EN
Ang flotation ay isang pamamaraan ng paghihiwalay na gumagamit ng mga bula ng hangin upang mangolekta ng mga mahahalagang particle ng mineral mula sa isang water-based na pulp. Kung tatanungin mo kung para saan ang flotation, ang direktang sagot ay ang flotation ay ginagamit upang paghiwalayin ang mahahalagang mineral mula sa waste rock, para i-upgrade ang mga ores bago tunawin at leaching, at para mabawi ang mga pinong particle na hindi kayang hawakan ng mga proseso ng gravity. Higit pa sa pagmimina, ang parehong prinsipyo ay ginagamit sa pag-recycle ng papel, paghihiwalay ng plastik, remediation ng lupa at paggamot ng mamantika na wastewater.
Ang proseso ay binuo sa ibabaw ng kimika. Ginagawa ng mga reagents ang target na mineral na hydrophobic, ang mga bula ng hangin ay nakakabit sa mga particle na ito, at ang isang matatag na froth ay nagdadala sa kanila sa ibabaw, kung saan sila ay inalis bilang concentrate. Ipinapaliwanag ng mga sumusunod na seksyon ang mga pangunahing gamit ng flotation, ang mga hakbang sa loob ng concentrator, ang kagamitan at mga kemikal na kasangkot, at ang mga variable na nagpapasya sa pagbawi at grado.
Ano ang Flotation at Paano Ito Gumagana?
Ang flotation, kung minsan ay tinatawag na froth flotation, ay isang physico-chemical separation method. Kino-convert nito ang mga pagkakaiba sa pagkabasa sa ibabaw sa iba't ibang mga rate ng pagdikit ng bubble. Sa isang flotation cell, ang pulp ay na-aerated upang ang target na ibabaw ng mineral, na ginawang hydrophobic ng mga reagents, ay nagbubuklod sa mga bula ng hangin. Ang bubble-particle aggregate ay tumataas sa ibabaw; ang layer ng froth ay kinukuskos, pinalapot at sinasala para makuha ang huling concentrate.
Tatlong pangunahing kondisyon ang dapat matugunan:
- Ang mahalagang mineral ay dapat na mapalaya mula sa gangue, na nagmumula sa tamang paggiling.
- Ang target na ibabaw ay dapat na piling hydrophobic, na nagmumula sa kimika ng kolektor.
- Ang cell ay dapat gumawa ng maliliit at matatag na mga bula, na nagmumula sa impeller at frother.
Ipinapaliwanag din ng mga kundisyong ito kung bakit inilalapat ang flotation sa napakaraming materyales: sa tuwing makakagawa ng selective hydrophobicity difference, maaaring magdisenyo ng proseso ng flotation sa paligid nito. Para sa mas malapit na pagtingin sa pagpapatakbo ng circuit, tingnan ang pangunahing prinsipyo ng flotation equipment sa beneficiation .
Pangunahing Gamit ng Flotation sa Industriya
Ang pinaka-nakikitang paggamit ng flotation ay sa pagmimina ng metal, ngunit ang teknolohiya ay naka-embed din sa pagproseso ng kemikal, pag-recycle at paggamot sa kapaligiran. Ang talahanayan sa ibaba ay nagbubuod sa mga karaniwang feed at layunin.
| Patlang ng aplikasyon | Karaniwang feed o materyal | Pangunahing layunin |
|---|---|---|
| Paglutang ng sulphide ore | Copper, lead, zinc, nickel, molibdenum ore | Gumawa ng sulphide concentrate para sa smelting |
| Mamahaling metal na lutang | Mineral na ginto, mineral na may dalang pilak | I-recover ang fine free gold at gold-bearing sulphides |
| Iron ore reverse flotation | Hematite, magnetite ore | Ibaba ang nilalaman ng silica at itaas ang grado ng bakal |
| Industrial mineral flotation | Phosphate rock, fluorite, graphite | I-upgrade ang mga mineral para sa paggamit ng pataba at kemikal |
| Potash flotation | Sylvinite, salt lake brine | Paghiwalayin ang potassium chloride sa sodium chloride |
| Recycle at remediation | Masayang papel, halo-halong plastik, kontaminadong lupa | Alisin ang tinta, pagbukud-bukurin ang mga plastik, bawiin ang mga mabibigat na metal |
| Paggamot ng tubig | Industrial effluent, mamantika na wastewater | Alisin ang mga nasuspinde na solid, langis at grasa |
Benepisyo ng metal ore
Ang pinakamalaking bahagi ng kapasidad ng flotation ay naka-install sa base metal concentrators. Ang mga sulphide ores ay mahusay na tumutugon sa mga kolektor ng xanthate, kaya naman ang mga plantang tanso, sink, tingga at nikel ay halos palaging gumagamit ng flotation circuit pagkatapos ng paggiling. Nababawi din ng flotation ang molibdenum at pilak kapag naganap ang mga ito sa copper sulphides, at ginagamit ito upang mabawi ang ginto mula sa pyritic ores bago ang pag-leaching ng cyanide.
