ФлотацияПайда табу саласында
Флотация минералды өңдеу кезінде бағалы минералдарды физикалық және химиялық айырмашылықтар арқылы ганг минералдарынан шебер бөлу арқылы рудалардың құндылығын барынша арттырады. Түсті металдармен, қара металдармен немесе металл емес минералдармен жұмыс істеу кезінде флотация жоғары сапалы шикізатпен қамтамасыз етуде маңызды рөл атқарады.
1. Флотация әдістері
(1) Тікелей флотация
Тікелей флотация дегеніміз - бағалы минералдарды суспензиядан сүзіп алу, олардың ауа көпіршіктеріне жабысып, бетіне қалқып шығуына мүмкіндік беру, ал ганг минералдары суспензияда қалуын білдіреді. Бұл әдіс түсті металдарды байытуда өте маңызды. Мысалы, кенді өңдеу мыс кенін өңдеуде ұсақтау және ұнтақтаудан кейін флотация кезеңіне келеді, онда гидрофобтылықты өзгерту және оларды мыс минералдарының бетінде адсорбциялау үшін арнайы аниондық коллекторлар енгізіледі. Содан кейін гидрофобты мыс бөлшектері ауа көпіршіктеріне жабысып, көтеріліп, бай мыспен көбік қабатын құрайды. Бұл көбік мыс минералдарының алдын ала концентрациясында жиналады, бұл одан әрі тазарту үшін жоғары сапалы шикізат ретінде қызмет етеді.
(2) Кері флотация
Кері флотация бағалы минералдар шламда қалған кезде ганг минералдарын жүзуді қамтиды. Мысалы, кварц қоспалары бар темір кенін өңдеу кезінде шламның химиялық ортасын өзгерту үшін аниондық немесе катиондық коллекторлар қолданылады. Бұл кварцтың гидрофильді сипатын гидрофобтыға өзгертеді, бұл оның ауа көпіршіктеріне жабысып, қалқып жүруіне мүмкіндік береді.
(3) Артықшылықты флотация
Кендерде екі немесе одан да көп құнды компоненттер болған кезде, артықшылықты флотация оларды минералды белсенділік және экономикалық құндылық сияқты факторларға негіздеп ретімен бөледі. Бұл кезең-кезеңмен флотациялау процесі әрбір құнды минералдың жоғары тазалықпен және қалпына келтіру жылдамдығымен алынуын қамтамасыз етеді, бұл ресурстарды пайдалануды барынша арттырады.
(4) Көлемді флотация
Көлемді флотация бірнеше құнды минералдарды тұтастай өңдейді, оларды аралас концентрат алу үшін бірге жүзеді, содан кейін кейіннен бөледі. Мысалы, мыс пен никель минералдары тығыз байланысты мыс-никель кенін байыту кезінде ксантондар немесе тиолдар сияқты реагенттерді қолданатын көлемді флотация сульфидті мыс пен никель минералдарын бір мезгілде флотациялауға мүмкіндік береді, бұл аралас концентрат түзеді. Әк және цианид реагенттерін пайдалану сияқты кейінгі күрделі бөлу процестері жоғары тазалықтағы мыс пен никель концентраттарын бөліп алады. Бұл «алдымен жинау, кейін бөлу» тәсілі бастапқы сатыларда құнды минералдардың жоғалуын азайтады және күрделі кендердің жалпы қалпына келтіру жылдамдығын айтарлықтай жақсартады.
2. Флотация процестері: қадамдық дәлдік
(1) Флотация процесінің кезеңдері: біртіндеп жетілдіру
Флотацияда кезеңдік флотация флотация процесін бірнеше кезеңге бөлу арқылы күрделі кендерді өңдеуді басқарады.
Мысалы, екі сатылы флотация процесінде кен ірі ұнтақтаудан өтіп, бағалы минералдарды ішінара босатады. Бірінші флотация сатысы бұл босатылған минералдарды алдын ала концентраттар ретінде қалпына келтіреді. Қалған босатылмаған бөлшектер өлшемін одан әрі кішірейту үшін екінші ұнтақтау сатысына, содан кейін екінші флотация сатысына өтеді. Бұл қалған бағалы минералдардың мұқият бөлініп, бірінші сатылы концентраттармен біріктірілуін қамтамасыз етеді. Бұл әдіс бастапқы кезеңде шамадан тыс ұнтақтаудың алдын алады, ресурстардың қалдықтарын азайтады және флотация дәлдігін жақсартады.
Күрделі кендер үшін, мысалы, тығыз байланысқан кристалды құрылымдары бар бірнеше сирек кездесетін металдардан тұратын кендер үшін үш сатылы флотация процесі қолданылуы мүмкін. Ұнтақтау және флотация кезеңдерін кезектестіріп отыру мұқият іріктеуге мүмкіндік береді және әрбір құнды минералдың максималды тазалықпен және қалпына келтіру жылдамдығымен алынуын қамтамасыз етеді, бұл одан әрі өңдеу үшін берік негіз қалайды.
3. Флотацияның негізгі факторлары
(1) рН мәні: Қоспа қышқылдығының нәзік тепе-теңдігі
Сусынның рН мәні флотацияда маңызды рөл атқарады, минерал бетінің қасиеттері мен реагенттің жұмысына терең әсер етеді. рН минералдың изоэлектрлік нүктесінен жоғары болған кезде, бет теріс зарядталады; одан төмен бет оң зарядталады. Беттік зарядтың бұл өзгерістері магниттердің тартылуы немесе итерілуі сияқты минералдар мен реагенттердің адсорбциялық өзара әрекеттесуін анықтайды.
