Mwalimu matumizi ya vitendanishi vya kuelea: kuboresha usahihi wa ugunduzi wa utungaji wa madini

Katika nyanja za usindikaji wa madini na uchambuzi wa kijiolojia, matumizi sahihi ya vitendanishi vya Flotation ni muhimu kwa kugundua kwa usahihi michanganyiko ya madini. Flotation ni mchakato wa kifizikia unaotumika sana kwa ajili ya utenganishaji na uboreshaji wa madini, ukitegemea tofauti katika sifa za kifizikia za nyuso za madini. Kwa kuongeza vitendanishi, hidrofiliki au hidrofobiki ya nyuso za madini inaweza kurekebishwa, na kuwezesha utenganishaji wa madini lengwa kutoka kwa gangue.

Makala haya yataanzisha mfululizo wa vidokezo vya kiutendaji ili kusaidia mafundi wa maabara na wahandisi wa madini kuboresha mchakato wa kuelea, kuboresha usahihi na kurudiwa kwa matokeo ya mtihani.

Kwanza, hebu tuanze na aina za msingi za vitendanishi vya kuelea— Wakusanyaji , Wafyonzaji , na Warekebishaji . Kila kitendanishi kina jukumu la kipekee katika mchakato wa kuelea. Vikusanyaji huongeza upoifishaji wa madini, na kukuza mshikamano wao na viputo vya hewa; wafyonzaji husaidia kuimarisha safu ya povu, na kuruhusu madini yaliyoimarishwa kutenganishwa kwa urahisi na tope; virekebishaji hutumika kurekebisha pH au nguvu ya ioni ya tope, na kuunda hali bora za kuelea kwa madini.

Kwa maendeleo endelevu ya kiteknolojia, aina na matumizi ya vitendanishi vya kuelea pia yanapanuka. Uteuzi na matumizi sahihi ya vitendanishi hivi hayawezi tu kuboresha viwango na daraja la urejeshaji wa madini lakini pia huleta faida kubwa katika suala la ulinzi wa mazingira na udhibiti wa gharama.

Jinsi ya kutumia Vitendanishi vya Flotation kwa Usahihi?

Aina za Vitendanishi

Aina za vitendanishi vinavyotumika katika mimea ya kuelea hutegemea mambo kama vile mali ya ore, mtiririko wa mchakato, na idadi ya bidhaa za madini zinazohitajika. Kwa ujumla, huamuliwa kupitia majaribio ya kuchagua ore au majaribio ya nusu ya viwanda.

Vitendanishi vinaweza kugawanywa kwa upana katika aina tatu kuu kulingana na kazi zao:

1. Frothers: Visafishaji vya kikaboni vinavyosambaa kwenye kiolesura cha maji-hewa. Hutumika kutengeneza safu ya povu ambayo inaweza kuelea madini. Frothers za kawaida ni pamoja na mafuta ya msonobari, asidi ya kresiliki, na alkoholi.

2. Wakusanyaji: Kazi yao ni kukamata madini lengwa, na kubadilisha upoozaji wa nyuso za madini ili kuruhusu chembe za madini zinazoelea kushikamana na viputo vya hewa. Kulingana na asili yao, wakusanyaji wanaweza kugawanywa katika wakusanyaji wasio na polar, wakusanyaji wa anionic, na wakusanyaji wa cationic. Wakusanyaji wanaotumika sana ni pamoja na dawa nyeusi, dawa ya njano, dawa nyeupe, asidi ya mafuta, amini za mafuta, na mafuta ya madini.

3. Virekebishaji: Virekebishaji vinajumuisha viamilishi na vizuizi, ambavyo hubadilisha sifa za nyuso za madini, na kuathiri mwingiliano kati ya madini na wakusanyaji. Virekebishaji pia vinajumuisha mawakala wanaotumika kubadilisha sifa za kemikali au kielektroniki za kati ya maji, kama vile virekebishaji vya pH na hali ya wakusanyaji. Aina za virekebishaji ni pamoja na:

• Virekebishaji vya pH: Chokaa, kaboneti ya sodiamu, asidi ya sulfuriki, dioksidi ya sulfuri.