Pagproseso ng hydrometallurgy at salt lake
Sa hydrometallurgical plants, ang flotation ay ginagamit upang mabawi ang mga halaga ng metal mula sa mga slags, matte at residues. Ang copper smelting slag, halimbawa, ay giniling at pinalutang upang ibalik ang natitirang tanso sa smelter. Sa chemistry ng salt lake, ang flotation ay isang karaniwang hakbang sa paggawa ng potash, na tumutulong sa pag-alis ng halite at clay mula sa potassium chloride.
Pag-recycle, remediation at paggamot ng tubig
Ang parehong prinsipyo ng surface-chemistry ay nalulutas din ang mga problema sa kapaligiran. Ang flotation ay nag-aalis ng recycled na papel, naghihiwalay sa mga plastik na may iba't ibang pag-uugali ng basa, at nag-aalis ng mga particle na may heavy-metal-bearing mula sa kontaminadong lupa at dredged sediment. Sa wastewater treatment, ang dissolved air flotation ay nag-aalis ng langis, grasa at light suspended solids mula sa industrial effluent. Ang mga application na ito ay lumalaki habang ang presyon upang mabawi ang mga materyales mula sa mga pangalawang mapagkukunan ay tumataas.
Paano Nakaayos ang Flotation Circuit
Ang flotation circuit ay isang pagkakasunod-sunod ng mga makina at mga hakbang sa proseso, hindi isang tangke. Ang pag-aayos ay depende sa uri ng mineral at ang panghuling detalye ng produkto, ngunit maraming mga yugto ang palaging naroroon.
- Ang pagdurog at paggiling ay nagpapalaya sa mahalagang mineral mula sa gangue.
- Hinahalo ng conditioning ang pulp sa mga collectors, frothers at pH modifiers.
- Ang rougher flotation ay kumukuha ng unang concentrate mula sa feed pulp.
- Tinatrato ng scavenger flotation ang mas magaspang na tailing upang mabawi ang mga natitirang halaga.
- Ang mas malinis na flotation ay muling lumulutang sa magaspang na concentrate upang tumaas ang grado.
- Binubuksan ng regrinding ang mga naka-lock na particle at ibinabalik ang mga ito sa circuit.
- Ang dewatering ay nag-aalis ng tubig mula sa concentrate para sa transportasyon o karagdagang pagproseso.
Sa isang tipikal na concentrator ng tanso, ang mineral ay dinidiin sa laki kung saan 70 hanggang 80 porsiyento ang pumasa sa 74 microns bago ito pumasok sa mas magaspang na bangko. Sa isang planta ng pyrite na may ginto, ang parehong circuit ay maaaring gamitin upang makagawa ng isang bulk sulphide concentrate, na pagkatapos ay i-reground upang ilantad ang ginto para sa pag-leaching ng cyanide. Ang mga hakbang sa proseso ay mukhang magkatulad, ngunit ang reagent scheme at mga oras ng paninirahan ay medyo naiiba.
Mga Kagamitang Lutang at Mga Uri ng Makina
Ang mga kagamitan sa pagpapalutang ay mula sa maliliit na laboratoryo hanggang sa mga tangke ng industriya na may mga volume na higit sa 300 metro kubiko. Ang pangunahing pag-uuri ay sa pamamagitan ng air supply method: mechanical self-aerating machine at air-inflation machine.
Mga self-aerating machine
Ang mga makina tulad ng BF type flotation machine ay inuri bilang self-aerating dahil ang impeller ay kumukuha ng hangin papunta sa pulp habang ito ay umiikot. Ang mga cell na ito ay karaniwan sa katamtaman at maliliit na halaman, lalo na kung saan walang hiwalay na compressed-air system.
Self-Aerating BF Flotation Machine para sa Maliit at Katamtamang Halaman Isang mechanical stirring cell na natural na kumukuha ng hangin gamit ang isang closed double-cone impeller, perpekto para sa mga site na walang compressed air. Pinagsasama nito ang pagsipsip at flotation upang gawing simple ang pag-setup ng circuit. Tingnan ang Produkto → Mga makina ng air-inflation
Ang mga air-inflation cell gaya ng mga uri ng XCF at KYF ay gumagamit ng panlabas na supply ng hangin, na nagbibigay ng independiyenteng kontrol sa aeration at agitation. Ang mga uri ng XCF at KYF ay madalas na pinagsama sa isang bangko: isang XCF cell sa ulo ng bangko ang nagsisilbing suction tank, habang ang iba ay air-inflation cells. Inaalis nito ang pangangailangan para sa isang slurry pump sa pagitan ng mga yugto ng flotation.
