YüzdürmeFaydalandırmada
Flotasyon, mineral işleme sürecinde değerli mineralleri fiziksel ve kimyasal farklılıklar yoluyla gang minerallerinden ustaca ayırarak cevherlerin değerini en üst düzeye çıkarır. Demir dışı metaller, demirli metaller veya metalik olmayan mineraller söz konusu olduğunda, flotasyon yüksek kaliteli ham maddeler sağlamada kritik bir rol oynar.
1. Flotasyon Yöntemleri
(1) Doğrudan Flotasyon
Doğrudan flotasyon, değerli minerallerin hava kabarcıklarına yapışarak yüzeye çıkmasını sağlarken, gang minerallerinin bulamaçta kalmasını sağlayarak değerli mineralleri bulamaçtan filtrelemeyi ifade eder. Bu yöntem, demir dışı metallerin zenginleştirilmesinde kritik öneme sahiptir. Örneğin, bakır cevheri işlemesinde, cevher işleme, kırma ve öğütme işlemlerinden sonra flotasyon aşamasına gelir; burada hidrofobikliği değiştirmek ve bakır minerallerinin yüzeyine adsorbe olmalarını sağlamak için özel anyonik toplayıcılar eklenir. Daha sonra hidrofobik bakır parçacıkları hava kabarcıklarına yapışır ve yükselerek zengin bakır içeren bir köpük tabakası oluşturur. Bu köpük, bakır minerallerinin ön konsantrasyonunda toplanır ve daha ileri arıtma için yüksek kaliteli bir hammadde görevi görür.
(2) Ters Flotasyon
Ters flotasyon, değerli mineraller bulamaçta kalırken, istenmeyen minerallerin yüzdürülmesini içerir. Örneğin, kuvars safsızlıkları içeren demir cevheri işlemesinde, bulamacın kimyasal ortamını değiştirmek için anyonik veya katyonik toplayıcılar kullanılır. Bu, kuvarsın hidrofilik doğasını hidrofobik hale getirerek hava kabarcıklarına yapışmasını ve yüzmesini sağlar.
(3) Tercihli Flotasyon
Cevherler iki veya daha fazla değerli bileşen içerdiğinde, tercihli flotasyon, mineral aktivitesi ve ekonomik değer gibi faktörlere bağlı olarak bunları sırayla ayırır. Bu adım adım flotasyon süreci, her değerli mineralin yüksek saflıkta ve yüksek geri kazanım oranlarıyla elde edilmesini sağlayarak kaynak kullanımını en üst düzeye çıkarır.
(4) Toplu Flotasyon
Toplu flotasyon, birden fazla değerli minerali bir bütün olarak ele alır, karışık bir konsantre elde etmek için bunları birlikte yüzdürür ve ardından ayırma işlemi gerçekleştirir. Örneğin, bakır ve nikel minerallerinin yakından ilişkili olduğu bakır-nikel cevheri zenginleştirmesinde, ksantatlar veya tiyoller gibi reaktifler kullanılarak yapılan toplu flotasyon, sülfürlü bakır ve nikel minerallerinin eş zamanlı olarak yüzdürülmesini sağlayarak karışık bir konsantre oluşturur. Kireç ve siyanür reaktifleri gibi karmaşık ayırma işlemleri, yüksek saflıkta bakır ve nikel konsantrelerini izole eder. Bu "önce toplama, sonra ayırma" yaklaşımı, ilk aşamalarda değerli minerallerin kaybını en aza indirir ve karmaşık cevherler için genel geri kazanım oranlarını önemli ölçüde artırır.
2. Flotasyon Prosesleri: Adım Adım Hassas Bir Yaklaşım
(1) Aşamalı Flotasyon Prosesi: Artımlı Rafine Etme
Flotasyonda, aşamalı flotasyon, flotasyon sürecini birden fazla aşamaya bölerek karmaşık cevherlerin işlenmesine rehberlik eder.
Örneğin, iki aşamalı bir flotasyon işleminde, cevher kaba öğütmeye tabi tutulur ve değerli mineraller kısmen ayrıştırılır. Birinci flotasyon aşamasında, ayrıştırılan bu mineraller ön konsantreler olarak geri kazanılır. Geriye kalan ayrıştırılmamış parçacıklar, daha fazla boyut küçültme için ikinci bir öğütme aşamasına, ardından da ikinci bir flotasyon aşamasına geçer. Bu, kalan değerli minerallerin tamamen ayrıştırılmasını ve birinci aşama konsantreleriyle birleştirilmesini sağlar. Bu yöntem, ilk aşamada aşırı öğütmeyi önler, kaynak israfını azaltır ve flotasyon hassasiyetini artırır.
Birden fazla nadir metal içeren ve sıkıca bağlı kristal yapılarına sahip daha karmaşık cevherler için üç aşamalı bir flotasyon işlemi kullanılabilir. Öğütme ve flotasyon adımlarının dönüşümlü olarak uygulanması, titiz bir eleme sağlar ve her değerli mineralin maksimum saflık ve geri kazanım oranıyla çıkarılmasını garanti ederek, daha ileri işlemler için sağlam bir temel oluşturur.
