Plutireaîn Beneficare
Flotația maximizează valoarea minereurilor prin separarea cu pricepere a mineralelor valoroase de mineralele gangue în prelucrarea mineralelor prin diferențele fizice și chimice. Fie că se ocupă cu metale neferoase, metale feroase sau minerale nemetalice, flotația joacă un rol critic în furnizarea de materii prime de înaltă calitate.
1. Metode de flotare
(1) Flotație directă
Flotarea directă se referă la filtrarea mineralelor valoroase dintr-un nămol, permițându-le să adere la bulele de aer și să plutească la suprafață, în timp ce mineralele gangue rămân în suspensie. Această metodă este critică în valorificarea metalelor neferoase. De exemplu, prelucrarea minereului ajunge în stadiul de flotație după ce a fost supusă zdrobirii și măcinarii în prelucrarea minereului de cupru, în care sunt introduși colectori anionici specifici pentru a modifica hidrofobicitatea și a le lăsa să se adsorbe pe suprafața mineralelor de cupru. Apoi particulele hidrofobe de cupru se atașează de bulele de aer și se ridică, formând un strat de spumă cu cupru bogat. Această spumă este colectată în concentrație preliminară de minerale de cupru, care servește ca materie primă de înaltă calitate pentru o rafinare ulterioară.
(2) Flotație inversă
Flotarea inversă implică plutirea mineralelor gangue în timp ce mineralele valoroase rămân în suspensie. De exemplu, în procesarea minereului de fier cu impurități de cuarț, colectorii anionici sau cationici sunt utilizați pentru a modifica mediul chimic al șlamului. Acest lucru schimbă natura hidrofilă a cuarțului în hidrofobă, permițându-i să se atașeze de bulele de aer și să plutească.
(3) Flotație preferențială
Când minereurile conțin două sau mai multe componente valoroase, flotația preferențială le separă secvenţial pe baza unor factori precum activitatea minerală și valoarea economică. Acest proces de flotare pas cu pas asigură că fiecare mineral valoros este recuperat cu puritate și rate ridicate de recuperare, maximizând utilizarea resurselor.
(4) Flotație în vrac
Flotarea în vrac tratează multiple minerale valoroase ca un întreg, plutindu-le împreună pentru a obține un concentrat mixt, urmat de separarea ulterioară. De exemplu, în ameliorarea minereului de cupru-nichel, unde mineralele de cupru și nichel sunt strâns asociate, flotarea în vrac folosind reactivi precum xantații sau tiolii permite flotarea simultană a mineralelor sulfurate de cupru și nichel, formând un concentrat mixt. Procesele complexe de separare ulterioare, cum ar fi folosirea reactanților de var și cianuri, izolează concentratele de cupru și nichel de înaltă puritate. Această abordare „colectare-întâi, separare-mai târziu” minimizează pierderea de minerale valoroase în stadiile inițiale și îmbunătățește semnificativ ratele generale de recuperare pentru minereurile complexe.
2. Procese de flotație: o precizie pas cu pas
(1) Procesul de flotație în etapă: Rafinare incrementală
În flotație, flotația în etape ghidează procesarea minereurilor complexe prin împărțirea procesului de flotație în mai multe etape.
De exemplu, într-un proces de flotare în două etape, minereul este supus măcinării brute, eliberând parțial minerale valoroase. Prima etapă de flotare recuperează aceste minerale eliberate ca concentrate preliminare. Particulele rămase neeliberate trec la o a doua etapă de măcinare pentru o reducere suplimentară a dimensiunii, urmată de o a doua etapă de flotare. Acest lucru asigură că mineralele valoroase rămase sunt bine separate și combinate cu concentratele din prima etapă. Această metodă previne supramăcinarea în etapa inițială, reduce risipa de resurse și îmbunătățește precizia de flotare.
Pentru minereurile mai complexe, cum ar fi cele care conțin mai multe metale rare cu structuri cristaline strâns legate, poate fi utilizat un proces de flotare în trei etape. Etapele alternante de măcinare și flotare permit o sortare meticuloasă și asigură extragerea fiecărui mineral valoros cu o puritate și o rată de recuperare maximă, punând o bază solidă pentru prelucrarea ulterioară.
