फ्लोटेशन अभिकर्मकांच्या वापरात प्रभुत्व मिळवा: खनिज रचना शोधण्याची अचूकता सुधारा.

च्या शेतात खनिज प्रक्रिया आणि भूगर्भीय विश्लेषण, योग्य वापर फ्लोटेशन अभिकर्मक खनिज रचना अचूकपणे शोधण्यासाठी हे अत्यंत महत्त्वाचे आहे. फ्लोटेशन ही खनिज पृथक्करण आणि समृद्धीकरणासाठी व्यापकपणे वापरली जाणारी भौतिक-रासायनिक प्रक्रिया आहे, जी खनिज पृष्ठभागांच्या भौतिक-रासायनिक गुणधर्मांमधील फरकांवर अवलंबून असते. अभिकर्मक जोडून, ​​खनिज पृष्ठभागांची जल-रासायनिकता किंवा जल-रासायनिकता समायोजित केली जाऊ शकते, ज्यामुळे लक्ष्य खनिजे गँग्यूपासून वेगळे करणे शक्य होते.

या लेखात प्रयोगशाळेतील तंत्रज्ञ आणि खाण अभियंत्यांना फ्लोटेशन प्रक्रिया ऑप्टिमाइझ करण्यास मदत करण्यासाठी, चाचणी निकालांची अचूकता आणि पुनरावृत्तीक्षमता सुधारण्यास मदत करण्यासाठी व्यावहारिक ऑपरेशनल टिप्सची मालिका सादर केली जाईल.

प्रथम, फ्लोटेशन अभिकर्मकांच्या मूलभूत प्रकारांपासून सुरुवात करूया—जिल्हाधिकारी, बंधूआणि सुधारक. प्रत्येक अभिकर्मक फ्लोटेशन प्रक्रियेत एक अद्वितीय भूमिका बजावतो. संग्राहक खनिजांची हायड्रोफोबिसिटी वाढवतात, ज्यामुळे हवेच्या बुडबुड्यांशी त्यांची जोड वाढते; फ्रॉदर फोम थर स्थिर करण्यास मदत करतात, ज्यामुळे समृद्ध खनिजे स्लरीपासून सहजपणे वेगळे होतात; मॉडिफायर्सचा वापर स्लरीची pH किंवा आयनिक शक्ती समायोजित करण्यासाठी केला जातो, ज्यामुळे खनिज फ्लोटेशनसाठी इष्टतम परिस्थिती निर्माण होते.

सततच्या तांत्रिक प्रगतीसह, फ्लोटेशन अभिकर्मकांचे प्रकार आणि अनुप्रयोग देखील विस्तारत आहेत. या अभिकर्मकांची योग्य निवड आणि वापर केवळ सुधारणा करू शकत नाही खनिज पुनर्प्राप्ती दर आणि श्रेणींमध्ये फरक आहे परंतु पर्यावरण संरक्षण आणि खर्च नियंत्रणाच्या बाबतीत देखील महत्त्वपूर्ण फायदे आणतात.

फ्लोटेशन अभिकर्मकांचा योग्य वापर कसा करावा?

अभिकर्मकांचे प्रकार

फ्लोटेशन प्लांट्समध्ये वापरल्या जाणाऱ्या अभिकर्मकांचे प्रकार हे धातूचे गुणधर्म, प्रक्रिया प्रवाह आणि इच्छित खनिज उत्पादनांची संख्या यासारख्या घटकांवर अवलंबून असतात. साधारणपणे, ते धातू निवडक चाचण्या किंवा अर्ध-औद्योगिक चाचण्यांद्वारे निश्चित केले जातात.

अभिकर्मकांना त्यांच्या कार्यांवर आधारित तीन मुख्य प्रकारांमध्ये वर्गीकृत केले जाऊ शकते:

1. भाऊबंदकी: पाणी-हवेच्या इंटरफेसवर वितरित होणारे सेंद्रिय सर्फॅक्टंट्स. त्यांचा वापर खनिजांना तरंगू शकणारा फेस थर तयार करण्यासाठी केला जातो. सामान्य फ्रॉदरमध्ये पाइन ऑइल, क्रेसिलिक अॅसिड आणि अल्कोहोल यांचा समावेश होतो.

