Истифодаи реагентхои флотациониро азхуд кунед: дурустии муайян кардани таркиби минералиро такмил диҳед

Дар соҳаҳои коркарди маъданҳо ва таҳлили геологӣ, истифодаи дурусти реагентҳои флотатсия барои муайян кардани дақиқи таркиби маъданҳо муҳим аст. Флотатсия як раванди васеъ истифодашавандаи физикию химиявӣ барои ҷудокунӣ ва ғанӣ гардонидани маъданҳо мебошад, ки ба фарқиятҳои хосиятҳои физикию химиявии сатҳҳои маъданӣ асос ёфтааст. Бо илова кардани реагентҳо, гидрофилӣ ё гидрофобии сатҳҳои маъданиро метавон танзим кард, ки имкон медиҳад минералҳои мақсаднок аз ганг ҷудо карда шаванд.

Ин мақола як қатор маслиҳатҳои амалии амалиро барои кӯмак ба техникҳо ва муҳандисони кӯҳӣ дар оптимизатсияи раванди флотатсия, баланд бардоштани дақиқӣ ва такроршавандагии натиҷаҳои санҷиш муаррифӣ мекунад.

Аввалан, биёед бо намудҳои асосии реагентҳои флотатсия - коллекторҳо , кафккунакҳо ва модификаторҳо оғоз кунем . Ҳар як реагент дар раванди флотатсия нақши беназир дорад. Коллекторҳо гидрофобии минералҳоро афзоиш медиҳанд ва пайвастшавии онҳоро ба ҳубобчаҳои ҳавоӣ беҳтар мекунанд; кафккунакҳо ба устувории қабати кафк мусоидат мекунанд ва имкон медиҳанд, ки минералҳои ғанӣ аз маҳлул ба осонӣ ҷудо карда шаванд; модификаторҳо барои танзими рН ё қувваи ионии маҳлул истифода мешаванд ва шароити беҳтаринро барои флотатсияи минералҳо фароҳам меоранд.

Бо пешрафтҳои пайвастаи технологӣ, намудҳо ва татбиқи реагентҳои флотатсия низ васеъ шуда истодаанд. Интихоб ва истифодаи дурусти ин реагентҳо на танҳо метавонад суръати барқароршавӣ ва дараҷаи маъданро беҳтар созад, балки аз ҷиҳати ҳифзи муҳити зист ва назорати хароҷот низ манфиатҳои назаррас ба бор орад.

Чӣ тавр реактивҳои флотатсияро дуруст истифода бурдан мумкин аст?

Намудҳои реактивҳо

Намудҳои реагентҳое, ки дар нерӯгоҳҳои флотатсия истифода мешаванд, аз омилҳое ба монанди хосиятҳои маъдан, ҷараёни раванд ва миқдори маҳсулоти маъдании дилхоҳ вобастаанд. Умуман, онҳо тавассути санҷишҳои интихоби маъдан ё озмоишҳои нимсаноатӣ муайян карда мешаванд.

Реактивҳоро аз рӯи вазифаҳояшон ба таври васеъ ба се намуди асосӣ тақсим кардан мумкин аст:

1. Кафккунакҳо: Сурфактантҳои органикӣ, ки дар сатҳи байни об ва ҳаво паҳн мешаванд. Онҳо барои тавлиди қабати кафке истифода мешаванд, ки метавонад минералҳоро шино кунад. Кафккунакҳои маъмулӣ равғани санавбар, кислотаи кресил ва спиртҳоро дар бар мегиранд.

2. Коллекторҳо: Вазифаи онҳо аз гирифтани минералҳои мақсаднок иборат аст, ки гидрофобии сатҳҳои минералиро тағйир медиҳанд, то зарраҳои минералии шинокунанда ба ҳубобчаҳои ҳаво часпанд. Вобаста ба хусусияти худ, коллекторҳоро метавон ба коллекторҳои ғайриқутбӣ, коллекторҳои анионӣ ва коллекторҳои катионӣ тақсим кард. Коллекторҳои маъмулан истифодашаванда доруҳои сиёҳ, доруҳои зард, доруҳои сафед, кислотаҳои равғанӣ, аминҳои равғанӣ ва равғанҳои минералиро дар бар мегиранд.