XCF/KYF Air-Inflation Flotation Machine Combination Gumagamit ng panlabas na supply ng hangin para sa independiyenteng kontrol ng aeration, at ipinares ang isang XCF suction cell sa KYF direct-flow cells upang alisin ang mga slurry pump sa pagitan ng mga yugto. Angkop para sa daluyan at malalaking circuit. Tingnan ang Produkto → Malaking flotation machine
Binago ng malalaking flotation cell ang ekonomiya ng mababang uri ng pagproseso ng mineral. Ang nag-iisang malaking cell ay maaaring palitan ang ilang mas maliit, pagputol ng pagkonsumo ng enerhiya, espasyo sa sahig at pagpapanatili ng trabaho. Ang pangunahing kinakailangan ay isang stable na air-dispersion system at isang froth-discharge na disenyo na gumagana sa lalim.
Ang impeller, lalim ng tangke, disenyo ng froth-cone at air-control valve ay dapat tumugma sa density ng pulp at laki ng particle ng pamamahagi ng feed.
Mga Flotation Reagents na Ginagamit sa Mga Commercial Circuit
Ang reagent chemistry ay nagbabago sa ibabaw ng mineral upang ang proseso ng flotation ay makapag-iba sa pagitan ng mga particle na mukhang katulad ng gravity separation. Inililista ng talahanayan sa ibaba ang tatlong pangunahing uri ng reagent.
| Klase ng reagent | Pangunahing tungkulin | Mga halimbawang pang-industriya |
|---|---|---|
| Mga kolektor | I-adsorb sa target na mineral at gawin itong hydrophobic | Xanthates, dithiophosphates, fatty acids |
| Mga frother | Patatagin ang mga bula at bumuo ng isang layer ng froth sa ibabaw ng pulp | MIBC, pine oil, polyglycol ethers |
| Mga regulator | I-depress ang gangue, i-activate ang mga mineral, o kontrolin ang pH ng pulp | Lime, soda ash, sodium silicate, copper sulphate |
Ang isang praktikal na pamamaraan ng reagent para sa isang copper-zinc ore ay nagsisimula sa kalamansi upang i-depress ang pyrite, pagkatapos ay isang copper collector upang lumutang ang chalcopyrite habang ang zinc ay pinipigilan. Pagkatapos ng pag-alis ng tanso, ang tansong sulpate ay idinagdag upang maisaaktibo ang sphalerite, at ang isang kolektor ay muling na-dose upang lumutang ng zinc. Ang parehong cycle ay paulit-ulit sa mas malinis na yugto sa mas mababang density ng pulp at may mas banayad na frother.
Mga Salik na Nakakaapekto sa Pagbawi ng Flotation
Tinutukoy ng maraming variable kung naabot ng isang flotation plant ang target sa pagbawi nito. Karaniwang sinusubaybayan ng mga operator ang anim na ito.
- Laki ng particle: ang mga magaspang na particle ay mabigat at humiwalay sa mga bula; nakakaligtaan ng napakahusay na mga particle ang ibabaw ng bula. Ang isang katamtamang hanay ng laki ay nagbibigay ng pinakamahusay na pagbawi.
- Densidad ng pulp: masyadong makapal ang pulp ay binabawasan ang kalidad ng bula; masyadong manipis ang isang pulp ay nagpapataas ng pagkonsumo ng tubig at enerhiya.
- Dosis ng reagent: under-dosing dahon halaga sa tailings; ang over-dosing ay nagpapababa ng concentrate grade.
- Rate ng aeration: inaayos ang lugar ng ibabaw ng bubble; masyadong mataas ang air rate ay maaaring bumagsak sa bula.
- pH at potensyal ng pulp: Ang karaniwang sulphide flotation ay tumatakbo sa mga alkaline na pulp upang protektahan ang mga collector film at i-depress ang mga mineral na bakal.
- Oras ng paninirahan: kung ang pulp ay umalis sa mga selula ng masyadong mabilis, ang mabagal na lumulutang na mineral ay mawawala; kung mananatili itong masyadong mahaba, dinadala ang gangue sa concentrate.
Ang tsart sa ibaba ay nagpapakita ng isang tipikal na kaugnayan sa pagitan ng laki ng butil at flotation recovery para sa isang sulphide ore.
Karaniwang pagbawi ng flotation kumpara sa laki ng butil
Ang eksaktong mga halaga ay naiiba sa pagitan ng mga ores, ngunit ang hugis ng curve ay pare-pareho sa mga base metal na halaman. Kung ang pagbagsak ng pagbawi ay nasa magaspang na bahagi, ang halaman ay kadalasang nagdaragdag ng dosis ng kolektor o lalim ng bula. Kung ang patak ay nasa pinong bahagi, maaaring kailanganin ng halaman ang isang flocculant, isang mas malakas na kolektor o ibang disenyo ng cell.