3. Flotasyonda Temel Faktörler
(1) pH Değeri: Çamur Asitliğinin Hassas Dengesi
Sulu çözeltinin pH değeri, flotasyonda çok önemli bir rol oynar ve mineral yüzey özelliklerini ve reaktif performansını derinden etkiler. pH, bir mineralin izoelektrik noktasının üzerinde olduğunda, yüzey negatif yüklü hale gelir; altında ise yüzey pozitif yüklü olur. Yüzey yükündeki bu değişiklikler, tıpkı mıknatısların çekim veya itme kuvveti gibi, mineraller ve reaktifler arasındaki adsorpsiyon etkileşimlerini belirler.
Örneğin, asidik koşullar altında, sülfür mineralleri, toplayıcı aktivitesinin artmasından faydalanarak hedef sülfür minerallerinin yakalanmasını kolaylaştırır. Tersine, alkali koşullar, yüzey özelliklerini değiştirerek reaktif afinitesini artırarak oksit minerallerinin flotasyonunu kolaylaştırır.
Farklı mineraller, flotasyon için belirli pH seviyeleri gerektirir ve bu da hassas kontrolü zorunlu kılar. Örneğin, kuvars ve kalsit karışımlarının flotasyonunda, bulamaç pH'ını 2-3'e ayarlayarak ve amin bazlı toplayıcılar kullanarak kuvars öncelikli olarak flote edilebilir. Buna karşılık, kalsit flotasyonu, yağ asidi bazlı toplayıcılarla alkali koşullarda tercih edilir. Bu hassas pH ayarı, verimli mineral ayrımı elde etmenin anahtarıdır.
(2) Reaktif Rejimi
Reaktif rejimi, reaktiflerin seçimi, dozajı, hazırlanması ve eklenmesini kapsayan flotasyon sürecini yönetir. Reaktifler, hedef mineral yüzeylerine seçici olarak adsorbe olarak hidrofobikliklerini değiştirirler.
Köpürtücüler, bulamaç içindeki kabarcıkları stabilize eder ve hidrofobik parçacıkların yüzmesini kolaylaştırır. Yaygın köpürtücüler arasında, parçacıkların tutunması için stabil ve uygun boyutta kabarcıklar oluşturan çam yağı ve kresol yağı bulunur.
Değiştiriciler, mineral yüzey özelliklerini etkinleştirir veya engeller ve bulamacın kimyasal veya elektrokimyasal koşullarını ayarlar.
Reaktif dozajı hassasiyet gerektirir; yetersiz miktarlar hidrofobikliği azaltarak geri kazanım oranlarını düşürürken, aşırı miktarlar reaktifleri israf eder, maliyetleri artırır ve konsantre kalitesini tehlikeye atar. Akıllı cihazlar gibi...çevrimiçi konsantrasyon ölçerReaktif madde dozajlarının doğru bir şekilde kontrol edilmesi sağlanabilir.
Reaktiflerin eklenme zamanlaması ve yöntemi de kritik öneme sahiptir. Ayarlayıcılar, bastırıcılar ve bazı toplayıcılar, bulamacın kimyasal ortamını erken hazırlamak için genellikle öğütme sırasında eklenir. Toplayıcılar ve köpürtücüler, kritik anlarda etkinliklerini en üst düzeye çıkarmak için genellikle ilk flotasyon tankına eklenir.
(3) Havalandırma Oranı
Havalandırma hızı, mineral kabarcıklarının yapışması için en uygun koşulları yaratır ve bu nedenle flotasyonda vazgeçilmez bir faktördür. Yetersiz havalandırma, çok az kabarcık oluşmasına, çarpışma ve yapışma fırsatlarının azalmasına ve dolayısıyla flotasyon performansının bozulmasına neden olur. Aşırı havalandırma ise aşırı türbülansa yol açarak kabarcıkların patlamasına ve yapışmış parçacıkların yerinden oynamasına neden olur ve verimliliği düşürür.
Mühendisler, havalandırma oranlarını hassas bir şekilde ayarlamak için gaz toplama veya anemometre tabanlı hava akışı ölçümü gibi yöntemler kullanırlar. İri taneli parçacıklar için, daha büyük kabarcıklar oluşturmak üzere havalandırmayı artırmak, flotasyon verimliliğini iyileştirir. İnce veya kolayca yüzen parçacıklar için ise, dikkatli ayarlamalar istikrarlı ve etkili bir flotasyon sağlar.
(4) Yüzme Süresi
Flotasyon süresi, konsantre kalitesi ve geri kazanım oranı arasında hassas bir denge gerektirir ve doğru kalibrasyon şarttır. İlk aşamalarda, değerli mineraller hızla kabarcıklara yapışarak yüksek geri kazanım oranlarına ve konsantre kalitelerine yol açar.
Zamanla, daha değerli mineraller flotasyona katıldıkça, gang mineralleri de yükselebilir ve konsantre saflığını seyreltir. Daha iri taneli ve kolayca flotasyona katılan minerallere sahip basit cevherler için, daha kısa flotasyon süreleri yeterlidir ve konsantre kalitesinden ödün vermeden yüksek geri kazanım oranları sağlar. Karmaşık veya refrakter cevherler için, ince taneli minerallerin reaktifler ve kabarcıklarla yeterli etkileşim süresine sahip olması için daha uzun flotasyon süreleri gereklidir. Flotasyon süresinin dinamik olarak ayarlanması, hassas ve verimli flotasyon teknolojisinin ayırt edici özelliğidir.
Yayın tarihi: 22 Ocak 2025