2. संग्राहक: त्यांचे कार्य लक्ष्यित खनिजे पकडणे आहे, खनिज पृष्ठभागांच्या जलविद्युतीयतेत बदल करून तरंगणारे खनिज कण हवेच्या बुडबुड्यांना चिकटू शकतात. त्यांच्या स्वरूपाच्या आधारे, संग्राहकांना नॉन-पोलर संग्राहक, अ‍ॅनिओनिक संग्राहक आणि कॅशनिक संग्राहक असे विभागले जाऊ शकते. सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या संग्राहकांमध्ये काळे औषध, पिवळे औषध, पांढरे औषध, फॅटी अ‍ॅसिड, फॅटी अमाइन आणि खनिज तेले यांचा समावेश होतो.

3. सुधारक: मॉडिफायर्समध्ये अ‍ॅक्टिव्हेटर्स आणि इनहिबिटरचा समावेश होतो, जे खनिज पृष्ठभागांचे गुणधर्म बदलतात, खनिजे आणि संग्राहकांमधील परस्परसंवादावर परिणाम करतात. मॉडिफायर्समध्ये जलीय माध्यमाचे रासायनिक किंवा विद्युतरासायनिक गुणधर्म बदलण्यासाठी वापरले जाणारे घटक देखील समाविष्ट असतात, जसे की pH समायोजक आणि संग्राहकांची स्थिती. मॉडिफायर्सचे प्रकार समाविष्ट आहेत:

• pH समायोजित करणारे: चुना, सोडियम कार्बोनेट, सल्फ्यूरिक आम्ल, सल्फर डायऑक्साइड.

• सक्रिय करणारे: कॉपर सल्फेट, सोडियम सल्फाइड.

• प्रतिबंधक चुना, पिवळे रक्त मीठ, सोडियम सल्फाइड, सल्फर डायऑक्साइड, सोडियम सायनाइड, झिंक सल्फेट, पोटॅशियम डायक्रोमेट, पाण्याचा ग्लास, टॅनिन, विरघळणारे कोलॉइड्स, स्टार्च, कृत्रिम पॉलिमर इ.

• इतर: ओले करणारे एजंट, फ्लोटेशन एजंट, विद्राव्य घटक इ.

अभिकर्मक डोस

फ्लोटेशन दरम्यान अभिकर्मकांचा डोस अचूक असावा; अपुरा किंवा जास्त प्रमाणात खनिज प्रक्रिया निर्देशकांवर परिणाम होऊ शकतो. जास्त वापरामुळे प्रक्रिया खर्च देखील वाढू शकतो.

अभिकर्मक डोस आणि फ्लोटेशन निर्देशकांमधील संबंध:

• अपुरा संग्राहक डोस खनिजांची अपुरी जलविकार होऊ शकते, ज्यामुळे पुनर्प्राप्ती दर कमी होऊ शकतो. उलटपक्षी, जास्त प्रमाणात सांद्रतेची गुणवत्ता कमी होऊ शकते आणि पृथक्करण फ्लोटेशन गुंतागुंतीचे होऊ शकते.

• पुरेसा फ्रदर डोस नाही फोमची स्थिरता खराब होऊ शकते, तर जास्त प्रमाणात "ओव्हरफ्लो" घटना घडू शकते.

• अॅक्टिव्हेटरचा डोस खूप कमी खराब सक्रियतेस कारणीभूत ठरू शकते, तर जास्त प्रमाणात फ्लोटेशन प्रक्रियेच्या निवडकतेमध्ये व्यत्यय आणू शकते.

• अपुरा इनहिबिटर डोस सांद्रतेचा दर्जा कमी करू शकतो, तर जास्त प्रमाणात तरंगणाऱ्या खनिजांना दाबू शकतो, ज्यामुळे पुनर्प्राप्ती दर कमी होतो.

