Sa dini për njohuritë e flotacionit?

01 Koncepti iFlotacion

Flotacioni, i njohur edhe si përpunimi i mineraleve me flotacion, është një teknologji e ndarjes së mineraleve që ndan mineralet e vlefshme nga mineralet gangue në ndërfaqet gaz-lëng-i ngurtë duke përfituar nga ndryshimet në vetitë sipërfaqësore të mineraleve të ndryshme të përmbajtura në xehe, dhe quhet edhe "ndarje ndërfaqësore". Të gjitha proceset teknologjike që ndajnë grimcat minerale drejtpërdrejt ose tërthorazi duke u mbështetur në ndërfaqet fazore bazuar në vetitë e ndryshme ndërfaqësore të grimcave të ndryshme minerale bien nën përkufizimin e flotacionit.

Vetitë sipërfaqësore minerale i referohen karakteristikave fizike, kimike dhe të tjera në sipërfaqen e grimcave minerale, të tilla si lagështueshmëria sipërfaqësore, vetitë elektrike sipërfaqësore, si dhe lloji, ngopja dhe aktiviteti i lidhjeve kimike të atomeve sipërfaqësore. Ekzistojnë dallime në vetitë sipërfaqësore të grimcave të ndryshme minerale. Dallime të tilla në veti mundësojnë ndarjen dhe pasurimin e mineraleve me ndihmën e ndërfaqeve fazore, prandaj procesi i flotacionit përfshin ndërfaqe trefazore gazi, lëngu dhe i ngurtë.

Modifikimi artificial mund të ndryshojë vetitë sipërfaqësore të mineraleve për të zgjeruar hendekun e vetive sipërfaqësore midis grimcave të vlefshme minerale dhe grimcave minerale të gangue-s për një ndarje më të lehtë. Në operacionet e flotacionit,reagentë flotacionipërdoren zakonisht për të modifikuar artificialisht tiparet e sipërfaqes së mineraleve, për të zgjeruar mospërputhjet e vetive midis mineraleve të ndryshme, për të rritur ose zvogëluar hidrofobicitetin e sipërfaqes së mineraleve, për të rregulluar dhe kontrolluar performancën e flotacionit të mineraleve dhe në fund të fundit për të arritur rezultate superiore të ndarjes. Prandaj, zbatimi dhe përparimi i teknologjisë së flotacionit janë të lidhura ngushtë me reagentët e flotacionit.

Ndryshe nga parametrat fizikë minerale, siç janë dendësia dhe ndjeshmëria magnetike, të cilat janë të vështira për t'u rregulluar, pothuajse të gjitha vetitë sipërfaqësore të grimcave minerale mund të modifikohen artificialisht për të krijuar ndryshime të synuara në vetitë sipërfaqësore midis mineraleve për kërkesat e ndarjes. Për këtë arsye, flotacioni gëzon zbatim të gjerë në pasurimin e mineraleve dhe quhet metoda universale e përpunimit të mineraleve; ajo shquhet si teknika e ndarjes më e përdorur gjerësisht dhe më efektive, veçanërisht për materialet granulare të imëta dhe ultra të imëta.

02 Zbatimet e Flotacionit

Përpunimi i mineraleve është një operacion prodhimi për të përgatitur lëndë të para për shkrirjen e metaleve dhe industrinë kimike, dhe flotacioni me shkumë ka evoluar në një nga teknikat më të rëndësishme të përpunimit të mineraleve. Praktikisht të gjitha llojet e burimeve minerale mund të ndahen nëpërmjet flotacionit.

Aktualisht, flotacioni është përdorur gjerësisht për pasurimin e xeheve të metaleve me ngjyra të dominuara nga hekuri dhe mangani, siç janë hematiti, sideriti dhe ilmeniti; xehe të metaleve të çmuara që përmbajnë kryesisht ar dhe argjend; xehe të metaleve jo-me ngjyra duke përfshirë bakrin, plumbin, zinkun, kobaltin, nikelin, molibdenin dhe antimonin, që mbulojnë minerale sulfure si galena, sfaleriti, kalkopiriti, kalkociti dhe molibdeniti, pentlanditi, si dhe minerale oksidi si malakiti, cerusiti, hemimorfiti, kasiteriti dhe volframiti. Ai zbatohet gjithashtu në ndarjen e mineraleve të kripës jo-metalike duke përfshirë fluoritin, apatitin dhe baritin, mineraleve të kripës së tretshme si silviti dhe kripa e shkëmbit, së bashku me minerale jo-metalike dhe silikate si qymyri, grafiti, squfuri, diamanti, kuarci, mika, feldspati dhe berili, spodumeni.

Është grumbulluar përvojë e bollshme praktike dhe teknologjitë përkatëse vazhdojnë të përparojnë në industrinë e përpunimit të mineraleve përmes zhvillimit të flotacionit. Mineralet me cilësi të ulët dhe strukturisht komplekse, të cilat dikur konsideroheshin të pavlera komercialisht, tani mund të rikuperohen dhe të ripërdoren si burime dytësore me anë të flotacionit.