• Viamilishi: Sulfate ya shaba, sulfidi ya sodiamu.

• Vizuizi: Chokaa, chumvi ya njano ya damu, sulfidi ya sodiamu, dioksidi ya salfa, sianidi ya sodiamu, sulfate ya zinki, dikrometi ya potasiamu, glasi ya maji, tanini, koloidi mumunyifu, wanga, polima za sintetiki, n.k.

• Nyingine: Viambato vya kulowesha, viambato vya kuelea, viyeyushi, n.k.

Kipimo cha Reagent

Kipimo cha reagents wakati wa flotation lazima iwe sahihi; kiasi cha kutosha au kupita kiasi kinaweza kuathiri viashiria vya usindikaji wa madini. Matumizi kupita kiasi yanaweza pia kuongeza gharama za usindikaji.

Uhusiano Kati ya Kipimo cha Reagent na Viashiria vya Flotation:

• Kipimo kisichotosha cha mkusanyaji kinaweza kusababisha kutojali madini vizuri, na kupunguza viwango vya urejeshaji. Kinyume chake, kiasi kikubwa kinaweza kupunguza ubora wa makinikia na kuathiri utengano.

• Kipimo kisichotosha cha povu kinaweza kusababisha uthabiti duni wa povu, huku kiasi kikubwa kikiweza kusababisha matukio ya "kufurika".

• Kipimo kidogo sana cha kiamilishi kinaweza kusababisha uanzishaji duni, huku kipimo kingi sana kinaweza kuvuruga uteuzi wa mchakato wa kuelea.

• Kipimo cha kutosha cha vizuizi kinaweza kupunguza kiwango cha mkusanyiko, huku kiasi kikubwa kikiweza kukandamiza madini yanayopaswa kuelea, na kupunguza viwango vya urejeshaji.

Maandalizi ya Reagent

Vitendanishi vikali hutiwa ndani ya vimiminika kwa urahisi wa kuongeza. Vitendanishi visivyoyeyuka kwa maji kama vile dawa ya manjano, dawa nyeusi ya amini, glasi ya maji, kaboni ya sodiamu, salfati ya shaba, na salfati ya sodiamu inapaswa kutayarishwa kama miyeyusho ya maji yenye viwango vya kuanzia 2% hadi 10%. Vitendanishi visivyoyeyushwa na maji vinahitaji kuyeyushwa katika kiyeyusho kabla ya kutayarishwa kama mmumunyo wa maji kwa ajili ya kuongezwa, kama vile vikusanyaji vya amini ambavyo vinaweza kuongezwa moja kwa moja, kama vile mafuta No. 2, dawa nyeusi Nambari 31, na asidi oleic. Kwa vitendanishi vyenye mumunyifu vinavyohitaji kiasi kikubwa, viwango vya maandalizi kwa kawaida huanzia 10% hadi 20%, kama vile salfidi ya sodiamu, ambayo hutayarishwa kwa 15% wakati wa matumizi. Kwa vitendanishi visivyoyeyuka, vimumunyisho vya kikaboni vinaweza kutumika kuviyeyusha kabla ya kuvitayarisha kama vimumunyisho visivyo na mkusanyiko wa chini.

Uchaguzi wa mbinu ya utayarishaji wa Kitendanishi hutegemea sifa za vitendanishi, mbinu ya kuongeza, na kazi zake. Kitendanishi hicho hicho kinaweza kuwa na tofauti kubwa katika kipimo na athari kutokana na mbinu tofauti za utayarishaji. Kwa ujumla, mbinu za kawaida za utayarishaji ni pamoja na:

1. Kuandaa myeyusho wa maji wa 2% hadi 10%: Vitendanishi vingi vinavyoyeyuka katika maji huandaliwa hivi (km. dawa ya manjano, salfeti ya shaba, glasi ya maji).