अभिकर्मक तयारी

सोप्या पद्धतीने जोडण्यासाठी घन अभिकर्मक द्रवांमध्ये पातळ केले जातात. पिवळे औषध, अमाइन ब्लॅक मेडिसिन, वॉटर ग्लास, सोडियम कार्बोनेट, कॉपर सल्फेट आणि सोडियम सल्फाइड यांसारखे पाण्यात विरघळणारे अभिकर्मक २% ते १०% पर्यंत सांद्रतेसह जलीय द्रावण म्हणून तयार केले पाहिजेत. पाण्यात विरघळणारे अभिकर्मक जोडण्यासाठी जलीय द्रावण म्हणून तयार करण्यापूर्वी ते द्रावकात विरघळले पाहिजेत, जसे की काही अमाइन संग्राहक जे थेट जोडले जाऊ शकतात, जसे की क्रमांक २ तेल, क्रमांक ३१ ब्लॅक मेडिसिन आणि ओलिक अॅसिड. अत्यंत विरघळणारे अभिकर्मक ज्यांना लक्षणीय प्रमाणात आवश्यक असते, त्यांच्यासाठी तयारीचे सांद्रता सामान्यतः १०% ते २०% पर्यंत असते, जसे की सोडियम सल्फाइड, जे वापरताना १५% वर तयार केले जाते. कमी विरघळणारे अभिकर्मकांसाठी, कमी सांद्रतेचे द्रावण म्हणून तयार करण्यापूर्वी त्यांना विरघळवण्यासाठी सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्सचा वापर केला जाऊ शकतो.

ची निवड अभिकर्मक तयारी ही पद्धत प्रामुख्याने अभिकर्मकांच्या गुणधर्मांवर, जोडण्याच्या पद्धतीवर आणि त्यांच्या कार्यांवर अवलंबून असते. वेगवेगळ्या तयारी पद्धतींमुळे एकाच अभिकर्मकाच्या डोसमध्ये आणि परिणामांमध्ये लक्षणीय फरक असू शकतो. साधारणपणे, सामान्य तयारी पद्धतींमध्ये हे समाविष्ट आहे:

1. २% ते १०% जलीय द्रावण तयार करणे: बहुतेक पाण्यात विरघळणारे अभिकर्मक अशा प्रकारे तयार केले जातात (उदा., पिवळे औषध, तांबे सल्फेट, पाण्याचा ग्लास).

2. द्रावकात विरघळणे: काही पाण्यात विरघळणारे अभिकर्मक विशेष सॉल्व्हेंट्समध्ये विरघळवता येतात. उदाहरणार्थ, पांढरे औषध पाण्यात विरघळणारे नसते परंतु ते 10% ते 20% अ‍ॅनिलिन द्रावणात विरघळवता येते आणि अ‍ॅनिलिन मिश्रित द्रावण तयार केल्यानंतर ते वापरावे लागते. त्याचप्रमाणे, अ‍ॅनिलिन ब्लॅक औषध पाण्यात विरघळणारे नसते परंतु ते सोडियम हायड्रॉक्साइड अल्कलाइन द्रावणात विरघळू शकते, म्हणून फ्लोटेशनसाठी अ‍ॅनिलिन ब्लॅक मेडिसिन द्रावण तयार करण्यासाठी अभिकर्मक जोडण्यापूर्वी प्रथम अल्कलाइन सोडियम हायड्रॉक्साइड द्रावण तयार करणे आवश्यक आहे.

3. सस्पेंशन किंवा इमल्शन म्हणून तयार करणे: काही कमी विरघळणाऱ्या घन अभिकर्मकांसाठी, ते वापरण्यासाठी इमल्शन म्हणून तयार केले जाऊ शकतात. उदाहरणार्थ, चुन्याची पाण्यात विद्राव्यता खूप कमी असते, म्हणून ते बारीक करून पावडरमध्ये मिसळले जाऊ शकते आणि दुधाळ सस्पेंशन (उदा. चुन्याचे दूध) तयार करण्यासाठी पाण्यात मिसळले जाऊ शकते, किंवा ते थेट कोरड्या पावडर स्वरूपात बॉल मिल किंवा स्टिरिंग टँकमध्ये जोडले जाऊ शकते.

4. सॅपोनिफिकेशन: फॅटी अ‍ॅसिड गोळा करणाऱ्यांसाठी, सॅपोनिफिकेशन ही सर्वात सामान्य पद्धत आहे. उदाहरणार्थ, हेमॅटाइट निवडताना, पॅराफिन आणि टार तेलाचा सॅपोनिफाइड साबण संग्राहक म्हणून वापरला जातो. टार तेल साबण काढून टाकण्यासाठी, अभिकर्मक तयार करताना सुमारे १०% सोडियम कार्बोनेट घालावे आणि गरम साबणाचे द्रावण तयार करण्यासाठी गरम करावे.