Мысалы, қышқылдық жағдайларда сульфидті минералдар коллекторлық белсенділіктің жоғарылауынан пайда көреді, бұл нысаналы сульфидті минералдарды ұстауды жеңілдетеді. Керісінше, сілтілік жағдайлар реагенттердің аффинділігін арттыру үшін олардың беттік қасиеттерін өзгерту арқылы оксидті минералдардың флотациясын жеңілдетеді.
Әртүрлі минералдар флотация үшін белгілі бір рН деңгейлерін қажет етеді, бұл дәл бақылауды қажет етеді. Мысалы, кварц пен кальцит қоспаларын флотациялау кезінде кварцты суспензияның рН мәнін 2-3-ке дейін реттеу және амин негізіндегі коллекторларды пайдалану арқылы артықшылықты түрде қалқытуға болады. Керісінше, кальцит флотациясы май қышқылдарына негізделген коллекторлармен сілтілі жағдайларда қолайлы. Бұл дәл рН реттеу минералдарды тиімді бөлуге қол жеткізудің кілті болып табылады.
(2) Реагент режимі
Реагент режимі флотация процесін басқарады, оған реагенттерді таңдау, мөлшерлеу, дайындау және қосу кіреді. Реагенттер нысана минералды беттерге селективті түрде адсорбцияланады, бұл олардың гидрофобтығын өзгертеді.
Көбіктендіргіштер суспензиядағы көпіршіктерді тұрақтандырады және гидрофобты бөлшектердің флотациясын жеңілдетеді. Кең таралған көбіктендіргіштерге қарағай майы және крезол майы жатады, олар бөлшектерді бекіту үшін тұрақты, жақсы өлшемді көпіршіктер түзеді.
Модификаторлар минералды беттің қасиеттерін белсендіреді немесе тежейді және суспензияның химиялық немесе электрохимиялық жағдайларын реттейді.
Реагенттің дозасы дәлдікті қажет етеді — жеткіліксіз мөлшерде гидрофобтықты төмендетеді, қалпына келтіру жылдамдығын төмендетеді, ал шамадан тыс мөлшерде реагенттерді ысырап етеді, шығындарды арттырады және концентрат сапасын төмендетеді. Ақылды құрылғылар сияқтыонлайн концентрация өлшегішіреагенттердің мөлшерін дәл бақылауды жүзеге асыра алады.
Реагенттерді қосу уақыты мен әдісі де өте маңызды. Ұнтақтау кезінде суспензияның химиялық ортасын ерте дайындау үшін реттегіштер, депрессанттар және кейбір коллекторлар жиі қосылады. Коллекторлар мен көбіктенгіштер әдетте бірінші флотациялық ыдысқа олардың маңызды сәттерде тиімділігін арттыру үшін қосылады.
(3) Аэрация жылдамдығы
Аэрация жылдамдығы минералды көпіршіктердің бекітілуі үшін оңтайлы жағдайлар жасайды, бұл оны флотацияда ажырамас факторға айналдырады. Аэрацияның жеткіліксіздігі көпіршіктердің тым аз болуына әкеледі, бұл соқтығысу және бекіту мүмкіндіктерін азайтады, осылайша флотация өнімділігін нашарлатады. Шамадан тыс аэрация шамадан тыс турбуленттілікке әкеледі, бұл көпіршіктердің жарылуына және бекітілген бөлшектердің ығысуына әкеледі, бұл тиімділікті төмендетеді.
Инженерлер аэрация жылдамдығын дәл реттеу үшін газ жинау немесе анемометрге негізделген ауа ағынын өлшеу сияқты әдістерді қолданады. Ірі бөлшектер үшін үлкенірек көпіршіктерді жасау үшін аэрацияны арттыру флотация тиімділігін арттырады. Ұсақ немесе оңай қалқып кететін бөлшектер үшін мұқият реттеулер тұрақты және тиімді флотацияны қамтамасыз етеді.
(4) Флотация уақыты
Флотация уақыты концентраттың сұрыпы мен қалпына келтіру жылдамдығы арасындағы нәзік тепе-теңдік болып табылады, сондықтан дәл калибрлеуді қажет етеді. Алғашқы кезеңдерде бағалы минералдар көпіршіктерге тез жабысады, бұл жоғары қалпына келтіру жылдамдығы мен концентрат сұрыптарына әкеледі.
Уақыт өте келе, құнды минералдар қалқымалы күйінде шығарылған сайын, ганг минералдары да көтеріліп, концентраттың тазалығын сұйылтуы мүмкін. Ірі түйіршікті және оңай қалқымалы минералдары бар қарапайым кендер үшін флотацияның қысқа уақыты жеткілікті, бұл концентраттың сапасына нұқсан келтірмей, жоғары қалпына келтіру жылдамдығын қамтамасыз етеді. Күрделі немесе отқа төзімді кендер үшін ұсақ түйіршікті минералдардың реагенттермен және көпіршіктермен жеткілікті өзара әрекеттесу уақытын қамтамасыз ету үшін ұзағырақ флотация уақыты қажет. Флотация уақытын динамикалық реттеу дәл және тиімді флотация технологиясының ерекшелігі болып табылады.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 22 қаңтар
