर्यंत पोहोचते.
अलिकडच्या दशकांमध्ये, फ्लोटेशन तंत्रज्ञानाचा वापर आता खनिज प्रक्रिया अभियांत्रिकीच्या क्षेत्रापुरता मर्यादित राहिलेला नाही, तर तो पर्यावरण संरक्षण, धातूशास्त्र, कागदनिर्मिती, शेती, रासायनिक उद्योग, अन्न, साहित्य, औषध, जीवशास्त्र आणि इतर क्षेत्रांमध्ये विस्तारला आहे.
उदाहरणार्थ, मध्यवर्ती उत्पादनांमधील उपयुक्त घटकांचे फ्लोटेशन रिकव्हरी, पायरोमेटलर्जीच्या अस्थिर आणि स्लॅग; हायड्रोमेटलर्जिकल लीचिंग अवशेष आणि विस्थापित पर्जन्य उत्पादनांचे फ्लोटेशन रिकव्हरी; पुनर्नवीनीकरण केलेल्या कागदाचे विघटन करण्यासाठी आणि लगदा कचरा द्रवातून फायबर रिकव्हरी करण्यासाठी रासायनिक उद्योगात फ्लोटेशन; नदीकाठच्या धातूच्या वाळूमधून जड कच्च्या तेलाचे उत्खनन, लहान घन प्रदूषक, कोलॉइड, बॅक्टेरिया वेगळे करणे आणि सांडपाण्यामधून ट्रेस धातूच्या अशुद्धता काढून टाकणे हे पर्यावरण अभियांत्रिकीमधील सामान्य अनुप्रयोग आहेत.
फ्लोटेशन प्रक्रिया आणि पद्धतींमध्ये सुधारणा आणि नवीन आणि कार्यक्षम फ्लोटेशन अभिकर्मक आणि उपकरणे उदयास आल्यामुळे, अधिक उद्योग आणि क्षेत्रांमध्ये फ्लोटेशनचा वापर अधिक प्रमाणात होईल. हे लक्षात घेतले पाहिजे की फ्लोटेशन प्रक्रिया वापरताना, अभिकर्मकांमुळे प्रक्रिया खर्च जास्त होईल (चुंबकीय पृथक्करण आणि गुरुत्वाकर्षण पृथक्करणाच्या तुलनेत); बेनिफिशिएशनसाठी आवश्यक कण आकार तुलनेने कठोर आहे; उच्च तांत्रिक आवश्यकतांसह फ्लोटेशन प्रक्रियेवर परिणाम करणारे अनेक घटक आहेत; आणि अवशिष्ट अभिकर्मक असलेले सांडपाणी पर्यावरणासाठी हानिकारक आहे.
३. फ्लोटेशन संशोधनाची सामग्री
फ्लोटेशन प्रक्रियेमध्ये घन खनिजे आणि पृथक्करण माध्यम (पाणी, वायू) यांचा समावेश असतो. संशोधनाच्या मुख्य आशयामध्ये फ्लोटेशनची मूलभूत तत्त्वे, फ्लोटेशन अभिकर्मक, फ्लोटेशन यंत्रसामग्री, फ्लोटेशन प्रक्रिया इत्यादींचा समावेश आहे.
फ्लोटेशनच्या मूलभूत सिद्धांतामध्ये खनिजांची फ्लोटेबिलिटी, पृथक्करण इंटरफेसचे गुणधर्म इत्यादींचा समावेश आहे, फेज इंटरफेसचे गुणधर्म, टप्प्यांमधील परस्परसंवाद, बुडबुड्यांचे खनिजीकरण यंत्रणा इत्यादींचा अभ्यास करणे; फ्लोटेशन अभिकर्मकांवरील संशोधनात अभिकर्मकांचे प्रकार, रचना, गुणधर्म, कृती यंत्रणा, तयारी आणि वापर पद्धतींचा समावेश आहे; फ्लोटेशन यंत्रांवरील संशोधनात फ्लोटेशन मशीनची रचना, कार्य तत्त्व आणि वापराचे प्रसंग समाविष्ट आहेत; फ्लोटेशन प्रक्रियांवरील संशोधनात प्रक्रिया रचना, प्रक्रिया घटकांचा प्रभाव आणि नियंत्रण आणि अभिकर्मक प्रणालीचा संदर्भ आहे; याव्यतिरिक्त, विविध अयस्कांच्या व्यावहारिक वापरावर संशोधन आहे.
फ्लोटेशन संशोधनाच्या सैद्धांतिक प्रणालीमध्ये प्रक्रिया खनिजशास्त्र, सेंद्रिय रसायनशास्त्र, अजैविक रसायनशास्त्र, भौतिक रसायनशास्त्र (इंटरफेस रसायनशास्त्र, कोलाइड रसायनशास्त्र), द्रव यांत्रिकी, यांत्रिक अभियांत्रिकी, स्वयंचलित शोध आणि तांत्रिक आणि आर्थिक विश्लेषण यासारख्या विषयांचा समावेश आहे.
पोस्ट वेळ: फेब्रुवारी-०९-२०२६