Pagpili ng Flotation Equipment para sa Mga Tunay na Proyekto
Ang pagpili ng tamang flotation machine para sa isang bagong planta o pag-upgrade ay isang hakbang-hakbang na proseso. Tinutukoy ng nakaplanong tonnage ng feed ang kabuuang dami ng cell. Ang mineralogy ng mineral ay tumutukoy sa pamamaraan ng reagent at ang bilang ng mga yugto ng paglilinis. Ang laki ng butil ng feed at ang kinakailangang concentrate grade ay tumutukoy sa uri at lalim ng cell.
Isang nauugnay na halimbawa ay ang flotation technical reform project sa 3,000 t/d zinc operation ng Yunnan Jinding Zinc Industry. Sa planta na iyon, ang mga umiiral na mga cell ay hindi makabawi ng sapat na pinong sphalerite, at ang solusyon ay upang baguhin ang configuration ng makina sa halip na muling itayo ang grinding section. Ang balangkas ng proyektong ito ipinapaliwanag kung paano itinaas ng bagong flotation arrangement ang pagbawi habang pinapanatili ang concentrate grade sa loob ng kinakailangan ng smelter. Sa mga planta na may mataas na toneladang tanso at smelting, ang parehong uri ng pagsusuri ay karaniwang humahantong sa malalaking flotation machine, na nagpapababa sa bilang ng cell at pagkonsumo ng enerhiya.
Mga Makinang Flotation na Malaki ang Kapasidad para sa Mga Halaman na Mataas ang Tonela Ininhinyero upang mahawakan ang napakalaking ore feed at pataasin ang pagbawi habang pinuputol ang enerhiya at espasyo sa sahig. Inaalok sa mga sukat na hanggang 200m³, ang mga cell na ito ay nababagay sa mga operasyon ng copper, phosphate, at refractory ore. Tingnan ang Produkto → Para sa mga halaman na nagpoproseso ng phosphate rock, potash o refractory ores, ang parehong logic sa pagpili ay nalalapat, ngunit ang froth load at ang reagent stability ay nagiging mas mahalaga. Dapat hawakan ng makina ang froth nang sapat na mahaba para sa mga yugto ng paglilinis upang magawa ang kanilang trabaho, at ang hugis ng cell ay dapat hawakan ang mas mataas na lagkit ng ilang mga pulp ng mineral.
Mga Madalas Itanong Tungkol sa Flotation
Ano ang gamit ng froth flotation sa pagmimina?
Ang froth flotation ay ginagamit upang paghiwalayin ang mahahalagang mineral mula sa gangue pagkatapos ng paggiling. Ito ay inilapat pangunahin sa sulphide ores ng tanso, sink, tingga at nikel, ngunit din sa ginto, molibdenum, pospeyt, fluorite at potash.
Maaari bang gamitin ang flotation para sa mga non-mineral na materyales?
Oo. Ang parehong prinsipyo ay ginagamit upang alisin ang tinta ng recycled na papel, upang paghiwalayin ang mga pinaghalong plastik, at upang alisin ang mga particle na may mabigat na metal mula sa kontaminadong lupa. Sa paggamot ng tubig, ang dissolved air flotation ay ginagamit upang alisin ang langis, grasa at mga nasuspinde na solido.
Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng flotation at sedimentation?
Ang sedimentation ay naghihiwalay sa mga particle ayon sa density at hinahayaan ang materyal na tumira sa ilalim ng gravity. Ang flotation ay naghihiwalay sa pamamagitan ng surface hydrophobicity at nagdadala ng mga particle paitaas na may mga bula ng hangin. Kaya naman ang paglutang ay maaaring paghiwalayin ang mga particle na may halos parehong density ngunit magkaibang kimika sa ibabaw.
Ano ba talaga ang ginagawa ng flotation machine?
Ang isang flotation machine ay naghahalo sa pulp, nagpapakalat ng hangin sa maliliit na bula, at pinapanatili ang froth layer na sapat na matatag para sa koleksyon. Tinutukoy ng mekanismo ng impeller at geometry ng tangke ang hanay ng laki ng mga particle na kayang hawakan ng makina nang mahusay.
Bakit napakahalaga ng laki ng butil sa flotation?
Ang mga magaspang na particle ay masyadong mabigat para sa mga bula, at ang mga pinong particle ay hindi sapat na madalas na bumabangga sa mga bula. Ang bawat mineral ay may pinakamainam na hanay ng laki kung saan ang pagbawi ay pinakamataas; ang paglipat sa labas ng saklaw na iyon ay nagpapababa ng pagbawi kahit na tama ang recipe ng reagent.