5. नळ: अल्ट्रासोनिक इमल्सिफिकेशन किंवा यांत्रिक ढवळणी वापरून इमल्सिफिकेशन साध्य करता येते. इमल्सिफिकेशननंतर, फॅटी अ‍ॅसिड आणि डिझेल स्लरीमध्ये त्यांचे फैलाव वाढवू शकतात, ज्यामुळे अभिकर्मकांची प्रभावीता सुधारते. काही इमल्सिफायिंग एजंट्स जोडल्याने प्रभावीपणा आणखी वाढू शकतो.

6. आम्लीकरण: कॅशनिक कलेक्टर्स वापरताना, त्यांच्या कमी विद्राव्यतेमुळे, फ्लोटेशनसाठी पाण्यात विरघळण्यापूर्वी त्यांना हायड्रोक्लोरिक आम्ल किंवा एसिटिक आम्लने पूर्व-उपचार करणे आवश्यक आहे.

7. एरोसोल पद्धत: ही एक नवीन तयारी पद्धत आहे जी अभिकर्मकांची क्रिया वाढवते. यामध्ये अभिकर्मकांना थेट फ्लोटेशन टँकमध्ये जोडण्यापूर्वी हवेतील माध्यमात एरोसोलाइझ करण्यासाठी विशेष फवारणी यंत्राचा वापर केला जातो, म्हणूनच याला "एरोसोल फ्लोटेशन पद्धत" असेही म्हणतात. ही पद्धत केवळ उपयुक्त खनिजांची तरंगण्याची क्षमता सुधारत नाही तर अभिकर्मकांचा वापर देखील लक्षणीयरीत्या कमी करते. उदाहरणार्थ, संग्राहकांचा डोस नेहमीच्या प्रमाणाच्या फक्त एक तृतीयांश ते एक चतुर्थांश असू शकतो, तर इतरांचा डोस फक्त एक पंचमांश असू शकतो.

8. अभिकर्मकांचे इलेक्ट्रोकेमिकल उपचार: फ्लोटेशन अभिकर्मकांवर रासायनिक प्रक्रिया करण्यासाठी द्रावणातून थेट प्रवाह जातो, जो अभिकर्मकाची स्थिती, pH मूल्य आणि रेडॉक्स क्षमता बदलू शकतो, ज्यामुळे सर्वात सक्रिय अभिकर्मक घटकांची एकाग्रता वाढते, कोलॉइड तयार करण्यासाठी महत्त्वपूर्ण एकाग्रता वाढते आणि पाण्यात कमी विरघळणारे अभिकर्मकांचे विखुरणे सुधारते.

साधारणपणे, संग्राहक आणि फ्रदर १-२ मिनिटे ढवळले जातात, तर काही अभिकर्मक, जसे की पोटॅशियम डायक्रोमेट जे तांबे-शिसे वेगळे करताना शिसे दाबण्यासाठी वापरले जाते, त्यांना जास्त वेळ ढवळावे लागू शकते.