3. Модификаторҳо: Модификаторҳо фаъолкунандаҳо ва ингибиторҳоро дар бар мегиранд, ки хосиятҳои сатҳҳои минералиро тағйир медиҳанд ва ба таъсири мутақобилаи байни минералҳо ва коллекторҳо таъсир мерасонанд. Модификаторҳо инчунин агентҳоеро дар бар мегиранд, ки барои тағир додани хосиятҳои кимиёвӣ ё электрохимиявии муҳити обӣ, ба монанди танзимгарони рН ва ҳолати коллекторҳо истифода мешаванд. Намудҳои модификаторҳо инҳоянд:

• Танзимкунандагони рН: оҳак, карбонати натрий, кислотаи сулфат, дуоксиди сулфат.

• Моддаҳои фаъолкунанда: сулфати мис, сулфиди натрий.

• Ингибиторҳо: Оҳак, намаки хуни зард, сулфиди натрий, дуоксиди сулфур, сианиди натрий, сулфати руҳ, дихромати калий, шишаи обӣ, танин, коллоидҳои ҳалшаванда, крахмал, полимерҳои синтетикӣ ва ғайра.

• Дигарон: агентҳои таркунанда, агентҳои флотатсия, ҳалкунандаҳо ва ғайра.

Микдори реактив

Микдори реактивхо хангоми флотация бояд аник бошад; микдори нокифоя ё аз хад зиёд ба нишондихандахои коркарди маъданхо таъсир расонда метавонад. Истифодаи аз ҳад зиёд метавонад хароҷоти коркардро зиёд кунад.

Муносибати байни вояи реактив ва нишондиҳандаҳои флотатсия:

• Миқдори нокифояи коллектор метавонад боиси нокифоя будани гидрофобии минералҳо гардад ва суръати барқароркуниро коҳиш диҳад. Баръакс, миқдори аз ҳад зиёд метавонад сифати консентратро паст кунад ва флотатсияи ҷудокуниро мушкил созад.

• Миқдори нокифояи кафккунанда метавонад ба устувории пасти кафк оварда расонад, дар ҳоле ки миқдори аз ҳад зиёд метавонад боиси падидаи "аз ҳад зиёд" гардад.

• Миқдори аз ҳад ками фаъолкунанда метавонад ба фаъолшавии суст оварда расонад, дар ҳоле ки миқдори аз ҳад зиёд метавонад интихобии раванди флотатсияро халалдор кунад.

• Миқдори нокифояи ингибитор метавонад сифати консентратсияро паст кунад, дар ҳоле ки миқдори аз ҳад зиёд метавонад минералҳоеро, ки бояд шино кунанд, пахш кунад ва суръати барқароршавиро коҳиш диҳад.

Тайёр кардани реактив

Реактивҳои сахт ба моеъҳо барои осон илова карда мешаванд. Реагентҳои дар об ҳалнашаванда, аз қабили доруи зард, доруи сиёҳи амин, шишаи об, карбонати натрий, сулфати мис ва сулфиди натрий бояд ҳамчун маҳлулҳои обӣ бо консентратсияи аз 2% то 10% омода карда шаванд. Реагентҳои дар об ҳалнашавандаро пеш аз омода кардан ба сифати маҳлули обӣ барои илова кардан дар як ҳалкунанда ҳал кардан лозим аст, масалан, баъзе коллекторҳои аминокислота, ки онҳоро мустақиман илова кардан мумкин аст, ба монанди равғани № 2, доруи сиёҳи № 31 ва кислотаи oleic. Барои реагентҳои хеле ҳалшаванда, ки миқдори назаррасро талаб мекунанд, консентратсияи омодагӣ одатан аз 10% то 20% фарқ мекунад, масалан сулфиди натрий, ки ҳангоми истифода дар 15% омода карда мешавад. Барои реагентҳои суст ҳалшаванда, ҳалкунандаҳои органикиро пеш аз тайёр кардани онҳо ҳамчун маҳлулҳои консентратсияи паст истифода бурдан мумкин аст.

Интихоби усули тайёр кардани реагентҳо пеш аз ҳама аз хосиятҳои реагентҳо, усули илова ва вазифаҳои онҳо вобаста аст. Ҳамон як реагент метавонад аз сабаби усулҳои гуногуни тайёркунӣ дар миқдор ва таъсир фарқиятҳои назаррас дошта бошад. Умуман, усулҳои маъмули тайёркунӣ инҳоянд:

1. Тайёр кардани маҳлули обӣ аз 2% то 10%: Аксари реагентҳои дар об ҳалшаванда бо ин роҳ тайёр карда мешаванд (масалан, доруи зард, сулфати мис, шишаи об).

