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 kuelea ni muhimu kwa kutambua kwa usahihi utunzi wa madini. Flotation ni mchakato unaotumika sana wa kifizikia kwa ajili ya kutenganisha madini na uboreshaji, kutegemea tofauti za sifa za kifizikia za nyuso za madini. Kwa kuongeza vitendanishi, hidrophilicity au haidrofobizi ya nyuso za madini inaweza kurekebishwa, kuwezesha mgawanyo 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 kimsingi za vitendanishi vya kuelea—Ushuru, Ndugu, na Marekebisho. Kila reagent ina jukumu la kipekee katika mchakato wa kuelea. Watoza huongeza hydrophobicity ya madini, kukuza kushikamana kwao na Bubbles za hewa; frothers husaidia kuimarisha safu ya povu, kuruhusu madini yaliyoboreshwa kutengwa kwa urahisi na slurry; virekebishaji hutumiwa kurekebisha pH au nguvu ya ionic ya tope, na kuunda hali bora za kuelea kwa madini.

Kwa maendeleo endelevu ya kiteknolojia, aina na matumizi ya vitendanishi vya kuelea pia vinapanuka. Uchaguzi sahihi na matumizi ya vitendanishi hivi hawezi kuboresha tu Urejeshaji wa madini viwango na madaraja lakini pia kuleta manufaa makubwa katika masuala ya 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. Ndugu: Viindamizi vya kikaboni vinavyosambaza kwenye kiolesura cha hewa-maji. Zinatumika kutengeneza safu ya povu ambayo inaweza kuelea madini. Frothers ya kawaida ni pamoja na mafuta ya pine, asidi cresylic, na alkoholi.

2. Wakusanyaji: Kazi yao ni kunasa madini lengwa, kubadilisha haidrofobu ya nyuso za madini ili kuruhusu chembe za madini zinazoelea kuambatana na viputo vya hewa. Kulingana na asili yao, watoza wanaweza kugawanywa katika watoza wasio wa polar, watoza wa anionic, na watoza wa cationic. Watozaji wa kawaida hujumuisha dawa nyeusi, dawa ya njano, dawa nyeupe, asidi ya mafuta, amini ya mafuta, na mafuta ya madini.

3. Marekebisho: Modifiers ni pamoja na activators na inhibitors, ambayo kubadilisha mali ya nyuso madini, kushawishi mwingiliano kati ya madini na watoza. Virekebishaji pia hujumuisha ajenti zinazotumiwa kubadilisha kemikali au sifa za kielektroniki za maji, kama vile virekebishaji pH na hali ya wakusanyaji. Aina za marekebisho ni pamoja na:

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

• Vianzishaji: Sulfate ya shaba, sulfidi ya sodiamu.

• Inhibitors: Chokaa, chumvi ya damu ya njano, sulfidi ya sodiamu, dioksidi ya sulfuri, sianidi ya sodiamu, sulfate ya zinki, dichromate ya potasiamu, kioo cha maji, tanini, colloids mumunyifu, wanga, polima za syntetisk, nk.

• Wengine: Wakala wa unyevu, mawakala wa kuelea, vimumunyisho, nk.

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 cha mtoza haitoshi inaweza kusababisha upungufu wa hydrophobicity ya madini, kupunguza viwango vya kupona. Kinyume chake, kiasi kikubwa kinaweza kupunguza ubora wa makinikia na kutatiza utengano wa kuelea.

• Dozi ya ziada haitoshi inaweza kusababisha utulivu duni wa povu, wakati kiasi kikubwa kinaweza kusababisha matukio ya "kufurika".

• Kipimo kidogo sana cha kianzishaji inaweza kusababisha uanzishaji duni, wakati kupita kiasi kunaweza kuvuruga uteuzi wa mchakato wa kuelea.

• Kipimo cha inhibitor haitoshi inaweza kupunguza kiwango cha mkusanyiko, wakati kiasi kikubwa kinaweza kukandamiza madini ambayo yanapaswa kuelea, na kupunguza viwango vya kurejesha.

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 Maandalizi ya reagent njia kimsingi inategemea mali ya vitendanishi, njia ya kuongeza, na kazi zao. Reagent sawa inaweza kuwa na tofauti kubwa katika kipimo na madhara kutokana na mbinu tofauti za maandalizi. Kwa ujumla, njia za kawaida za maandalizi ni pamoja na:

1. Kuandaa 2% hadi 10% ya suluhisho la maji: Vitendanishi vingi vya mumunyifu katika maji hutayarishwa kwa njia hii (kwa mfano, dawa ya manjano, sulfate ya shaba, glasi ya maji).