अभिकर्मक जोडण्याचे स्थान

फ्लोटेशन अभिकर्मकांची प्रभावीता वाढवण्यासाठी, शक्य तितक्या लवकर योग्य फ्लोटेशन वातावरण तयार करण्यासाठी बॉल मिलमध्ये अॅडजस्टिंग एजंट्स, इनहिबिटर आणि काही कलेक्टर्स (उदा. केरोसीन) जोडण्याची सामान्य पद्धत आहे. फ्लोटेशन प्रक्रियेच्या पहिल्या स्टिरिंग टँकमध्ये कलेक्टर आणि फ्रदर बहुतेक जोडले जातात. जर दोन स्टिरिंग टँक असतील तर पहिल्या टँकमध्ये अॅक्टिव्हेटर जोडावा, तर दुसऱ्या टँकमध्ये कलेक्टर आणि फ्रदर जोडावा. फ्लोटेशन मशीनमधील अभिकर्मकांच्या भूमिकेनुसार अॅडिशन पॉइंट्स बदलतात. उदाहरणार्थ, कॉपर सल्फेट, यलो मेडिसिन आणि पाइन ऑइल सामान्यतः खालील क्रमाने जोडले जातात: पहिल्या स्टिरिंग टँकच्या मध्यभागी कॉपर सल्फेट, दुसऱ्या टँकच्या मध्यभागी पिवळे औषध आणि दुसऱ्या स्टिरिंग टँकच्या आउटलेटवर पाइन ऑइल जोडले जाते. सर्वसाधारणपणे, फ्लोटेशन प्लांट्स प्रथम पीएच अॅडजस्टर जोडतात जेणेकरून स्लरी योग्य पीएचवर येईल आणि त्यानंतर कलेक्टर आणि इनहिबिटर अधिक प्रभावीपणे काम करू शकतील. अभिकर्मक जोडताना, अभिकर्मक अकार्यक्षमतेस कारणीभूत असलेल्या काही हानिकारक आयनांच्या समस्येची जाणीव असणे आवश्यक आहे. उदाहरणार्थ, हायड्राइड आयनांशी अभिक्रिया करणारे तांबे आयन हायड्राइड्सची अकार्यक्षमता निर्माण करू शकतात. तांबे-सल्फर पृथक्करणात, जर ढवळणाऱ्या टाकीमध्ये अनेक तांबे आयन असतील, तर सायनाइड ढवळणाऱ्या टाकीमध्ये जोडू नये परंतु पृथक्करण फ्लोटेशन प्रक्रियेदरम्यान थेट जोडले पाहिजे.

अभिकर्मक जोडणी क्रम

फ्लोटेशन प्लांट्समध्ये अभिकर्मक जोडण्याचा सामान्य क्रम खालीलप्रमाणे आहे: कच्च्या धातूंच्या फ्लोटेशनसाठी, ते pH समायोजक, इनहिबिटर किंवा अ‍ॅक्टिव्हेटर्स, फ्रॉथर्स आणि कलेक्टर्स असावेत; फ्लोटेशन दरम्यान रोखलेल्या खनिजांसाठी, अ‍ॅक्टिव्हेटर्स, कलेक्टर्स आणि फ्रॉथर्स असा क्रम असावा.

अभिकर्मक जोडण्याच्या पद्धती

अभिकर्मक जोडण्यासाठी साधारणपणे दोन पद्धती आहेत: केंद्रीकृत बेरीज आणि विखुरलेले बेरीज. बेरीज पद्धतीची निवड करताना अभिकर्मक प्रकार आणि अभिकर्मकांच्या कृती दोन्ही विचारात घेतल्या पाहिजेत.

१. केंद्रीकृत बेरीज: बहुतेक अभिकर्मक मध्यवर्ती पद्धतीने जोडले जातात; उदाहरणार्थ, संग्राहक, सक्रिय करणारे आणि अवरोधक ढवळणाऱ्या टाक्यांमध्ये जोडले जातात.

२. विखुरलेले बेरीज: काही अभिकर्मक थेट फ्लोटेशन टँकमध्ये जोडले जाऊ शकतात, जे बहुतेकदा अस्थिर किंवा इतर अभिकर्मकांना संवेदनशील असलेल्या अभिकर्मकांवर लागू केले जातात. उदाहरणार्थ, जर फ्लोटेशन अभिकर्मक एकमेकांवर हानिकारक परिणाम करतात (उदा., सक्रिय फ्लोटेशनवर अतिरिक्त सोडियम सल्फाइडचा नकारात्मक प्रभाव), तर अभिकर्मक थेट फ्लोटेशन मशीनमध्ये जोडले जाऊ शकतात.

निष्कर्ष

फ्लोटेशन अभिकर्मकांची योग्य निवड, तयारी, डोस आणि भर घालून, खनिज प्रक्रिया आणि भूगर्भीय विश्लेषण ऑप्टिमाइझ केले जाऊ शकते, ज्यामुळे चाचण्या आणि विश्लेषणांची अचूकता आणि कार्यक्षमता वाढते. या ऑपरेशनल टिप्सचा उद्देश प्रयोगशाळेतील तंत्रज्ञ आणि खाण अभियंत्यांना फ्लोटेशन अभिकर्मकांचा अधिक चांगल्या प्रकारे वापर करण्यास मदत करणे आहे, ज्यामुळे सुधारित ऑपरेशनल कार्यक्षमता आणि अधिक विश्वासार्ह परिणाम मिळतात.