2. Ҳал кардан дар ҳалкунанда: Баъзе реагентҳои дар об ҳалнашавандаро дар ҳалкунандаҳои махсус ҳал кардан мумкин аст. Масалан, доруи сафед дар об ҳал намешавад, аммо онро дар маҳлули анилин аз 10% то 20% ҳал кардан мумкин аст ва бояд пас аз тайёр кардани маҳлули омехтаи анилин истифода шавад. Ба ҳамин монанд, доруи сиёҳи анилин дар об ҳал намешавад, аммо метавонад дар маҳлули ишқории гидроксиди натрий ҳал шавад, аз ин рӯ, пеш аз илова кардани реагент барои эҷод кардани маҳлули доруи сиёҳи анилин барои флотатсия, аввал бояд маҳлули гидроксиди натрий ишқорӣ омода карда шавад.

3. Омодасозӣ ҳамчун суспензия ё эмульсия: Барои баъзе реагентҳои сахти камҳалшаванда, онҳоро ҳамчун эмульсияҳо барои истифода омода кардан мумкин аст. Масалан, оҳак дар об ҳалшавандагии хеле паст дорад, аз ин рӯ онро метавон майда карда ба хока табдил дод ва бо об омехта кард, то суспензияи ширӣ ҳосил кунад (масалан, шири оҳак), ё онро метавон мустақиман дар шакли хокаи хушк ба осиёби тӯбӣ ё зарфи омехтакунӣ илова кард.

4. Собункунонӣ: Барои ҷамъкунандаҳои кислотаҳои равғанӣ, собункунонӣ усули маъмултарин аст. Масалан, ҳангоми интихоби гематит, собуни собуншудаи парафин ва равғани қатрон ҳамчун ҷамъкунанда истифода мешавад. Барои собункунонии равғани қатрон, ҳангоми тайёр кардани реагент тақрибан 10% карбонати натрий илова карда, барои тайёр кардани маҳлули гарми собун барои илова гарм кардан лозим аст.

5. Эмулсия: Эмулсияро бо истифода аз эмулсиякунии ултрасадоӣ ё омехтакунии механикӣ ба даст овардан мумкин аст. Пас аз эмулсия, кислотаҳои равғанӣ ва дизел метавонанд парокандагии худро дар маҳлул беҳтар кунанд ва самаранокии реагентҳоро беҳтар созанд. Илова кардани баъзе агентҳои эмулсиякунанда метавонад самаранокиро боз ҳам беҳтар созад.

6. Туршнокӣ: Ҳангоми истифодаи коллекторҳои катионӣ, аз сабаби паст ҳалшавандагии онҳо, онҳоро пеш аз он ки дар об барои флотатсия ҳал шаванд, бояд бо кислотаи хлорид ё кислотаи сирко пешакӣ коркард кард.

7. Усули аэрозол: Ин усули нави тайёркунӣ аст, ки таъсири реагентҳоро беҳтар мекунад. Он истифодаи дастгоҳи махсуси пошиданро дар бар мегирад, то реагентҳоро дар муҳити ҳавоӣ аэрозолизатсия кунад, пеш аз он ки онҳоро мустақиман ба зарфи флотатсия илова кунанд, ки аз ин рӯ онро "усули флотатсияи аэрозол" низ меноманд. Ин усул на танҳо шинокунандаи маъданҳои муфидро беҳтар мекунад, балки истифодаи реагентҳоро низ ба таври назаррас кам мекунад. Масалан, миқдори коллекторҳо метавонад танҳо аз се як то чоряки миқдори муқаррарӣ бошад, дар ҳоле ки миқдори кафккунак метавонад танҳо аз панҷ як ҳисса бошад.

8. Коркарди электрохимиявии реагентҳо: Ҷараёни мустақим тавассути маҳлул барои коркарди кимиёвии реагентҳои флотатсия гузаронида мешавад, ки метавонад ҳолати реагент, арзиши рН ва потенсиали оксиду барқароркуниро тағйир диҳад ва бо ин васила консентратсияи ҷузъҳои фаъолтарини реагентро афзоиш диҳад, консентратсияи муҳимро барои ташаккули коллоидҳо афзоиш диҳад ва парокандагии реагентҳои бадҳалшавандаро дар об беҳтар созад.

Умуман, коллекторҳо ва кафккунакҳо барои 1-2 дақиқа омехта мешаванд, дар ҳоле ки баъзе реагентҳо, ба монанди дихромати калий, ки барои рафъи сурб ҳангоми ҷудошавии мис-сурб истифода мешаванд, метавонанд омехтаи тӯлониро талаб кунанд.

