Sa dini për njohuritë e flotacionit?

1. Koncepti i flotacionit

Flotacioni, i njohur edhe si pasurim me flotacion, është një teknologji përpunimi mineralesh që ndan mineralet e dobishme nga mineralet gangue në ndërfaqen gaz-lëng-fazë të ngurtë duke përdorur ndryshimet në vetitë sipërfaqësore të mineraleve të ndryshme në xehe, dhe quhet edhe "ndarje ndërfaqeje". Të gjitha proceset teknologjike që përdorin drejtpërdrejt ose tërthorazi ndërfaqet e fazave për të arritur ndarjen e grimcave bazuar në ndryshimet në vetitë ndërfaqe të grimcave të ndryshme minerale quhen flotacion.

Vetitë sipërfaqësore minerale i referohen vetive fizike, kimike dhe vetive të tjera të sipërfaqes së grimcave minerale, siç janë lagështueshmëria sipërfaqësore, vetitë elektrike sipërfaqësore, llojet, ngopja dhe aktiviteti i lidhjeve kimike të atomeve sipërfaqësore, etj. Grimca të ndryshme minerale kanë ndryshime të caktuara në vetitë sipërfaqësore. Duke përdorur këto ndryshime në vetitë sipërfaqësore të grimcave, ndarja dhe pasurimi i mineraleve mund të arrihet me ndihmën e ndërfaqeve fazore. Prandaj, procesi i flotacionit përfshin ndërfaqe trefazore gaz-lëng-i ngurtë.

Vetitë sipërfaqësore minerale mund të ndryshohen nëpërmjet ndërhyrjes artificiale, me qëllim rritjen e ndryshimeve sipërfaqësore midis mineraleve të dobishme dhe grimcave minerale të gangue-s për të lehtësuar ndarjen e tyre. Në flotacion, reagentët e flotacionit zakonisht përdoren për të ndryshuar artificialisht vetitë sipërfaqësore minerale, për të zgjeruar ndryshimet në vetitë sipërfaqësore midis mineraleve, për të rritur ose ulur hidrofobicitetin e sipërfaqeve minerale, në mënyrë që të rregullohet dhe kontrollohet sjellja e flotacionit të mineraleve dhe të merren rezultate më të mira të ndarjes. Prandaj, zbatimi dhe zhvillimi i teknologjisë së flotacionit janë të lidhura ngushtë me reagentët e flotacionit.

Meqenëse vetitë sipërfaqësore të grimcave minerale janë të ndryshme nga parametrat fizikë minerale, siç janë dendësia dhe ndjeshmëria magnetike, të cilat janë të vështira për t'u ndryshuar, vetitë sipërfaqësore të grimcave minerale në thelb mund të ndërhyhen artificialisht për të pasur ndryshimet e kërkuara në vetitë sipërfaqësore midis mineraleve për ndarje. Prandaj, flotacioni përdoret gjerësisht në ndarjen e mineraleve dhe njihet si metoda universale e përpunimit të mineraleve. Është veçanërisht metoda më e përdorur dhe efektive e përpunimit të mineraleve në ndarjen e materialeve të imëta dhe ultra të imëta.

2. Zbatimet e Flotacionit

Përpunimi i mineraleve është një operacion prodhimi që përgatit lëndë të para për shkrirjen e metaleve dhe industrinë kimike, dhe flotacioni me shkumë është bërë një nga metodat më të rëndësishme të përpunimit të mineraleve. Pothuajse të gjitha burimet minerale mund të ndahen me anë të flotacionit.

Aktualisht, flotacioni përdoret gjerësisht në xehet e metaleve me ngjyra kryesisht për përpunimin e hekurit dhe manganit, siç janë hematiti, smitsoniti, ilmeniti dhe minerale të tjera; xehet e metaleve të çmuara kryesisht për përpunimin e arit dhe argjendit; xehet e metaleve jo-me ngjyra si bakri, plumbi, zinku, kobalti, nikeli, molibdeni, antimoni, duke përfshirë mineralet sulfure si galena, sfaleriti, kalkopiriti, kalkociti, molibdeniti, pentlanditi dhe mineralet oksid si malakiti, cerusiti, hemimorfiti, kasiteriti, volframiti; ndarja e mineraleve të kripërave jometalike si fluoriti, apatiti, bariti dhe mineraleve të kripërave të tretshme si kripa e potasit dhe kripa e shkëmbit; si dhe ndarja e mineraleve jometalike dhe mineraleve silikate si qymyri, grafiti, squfuri, diamanti, kuarci, mika, feldspati, berili, spodumeni.

Flotacioni ka grumbulluar përvojë të pasur në fushën e përpunimit të mineraleve, me përparim të vazhdueshëm teknologjik. Për mineralet me cilësi të ulët dhe strukturisht komplekse që më parë konsideroheshin se nuk kishin vlerë shfrytëzimi industrial, ato tani po riciklohen (burime dytësore) përmes flotacionit.