Ndërsa burimet minerale po bëhen gradualisht më të pakta, mineralet e vlefshme shpërndahen në forma më të imëta dhe më të ndërlikuara brenda xeheve, duke çuar në vështirësi në rritje në ndarje. Ndërkohë, për të ulur kostot e prodhimit, industritë, duke përfshirë materialet metalurgjike dhe inxhinierinë kimike, vendosin kërkesa gjithnjë e më të rrepta për cilësinë dhe saktësinë e koncentrateve minerale të ndara të përdorura si lëndë e parë përpunimi.

Përballë kërkesave të dyfishta të përmirësimit të cilësisë së koncentratit dhe përballimit të vështirësisë në ndarjen e mineraleve me madhësi të imët, flotacioni dallohet me avantazhe të spikatura ndaj teknologjive alternative të ndarjes dhe është bërë metoda më e aplikuar dhe premtuese e përpunimit të mineraleve në dispozicion. Fillimisht e aplikuar vetëm për ndarjen e mineraleve sulfure, flotacioni është zgjeruar progresivisht në minerale oksidi dhe minerale jometalike, me miliarda ton minerale që përpunohen globalisht me anë të flotacionit çdo vit në ditët e sotme.

Në dekadat e fundit, teknologjia e flotacionit ka thyer kufijtë e inxhinierisë së përpunimit të mineraleve dhe ka gjetur zbatime në zgjerim në të gjithë sektorët e mbrojtjes së mjedisit, metalurgjisë, prodhimit të letrës, bujqësisë, inxhinierisë kimike, prodhimit të ushqimit, shkencës së materialeve, farmaceutikës dhe bioteknologjisë.

Zbatimet tipike industriale përfshijnë nxjerrjen e përbërësve të vlefshëm nga produktet e ndërmjetme, substancat e paqëndrueshme dhe skorjet në pirometalurgji nëpërmjet flotacionit; nxjerrjen e përbërësve të dobishëm nga mbetjet e rrjedhjes dhe precipitatet e çimentimit të hidrometalurgjisë; çngjyrosjen e letrës së mbeturinave dhe rikuperimin e fibrave nga pulpimi i lëngjeve të mbeturinave brenda industrisë kimike; si dhe praktikat e inxhinierisë mjedisore siç është nxjerrja e lëndës së parë të papërpunuar nga rëra e shtratit të lumit, heqja e ndotësve të imët të ngurtë, koloideve, baktereve dhe gjurmëve të papastërtive metalike nga ujërat e zeza.

Me përmirësimet e vazhdueshme të proceseve të flotacionit dhe shfaqjen e reagentëve dhe pajisjeve inovative të flotacionit me efikasitet të lartë, flotacioni do të fitojë zbatim më të gjerë në më shumë sektorë industrialë. Megjithatë, ekzistojnë disavantazhe për zbatimin e flotacionit: krahasuar me ndarjen magnetike dhe ndarjen gravitacionale, flotacioni konsumon më shumë reagentë kimikë dhe sjell kosto më të larta prodhimi; ai vendos kufizime të rrepta në madhësinë e grimcave të lëndës ushqyese; variabla të shumtë ndikojnë në performancën e flotacionit dhe rrisin standardet e kontrollit të procesit; ujërat e zeza që mbajnë reagentë të mbetur të flotacionit gjithashtu paraqesin rreziqe mjedisore.

03 Përmbajtja e Kërkimit të Flotacionit

Procesi i flotacionit përfshin ndërveprimet midis grimcave të ngurta minerale dhe mediave ndarëse (ujit dhe gazit). Lëndët kryesore të kërkimit mbulojnë parimet themelore të flotacionit, reagentët e flotacionit, makineritë e flotacionit dhe proceset e flotacionit.

Teoritë themelore të flotacionit përqendrohen në lundrueshmërinë e mineraleve dhe karakteristikat ndërfazore gjatë ndarjes, duke përfshirë kërkimin mbi vetitë ndërfazore, ndërveprimet ndërfazore dhe mekanizmin e mineralizimit të flluskave të ajrit. Kërkimi mbi reagentët e flotacionit përqendrohet në klasifikimin e reagentëve, strukturën molekulare, vetitë fiziko-kimike, mekanizmat funksionalë, teknikat e përgatitjes dhe protokollet e aplikimit në terren. Studimet mbi makineritë e flotacionit përfshijnë konfigurimin e pajisjeve, parimet e punës dhe skenarët e zbatueshëm. Kërkimi mbi procesin e flotacionit mbulon paraqitjen e qarkut të procesit, ndikimin dhe rregullimin e parametrave teknologjikë, si dhe regjimet e shtimit të reagentëve, të plotësuara nga kërkimi praktik i aplikimit për lloje të ndryshme xeheroresh.

Korniza teorike e kërkimit mbi flotacion përfshin disiplina të shumta si mineralogjia e procesit, kimia organike, kimia inorganike, kimia fizike (kimia ndërfaqësore dhe kimia koloidale), mekanika e fluideve, inxhinieria mekanike, teknologjia e zbulimit automatik dhe analiza tekno-ekonomike.