2. Kuyeyuka katika kiyeyusho: Baadhi ya vitendanishi visivyoyeyuka katika maji vinaweza kuyeyuka katika miyeyusho maalum. Kwa mfano, dawa nyeupe haiyeyuki katika maji lakini inaweza kuyeyuka katika myeyusho wa anilini wa 10% hadi 20%, na lazima itumike baada ya kuandaa myeyusho mchanganyiko wa anilini. Vile vile, dawa nyeusi ya anilini haiyeyuki katika maji lakini inaweza kuyeyuka katika myeyusho wa alkali wa hidroksidi ya sodiamu, kwa hivyo myeyusho wa hidroksidi ya sodiamu ya alkali lazima uandaliwe kwanza kabla ya kuongeza kitendanishi ili kuunda myeyusho wa dawa nyeusi ya anilini kwa ajili ya kuelea.

3. Kutayarisha kama mchanganyiko au emulsion: Kwa baadhi ya vitendanishi vigumu kuyeyuka, vinaweza kutayarishwa kama mchanganyiko kwa matumizi. Kwa mfano, chokaa kina umumunyifu mdogo sana katika maji, kwa hivyo kinaweza kusagwa vizuri na kuwa unga na kuchanganywa na maji ili kutengeneza mchanganyiko kama maziwa (km, maziwa ya chokaa), au kinaweza kuongezwa moja kwa moja katika umbo la unga mkavu kwenye kinu cha mpira au tanki la kukoroga.

4. Usafishaji: Kwa wakusanyaji wa asidi ya mafuta, usafishaji ndiyo njia ya kawaida zaidi. Kwa mfano, wakati wa kuchagua hematite, sabuni ya mafuta ya parafini na lami iliyosafishwa hutumika kama kikusanyaji. Ili kusafisha mafuta ya lami, takriban 10% ya kaboneti ya sodiamu inapaswa kuongezwa wakati wa kuandaa kitendanishi, na kupashwa moto ili kuunda myeyusho wa sabuni ya moto kwa ajili ya kuongeza.

5. Uunganishaji: Uunganishaji unaweza kupatikana kwa kutumia uunganishaji wa ultrasonic au kukoroga kwa mitambo. Baada ya uunganishaji, asidi ya mafuta na dizeli vinaweza kuongeza utawanyiko wao kwenye tope, na kuboresha ufanisi wa vitendanishi. Kuongeza baadhi ya vitendanishi vya uunganishaji kunaweza kuongeza ufanisi zaidi.

6. Uongezaji wa Asidi: Unapotumia vikusanyaji vya cationic, kutokana na umumunyifu wake duni, lazima vitibiwe mapema na asidi hidrokloriki au asidi asetiki kabla ya kuyeyuka katika maji kwa ajili ya kuelea.

7. Mbinu ya erosoli: Hii ni mbinu mpya ya maandalizi ambayo huongeza utendaji wa vitendanishi. Inahusisha kutumia kifaa maalum cha kunyunyizia dawa ili kufyonza vitendanishi kwenye hewa kabla ya kuviongeza moja kwa moja kwenye tanki la kuelea, hivyo pia hujulikana kama "njia ya kuelea ya erosoli." Njia hii sio tu inaboresha uwezo wa kuelea wa madini muhimu lakini pia hupunguza kwa kiasi kikubwa matumizi ya vitendanishi. Kwa mfano, kipimo cha wakusanyaji kinaweza kuwa theluthi moja hadi robo moja ya kiasi cha kawaida, huku kipimo cha povu kikiwa theluthi moja tu.

8. Matibabu ya kielektroniki ya vitendanishi: Mkondo wa moja kwa moja hupitishwa kupitia suluhisho la kutibu vitendanishi vya kuelea kwa kemikali, ambavyo vinaweza kubadilisha hali ya kitendanishi, thamani ya pH, na uwezo wa redoksi, na hivyo kuongeza mkusanyiko wa vipengele vya vitendanishi vinavyoamilishwa zaidi, kuongeza mkusanyiko muhimu kwa ajili ya kutengeneza kolloidi, na kuboresha utawanyiko wa vitendanishi visivyoyeyuka vizuri katika maji.

Kwa ujumla, wakusanyaji na vichanganyiko huchochewa kwa dakika 1-2, ilhali baadhi ya vitendanishi, kama vile dikromati ya potasiamu inayotumiwa kukandamiza risasi katika utenganisho wa shaba, inaweza kuhitaji kukoroga tena.