Ҷойгиршавии иловаи реактив

Барои ба ҳадди аксар расонидани самаранокии реагентҳои флотатсия, амалияи умумӣ ин аст, ки ба осиёб тӯб илова кардани агентҳои танзимкунанда, ингибиторҳо ва баъзе коллекторҳо (масалан, керосин) барои фароҳам овардани муҳити мувофиқи флотатсия ҳарчи зудтар. Коллекторҳо ва пӯлодҳо асосан дар зарфи аввалини ҷунбиши раванди флотатсия илова карда мешаванд. Агар ду зарфи омехта мавҷуд бошад, фаъолкунанда бояд ба зарфи якум илова карда шавад, дар ҳоле ки коллектор ва кафккунакро дар зарфи дуюм илова кардан лозим аст. Нуқтаҳои иловагӣ вобаста ба нақши реагентҳо дар мошини флотатсия фарқ мекунанд. Масалан, сулфати мис, доруи зард ва равгани санавбар маъмулан бо тартиби зерин илова карда мешаванд: сулфати мис дар маркази баки омехтаи якум, доруи зард дар маркази баки дуюм ва равғани санавбар дар баромади баки дуюм. Умуман, нерӯгоҳҳои флотатсия аввал танзимкунакҳои рН-ро илова мекунанд, то шламро ба рН мувофиқ расонанд, пеш аз он ки коллектор ва ингибитор самараноктар кор кунанд. Ҳангоми илова кардани реагентҳо, огоҳ будан аз масъалаи ионҳои зарароваре, ки боиси бесамарии реактив мешаванд, муҳим аст. Масалан, ионҳои мис, ки бо ионҳои гидридӣ реаксия мекунанд, метавонанд ба бесамар будани гидридҳо оварда расонанд. Ҳангоми ҷудокунии мис ва сулфур, агар дар зарфи омехтакунанда ионҳои мис зиёд бошанд, сианид набояд ба зарфи омехта илова карда шавад, балки дар ҷараёни флотатсияи ҷудокунӣ бевосита илова карда шавад.

Тартиби илова кардани реактив

Тартиби хоси илова кардани реактив дар заводҳои флотатсия чунин аст: барои флотатсияи маъданҳои хом, он бояд рН танзимкунанда, ингибиторҳо ё фаъолкунандаҳо, фротерҳо ва коллекторҳо бошанд; барои маъданҳое, ки ҳангоми флотатсия боздошта шудаанд, тартиби фаъолкунандаҳо, коллекторҳо ва фротерҳо мебошанд.

Усулҳои иловаи реактивҳо

Одатан ду усули илова кардани реактивҳо вуҷуд доранд: иловаи мутамарказ ва иловаи пароканда. Интихоби усули илова бояд ҳам намуди реактивҳо ва ҳам амали реактивҳоро ба назар гирад.

1. Иловаи марказонидашуда: Аксари реагентҳо ба таври марказонидашуда илова карда мешаванд; масалан, коллекторҳо, фаъолкунандаҳо ва ингибиторҳо ба зарфҳои омехтакунӣ илова карда мешаванд.

2. Иловаи пароканда: Баъзе реагентҳоро мустақиман ба зарфи флотатсия илова кардан мумкин аст, ки аксар вақт ба реагентҳое, ки зуд-зуд тағйирёбандаанд ё ба дигар реагентҳо ҳассосанд, истифода мешавад. Масалан, агар реагентҳои флотатсия ба якдигар таъсири манфӣ расонанд (масалан, таъсири манфии сулфиди натрийи барзиёд ба флотатсияи фаъолшуда), реагентҳоро мустақиман ба мошини флотатсия илова кардан мумкин аст.

хулоса

Тавассути интихоби дуруст, тайёр кардан, миқдор ва илова кардани реагентҳои флотатсия, коркарди маъданҳо ва таҳлили геологиро метавон оптимизатсия кард, ки дақиқӣ ва самаранокии санҷишҳо ва таҳлилҳоро баланд бардорад. Ин маслиҳатҳои амалиётӣ барои кӯмак расонидан ба техникҳо ва муҳандисони кӯҳӣ дар истифодаи беҳтари реагентҳои флотатсионӣ, ки боиси беҳтар шудани самаранокии амалиёт ва натиҷаҳои боэътимодтар мешаванд, равона карда шудаанд.