1. Концепт флотације
Флотација, такође позната као обогаћивање флотацијом, је технологија прераде минерала која одваја корисне минерале од минерала јаловине на граници гас-течност-чврста фаза коришћењем разлика у површинским својствима различитих минерала у рудама, а назива се и „раздвајање граница“. Сви технолошки процеси који директно или индиректно користе фазне границе за постизање раздвајања честица на основу разлика у својствима граница различитих минералних честица називају се флотацијом.
Површинска својства минерала односе се на физичка, хемијска и друга својства површине минералних честица, као што су површинска квасивост, површинска електрична својства, врсте, засићеност и активност хемијских веза површинских атома итд. Различите минералне честице имају одређене разлике у површинским својствима. Коришћењем ових разлика у површинским својствима честица, може се постићи раздвајање и обогаћивање минерала уз помоћ фазних међусобних граница. Стога, процес флотације укључује трофазне међусобне границе гас-течност-чврста фаза.
Површинска својства минерала могу се променити вештачком интервенцијом, са циљем повећања површинских разлика између корисних минерала и честица јаловине како би се олакшало њихово раздвајање. У флотацији, флотациони реагенси се обично користе за вештачку промену површинских својстава минерала, проширивање разлика у површинским својствима између минерала, повећање или смањење хидрофобности минералних површина, како би се подесило и контролисало понашање минерала током флотације и добили бољи резултати раздвајања. Стога су примена и развој технологије флотације уско повезани са флотационим реагенсима.
Пошто се површинска својства минералних честица разликују од минералних физичких параметара као што су густина и магнетна сусцептибилност, које је тешко променити, површинска својства минералних честица могу се у основи вештачки интервенисати како би се постигле потребне разлике у површинским својствима између минерала за раздвајање. Стога се флотација широко користи у раздвајању минерала и позната је као универзална метода обраде минерала. Посебно је најшире коришћена и најефикаснија метода обраде минерала у раздвајању финих и ултрафиних материјала.
2. Примене флотације
Прерада минерала је производна операција која припрема сировине за топљење метала и хемијску индустрију, а флотација пене је постала једна од најважнијих метода прераде минерала. Готово сви минерални ресурси могу се одвојити флотацијом.
Тренутно се флотација широко користи у рудама црних метала, углавном за обогаћивање гвожђа и мангана, као што су хематит, смитсонит, илменит и други минерали; рудама племенитих метала, углавном за обогаћивање злата и сребра; рудама обојених метала као што су бакар, олово, цинк, кобалт, никл, молибден, антимон, укључујући сулфидне минерале попут галенита, сфалерита, халкопирита, халкоцита, молибденита, пентландита, и оксидних минерала попут малахита, церусита, хемиморфита, каситерита, волфрамита; одвајање неметалних минерала соли као што су флуорит, апатит, барит, и растворљивих минерала соли као што су поташа и камена со; као и одвајање неметалних минерала и силикатних минерала као што су угаљ, графит, сумпор, дијамант, кварц, лискун, фелдспат, берил, сподумен.
Флотација је акумулирала богато искуство у области прераде минерала, уз континуирани технолошки напредак. За минерале ниског квалитета и структурно сложене минерале за које се раније сматрало да немају индустријску употребну вредност, сада се рециклирају (секундарни ресурси) путем флотације.
Како минерални ресурси постају све сиромашнији, корисни минерали се финије распоређују и мешају у рудама, што отежава раздвајање; како би се смањили трошкови производње, индустрије попут металуршких материјала и хемикалија имају веће захтеве у погледу стандарда квалитета и прецизности прерађених сировина, односно раздвојених производа.
С једне стране, неопходно је побољшати квалитет; с друге стране, у вези са проблемом да је минерале тешко одвојити због фине величине честица, флотација је све више показивала предности у односу на друге методе, постајући тренутно најшире коришћена и најперспективнија метода прераде минерала. Методе флотације су се постепено развијале од првобитне употребе за сулфидне минерале до оксидних минерала и неметалних минерала. Сада, укупна количина минерала прерађених флотацијом широм света достиже милијарде тона сваке године.
У последњим деценијама, примена технологије флотације више није ограничена само на област инжењерства прераде минерала, већ се проширила на заштиту животне средине, металургију, производњу папира, пољопривреду, хемијску индустрију, прехрамбену индустрију, материјале, медицину, биологију и друге области.
На пример, флотационо искоришћавање корисних компоненти у међупроизводима, испарљивим материјама и згурама пирометалургије; флотационо искоришћавање остатака хидрометалуршког лужења и истиснутих производа таложења; флотација у хемијској индустрији за уклањање мастила из рециклираног папира и искоришћавање влакана из течне пулпе; екстракција тешке сирове нафте из песка руде речног корита, одвајање малих чврстих загађивача, колоида, бактерија и уклањање трагова металних нечистоћа из канализације су типичне примене у инжењерству заштите животне средине.
Са побољшањем процеса и метода флотације, и појавом нових и ефикасних реагенса и опреме за флотацију, флотација ће се шире користити у више индустрија и области. Треба напоменути да ће при коришћењу процеса флотације реагенси повећати трошкове обраде (у поређењу са магнетном сепарацијом и гравитационом сепарацијом); потребна величина честица за обогаћивање је релативно строга; постоји много фактора који утичу на процес флотације, са високим технолошким захтевима; а отпадне воде које садрже резидуалне реагенсе су штетне по животну средину.
3. Садржај истраживања флотације
Процес флотације укључује чврсте минерале и медијуме за раздвајање (вода, гас). Главни садржај истраживања обухвата основне принципе флотације, реагенсе за флотацију, машине за флотацију, процесе флотације итд.
Основна теорија флотације обухвата флотабилност минерала, својства сепарационих површина итд., проучавање својстава фазних површина, интеракцију између фаза, механизам минерализације мехурића итд.; истраживање флотационих реагенса обухвата врсте, структуре, својства, механизме деловања, методе припреме и употребе реагенса; истраживање флотационих машина обухвата структуру, принцип рада и прилике примене флотационих машина; истраживање флотационих процеса односи се на структуру процеса, утицај и контролу фактора процеса и систем реагенса; поред тога, постоје истраживања о практичној примени различитих руда.
Теоријски систем истраживања флотације обухвата дисциплине као што су процесна минералогија, органска хемија, неорганска хемија, физичка хемија (хемија међуповршинске површине, колоидна хемија), механика флуида, машинско инжењерство, аутоматска детекција и техничка и економска анализа.
Време објаве: 09. фебруар 2026.