Mahali pa Kuongeza Kitendanishi

Ili kuongeza ufanisi wa vitendanishi vya kuelea, mazoezi ya jumla ni kuongeza mawakala wa kurekebisha, vizuizi, na baadhi ya watozaji (kwa mfano, mafuta ya taa) kwenye kinu ya mpira ili kuunda mazingira ya kuelea yanayofaa mapema iwezekanavyo. Watoza na frothers huongezwa zaidi katika tank ya kwanza ya kuchochea ya mchakato wa kuelea. Ikiwa kuna mizinga miwili ya kuchochea, activator inapaswa kuongezwa kwenye tank ya kwanza, wakati mtoza na frother inapaswa kuongezwa kwenye tank ya pili. Pointi za nyongeza hutofautiana kulingana na majukumu ya vitendanishi kwenye mashine ya kuelea. Kwa mfano, sulfate ya shaba, dawa ya njano, na mafuta ya pine kwa ujumla huongezwa kwa utaratibu ufuatao: sulfate ya shaba huongezwa katikati ya tank ya kwanza ya kuchochea, dawa ya njano katikati ya tank ya pili, na mafuta ya pine kwenye sehemu ya tank ya pili ya kuchochea. Kwa ujumla, mimea ya kuelea kwanza huongeza virekebishaji pH ili kuleta tope kwa pH ifaayo kabla ya kuruhusu kikusanyaji na kizuia kufanya kazi kwa ufanisi zaidi. Wakati wa kuongeza vitendanishi, ni muhimu kufahamu suala la ioni fulani hatari zinazosababisha upungufu wa vitendanishi. Kwa mfano, ioni za shaba zinazoguswa na ioni za hidridi zinaweza kusababisha kutofaulu kwa hidridi. Katika utenganisho wa shaba-sulfuri, ikiwa kuna ioni nyingi za shaba kwenye tank ya kuchochea, sianidi haipaswi kuongezwa kwenye tank ya kuchochea lakini inapaswa kuongezwa moja kwa moja wakati wa mchakato wa kuelea kwa kutenganisha.

Agizo la Ongezeko la Reagent

Mpangilio wa kawaida wa nyongeza ya kitendanishi katika mimea ya kuelea ni kama ifuatavyo: kwa kuelea kwa madini ghafi, inapaswa kuwa virekebishaji vya pH, vizuizi au viamsha, frothers, na watoza; kwa madini ambayo yamezuiliwa wakati wa kuelea, agizo ni vichochezi, watoza, na frothers.

Mbinu za Kuongeza Kitendanishi

Kwa ujumla kuna njia mbili za kuongeza vitendanishi: nyongeza ya kati na nyongeza iliyotawanywa. Chaguo la njia ya kuongeza inapaswa kuzingatia aina zote za vitendanishi na vitendo vya vitendanishi.

1. Nyongeza ya Kati: Vitendanishi vingi huongezwa katikati; kwa mfano, wakusanyaji, viamilishi, na vizuizi huongezwa kwenye matangi ya kukoroga.

2. Nyongeza Iliyotawanywa: Baadhi ya vitendanishi vinaweza kuongezwa moja kwa moja kwenye tanki la kuelea, ambalo mara nyingi hutumika kwa vitendanishi ambavyo ni tete au nyeti kwa vitendanishi vingine. Kwa mfano, ikiwa vitendanishi vya kuelea husababisha athari mbaya kwa kila kimoja (km, ushawishi mbaya wa sulfidi ya sodiamu nyingi kwenye kuelea kulioamilishwa), vitendanishi vinaweza kuongezwa moja kwa moja kwenye mashine ya kuelea.

Hitimisho

Kupitia uteuzi sahihi, maandalizi, kipimo, na kuongeza vitendanishi vya kuelea, usindikaji wa madini na uchanganuzi wa kijiolojia unaweza kuboreshwa, na kuongeza usahihi na ufanisi wa vipimo na uchanganuzi. Vidokezo hivi vya uendeshaji vinalenga kuwasaidia mafundi wa maabara na wahandisi wa uchimbaji madini katika kutumia vyema vitendanishi vya kuelea, na hivyo kusababisha utendakazi bora na matokeo ya kuaminika zaidi.