2. Kuyeyusha katika kutengenezea: Baadhi ya vitendanishi visivyo na maji vinaweza kufutwa katika vimumunyisho maalum. Kwa mfano, dawa nyeupe haina mumunyifu wa maji lakini inaweza kufutwa katika 10% hadi 20% ya ufumbuzi wa anilini, na lazima itumike baada ya kuandaa ufumbuzi wa mchanganyiko wa aniline. Vile vile, dawa nyeusi ya anilini haina mumunyifu katika maji lakini inaweza kufutwa katika ufumbuzi wa alkali wa hidroksidi ya sodiamu, hivyo ufumbuzi wa hidroksidi ya sodiamu ya alkali lazima iandaliwe kwanza kabla ya kuongeza reagent ili kuunda ufumbuzi wa dawa nyeusi ya anilini kwa kuelea.

3. Kuandaa kama kusimamishwa au emulsion: Kwa baadhi ya vitendanishi vikali visivyo na mumunyifu, vinaweza kutayarishwa kama emulsion kwa matumizi. Kwa mfano, chokaa ina umumunyifu mdogo sana katika maji, kwa hivyo inaweza kusagwa laini kuwa unga na kuchanganywa na maji ili kuunda kusimamishwa kwa maziwa (kwa mfano, maziwa ya chokaa), au inaweza kuongezwa moja kwa moja katika fomu ya unga kavu kwenye kinu cha mpira au tangi ya kukoroga.

4. Saponization: Kwa watoza asidi ya mafuta, saponification ni njia ya kawaida. Kwa mfano, wakati wa kuchagua hematite, sabuni ya saponified ya parafini na mafuta ya lami hutumiwa kama mtoza. Ili saponify mafuta ya lami, karibu 10% ya carbonate ya sodiamu inapaswa kuongezwa wakati wa kuandaa reagent, na joto ili kuunda suluhisho la sabuni ya moto kwa kuongeza.

5. Kuimarisha: Emulsification inaweza kupatikana kwa kutumia emulsification ya ultrasonic au kuchochea mitambo. Baada ya emulsification, asidi ya mafuta na dizeli inaweza kuongeza utawanyiko wao katika slurry, kuboresha ufanisi wa reagents. Kuongeza baadhi ya mawakala wa emulsifying kunaweza kuongeza ufanisi zaidi.

6. Asidi: Wakati wa kutumia wakusanyaji wa cationic, kwa sababu ya umumunyifu wao duni, lazima zitibiwe mapema na asidi hidrokloriki au asidi ya asetiki kabla ya kuyeyushwa ndani ya maji kwa kuelea.

7. Mbinu ya erosoli: Hii ni njia mpya ya maandalizi ambayo huongeza hatua ya reagents. Inahusisha kutumia kifaa maalum cha kunyunyuzia ili kulainisha vitendanishi kwenye chombo cha hewa kabla ya kuviongeza moja kwa moja kwenye tanki la kuelea, kwa hivyo pia hujulikana kama "mbinu ya kuelea ya erosoli." Njia hii sio tu inaboresha kuelea kwa madini muhimu lakini pia hupunguza kwa kiasi kikubwa matumizi ya vitendanishi. Kwa mfano, kipimo cha watoza kinaweza kuwa moja ya tatu hadi moja ya nne ya kiasi cha kawaida, wakati kipimo cha ziada kinaweza kuwa moja ya tano tu.

8. Matibabu ya electrochemical ya vitendanishi: Mkondo wa moja kwa moja hupitishwa kupitia suluhisho la kutibu kemikali za vitendanishi vya kuelea, ambavyo vinaweza kubadilisha hali ya kitendanishi, thamani ya pH, na uwezo wa kurejesha tena uwezo wa kitendanishi, na hivyo kuongeza mkusanyiko wa vijenzi vinavyoamilishwa zaidi, kuinua ukolezi muhimu wa kuunda koloidi, na kuboresha mtawanyiko wa vitendanishi visivyoyeyuka 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, watoza, activators, na inhibitors huongezwa kwenye mizinga ya kuchochea.

2. Nyongeza iliyotawanywa: Vitendanishi vingine vinaweza kuongezwa moja kwa moja kwenye tank ya kuelea, ambayo mara nyingi hutumiwa kwa vitendanishi ambavyo ni tete au nyeti kwa vitendanishi vingine. Kwa mfano, ikiwa vitendanishi vya kuelea vinasababisha madhara kwenye kimoja na kingine (kwa mfano, ushawishi mbaya wa salfidi ya sodiamu ya ziada kwenye kuelea ulioamilishwa), 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.