Ndërsa burimet minerale bëhen gjithnjë e më të pakta, mineralet e dobishme shpërndahen më imët dhe përzihen në xehe, duke e bërë ndarjen më të vështirë; me qëllim uljen e kostove të prodhimit, industri të tilla si ato të materialeve metalurgjike dhe kimikateve kanë kërkesa më të larta për standardet e cilësisë dhe saktësinë e lëndëve të para të përpunuara, pra, produkteve të ndara.

Nga njëra anë, është e nevojshme të përmirësohet cilësia; nga ana tjetër, në lidhje me problemin se mineralet janë të vështira për t'u ndarë për shkak të madhësisë së grimcave të imëta, flotacioni ka treguar gjithnjë e më shumë përparësi ndaj metodave të tjera, duke u bërë metoda më e përdorur dhe premtuese e përpunimit të mineraleve aktualisht. Metodat e flotacionit janë zhvilluar gradualisht nga përdorimi fillestar për mineralet sulfure në minerale oksidi dhe minerale jometalike. Tani, sasia totale e mineraleve të përpunuara nga flotacioni në të gjithë botën arrin miliarda ton çdo vit.

Në dekadat e fundit, zbatimi i teknologjisë së flotacionit nuk është më i kufizuar vetëm në fushën e inxhinierisë së përpunimit të mineraleve, por është zgjeruar në mbrojtjen e mjedisit, metalurgjinë, prodhimin e letrës, bujqësinë, industrinë kimike, ushqimin, materialet, mjekësinë, biologjinë dhe fusha të tjera.

Për shembull, rikuperimi me flotacion i komponentëve të dobishëm në produktet e ndërmjetme, lëndët e paqëndrueshme dhe skorjet e pirometalurgjisë; rikuperimi me flotacion i mbetjeve të rrjedhjes hidrometalurgjike dhe produkteve të reshjeve të zhvendosura; flotacioni në industrinë kimike për çngjyrosjen e letrës së ricikluar dhe rikuperimi i fibrave nga lëngu i mbeturinave të pulpës; nxjerrja e naftës së rëndë bruto nga rëra e xehes së shtratit të lumit, ndarja e ndotësve të vegjël të ngurtë, koloideve, baktereve dhe heqja e papastërtive të metaleve në gjurmë nga ujërat e zeza janë zbatime tipike në inxhinierinë mjedisore.

Me përmirësimin e proceseve dhe metodave të flotacionit, si dhe me shfaqjen e reagentëve dhe pajisjeve të reja dhe efikase të flotacionit, flotacioni do të përdoret më gjerësisht në më shumë industri dhe fusha. Duhet theksuar se kur përdoren proceset e flotacionit, reagentët do ta bëjnë koston e përpunimit më të lartë (krahasuar me ndarjen magnetike dhe ndarjen gravitacionale); madhësia e kërkuar e grimcave për pasurim është relativisht e rreptë; ka shumë faktorë që ndikojnë në procesin e flotacionit, me kërkesa të larta teknologjike; dhe ujërat e zeza që përmbajnë reagentë mbetës janë të dëmshme për mjedisin.

3. Përmbajtja e hulumtimit të flotacionit

Procesi i flotacionit përfshin minerale të ngurta dhe media ndarëse (ujë, gaz). Përmbajtja kryesore e hulumtimit përfshin parimet themelore të flotacionit, reagentët e flotacionit, makineritë e flotacionit, proceset e flotacionit, etj.

Teoria bazë e flotacionit përfshin lundrueshmërinë e mineraleve, vetitë e ndërfaqeve të ndarjes, etj., duke studiuar vetitë e ndërfaqeve të fazave, bashkëveprimin midis fazave, mekanizmin e mineralizimit të flluskave, etj.; hulumtimi mbi reagentët e flotacionit përfshin llojet, strukturat, vetitë, mekanizmat e veprimit, metodat e përgatitjes dhe përdorimit të reagentëve; hulumtimi mbi makineritë e flotacionit përfshin strukturën, parimin e punës dhe rastet e aplikimit të makinave të flotacionit; hulumtimi mbi proceset e flotacionit i referohet strukturës së procesit, ndikimit dhe kontrollit të faktorëve të procesit dhe sistemit të reagentëve; përveç kësaj, ka hulumtime mbi zbatimin praktik të xeheve të ndryshme.

Sistemi teorik i kërkimit të flotacionit përfshin disiplina të tilla si mineralogjia e procesit, kimia organike, kimia inorganike, kimia fizike (kimia e ndërfaqes, kimia e koloideve), mekanika e fluideve, inxhinieria mekanike, zbulimi automatik dhe analiza teknike dhe ekonomike.