3. Factori cheie în flotație
(1) Valoarea pH-ului: Echilibrul subtil al acidității nămolului
Valoarea pH-ului nămolului joacă un rol esențial în flotație, influențând profund proprietățile suprafeței minerale și performanța reactivului. Când pH-ul este peste punctul izoelectric al unui mineral, suprafața devine încărcată negativ; sub ea, suprafața este încărcată pozitiv. Aceste modificări ale sarcinii de suprafață dictează interacțiunile de adsorbție dintre minerale și reactivi, la fel ca atracția sau respingerea magneților.
De exemplu, în condiții acide, mineralele sulfurate beneficiază de o activitate îmbunătățită a colectorului, ceea ce face mai ușoară captarea mineralelor sulfurate țintă. În schimb, condițiile alcaline facilitează flotarea mineralelor oxidice prin modificarea proprietăților lor de suprafață pentru a crește afinitatea reactivului.
Diferitele minerale necesită niveluri specifice de pH pentru flotație, necesitând un control precis. De exemplu, în flotarea amestecurilor de cuarț și calcit, cuarțul poate fi plutit de preferință prin ajustarea pH-ului suspensiei la 2-3 și folosind colectoare pe bază de amine. În schimb, flotarea calcitului este favorizată în condiții alcaline cu colectoare pe bază de acizi grași. Această ajustare precisă a pH-ului este cheia pentru a obține o separare eficientă a mineralelor.
(2) Regimul reactiv
Regimul de reactiv guvernează procesul de flotație, cuprinzând selecția, dozarea, prepararea și adăugarea reactivilor. Reactivii se adsorb selectiv pe suprafețele minerale țintă, modificându-le hidrofobicitatea.
Spumatoarele stabilizează bulele din suspensie și facilitează flotarea particulelor hidrofobe. Spumatoarele obișnuite includ uleiul de pin și uleiul de crezol, care formează bule stabile, bine dimensionate pentru atașarea particulelor.
Modificatorii activează sau inhibă proprietățile suprafeței minerale și ajustează condițiile chimice sau electrochimice ale suspensiei.
Dozarea reactivilor necesită precizie – cantitățile insuficiente reduc hidrofobicitatea, reducând ratele de recuperare, în timp ce cantitățile excesive risipă reactivii, cresc costurile și compromit calitatea concentratului. Dispozitive inteligente precumcontor de concentrare onlinepoate realiza un control precis al dozelor de reactiv.
Momentul și metoda de adăugare a reactivului sunt, de asemenea, critice. Ajustatori, depresori și unii colectori sunt adesea adăugați în timpul măcinarii pentru a pregăti din timp mediul chimic al șlamului. De obicei, colectoarele și dispozitivele de spumare sunt adăugate în primul rezervor de flotație pentru a maximiza eficiența lor în momentele critice.
(3) Rata de aerare
Rata de aerare creează condiții optime pentru atașarea bulelor minerale, făcându-l un factor indispensabil în flotație. Aerarea insuficientă are ca rezultat prea puține bule, reducând șansele de coliziune și de atașare, afectând astfel performanța de plutire. Aerarea excesivă duce la turbulențe excesive, determinând ruperea bulelor și dislocarea particulelor atașate, reducând eficiența.
Inginerii folosesc metode precum colectarea gazelor sau măsurarea debitului de aer pe bază de anemometru pentru a regla cu precizie ratele de aerare. Pentru particulele grosiere, creșterea aerării pentru a genera bule mai mari îmbunătățește eficiența flotației. Pentru particule fine sau ușor de plutit, ajustările atentă asigură o flotație stabilă și eficientă.
(4) Timpul de flotație
Timpul de flotație este un echilibru delicat între gradul de concentrat și rata de recuperare, care necesită o calibrare precisă. În stadiile incipiente, mineralele valoroase se atașează rapid de bule, ceea ce duce la rate ridicate de recuperare și la niveluri de concentrat.
De-a lungul timpului, pe măsură ce mineralele mai valoroase sunt plutite, mineralele gangue pot crește, diluând puritatea concentratului. Pentru minereurile simple cu minerale cu granulație mai grosieră și ușor de plutit, sunt suficiente timpi de flotare mai scurti, asigurând rate mari de recuperare fără a sacrifica gradul de concentrat. Pentru minereurile complexe sau refractare, sunt necesari timpi de flotare mai lungi pentru a permite mineralelor cu granulație fină suficient timp de interacțiune cu reactivii și bulele. Reglarea dinamică a timpului de flotație este un semn distinctiv al tehnologiei de flotație precise și eficiente.
Ora postării: 22-ian-2025
