Flotasjoni Benefication
Flotasjon maksimerer verdien av malm ved å dyktig skille verdifulle mineraler fra gangmineraler i mineralbehandling gjennom de fysiske og kjemiske forskjellene. Enten det er snakk om ikke-jernholdige metaller, jernholdige metaller eller ikke-metalliske mineraler, spiller flotasjon en avgjørende rolle for å levere råvarer av høy kvalitet.
1. Flotasjonsmetoder
(1) Direkte Flotasjon
Direkte flotasjon refererer til å filtrere verdifulle mineraler fra en slurry ved å la dem feste seg til luftbobler og flyte til overflaten, mens gangmineraler forblir i slurryen. Denne metoden er kritisk for nyttiggjøring av ikke-jernholdige metaller. For eksempel kommer malmbehandling til flotasjonsstadiet etter å ha gjennomgått knusing og maling i kobbermalmbehandling, der spesifikke anioniske samlere introduseres for å endre hydrofobiteten og la dem adsorbere på overflaten av kobbermineraler. Deretter fester hydrofobe kobberpartikler seg til luftbobler og stiger, og danner et lag med skum med rikt kobber. Dette skummet samles i foreløpig konsentrasjon av kobbermineraler, som fungerer som et høyverdig råmateriale for videre foredling.
(2) Omvendt flyting
Omvendt flotasjon innebærer å flyte gangmineralene mens de verdifulle mineralene forblir i slurryen. For eksempel, i jernmalmbehandling med kvartsurenheter, brukes anioniske eller kationiske samlere for å endre det kjemiske miljøet til slurryen. Dette endrer den hydrofile naturen til kvarts til hydrofob, slik at den kan feste seg til luftbobler og flyte.
(3) Preferanseflotasjon
Når malmer inneholder to eller flere verdifulle komponenter, skiller preferanseflotasjon dem sekvensielt basert på faktorer som mineralaktivitet og økonomisk verdi. Denne trinnvise flotasjonsprosessen sikrer at hvert verdifullt mineral utvinnes med høy renhet og utvinningsgrad, og maksimerer ressursutnyttelsen.
(4) Bulkflotasjon
Bulkflotasjon behandler flere verdifulle mineraler som en helhet, flyter dem sammen for å oppnå et blandet konsentrat, etterfulgt av påfølgende separasjon. For eksempel, i kobber-nikkel malm-utvinning, hvor kobber og nikkel mineraler er nært forbundet, bulk flotasjon ved hjelp av reagenser som xanthater eller tioler tillater samtidig flotasjon av sulfid kobber og nikkel mineraler, og danner et blandet konsentrat. Påfølgende komplekse separasjonsprosesser, som bruk av kalk- og cyanidreagenser, isolerer kobber- og nikkelkonsentrater med høy renhet. Denne "samle-først, separat-senere"-tilnærmingen minimerer tapet av verdifulle mineraler i de innledende stadiene og forbedrer den totale utvinningsgraden for komplekse malmer betydelig.
2. Flotasjonsprosesser: En trinn-for-trinn-presisjon
(1) Stage Flotation Process: Inkrementell foredling
Ved flotasjon styrer trinnflotasjon behandlingen av komplekse malmer ved å dele flotasjonsprosessen i flere trinn.
For eksempel, i en to-trinns flotasjonsprosess, gjennomgår malmen grovmaling, noe som delvis frigjør verdifulle mineraler. Det første flotasjonstrinnet gjenvinner disse frigjorte mineralene som foreløpige konsentrater. De gjenværende frigjorte partiklene fortsetter til et andre oppmalingstrinn for ytterligere størrelsesreduksjon, etterfulgt av et andre flotasjonstrinn. Dette sikrer at de gjenværende verdifulle mineralene blir grundig separert og kombinert med førstetrinnskonsentratene. Denne metoden forhindrer oversliping i den innledende fasen, reduserer ressurssløsing og forbedrer flotasjonspresisjonen.
For mer komplekse malmer, slik som de som inneholder flere sjeldne metaller med tett bundne krystallstrukturer, kan en tre-trinns flotasjonsprosess brukes. Vekslende malings- og flotasjonstrinn muliggjør omhyggelig sikting og sikrer at hvert verdifullt mineral ekstraheres med maksimal renhet og utvinningsgrad, og legger et sterkt grunnlag for videre prosessering.
3. Nøkkelfaktorer i flotasjon
(1) pH-verdi: Den subtile balansen mellom surhetsgrad i slurry
pH-verdien til slurryen spiller en sentral rolle i flotasjon, og har dyp innvirkning på mineraloverflateegenskaper og reagensytelse. Når pH er over et minerals isoelektriske punkt, blir overflaten negativt ladet; under den er overflaten positivt ladet. Disse endringene i overflateladning dikterer adsorpsjonsinteraksjonene mellom mineraler og reagenser, omtrent som tiltrekning eller frastøting av magneter.
For eksempel, under sure forhold, drar sulfidmineraler nytte av forbedret samleraktivitet, noe som gjør det lettere å fange målsulfidmineraler. Omvendt letter alkaliske forhold flotasjonen av oksidmineraler ved å modifisere deres overflateegenskaper for å forbedre reagensaffiniteten.
Ulike mineraler krever spesifikke pH-nivåer for flotasjon, noe som krever nøyaktig kontroll. For eksempel, ved flotasjon av kvarts- og kalsittblandinger, kan kvarts fortrinnsvis flytes ved å justere slurryens pH til 2-3 og bruke aminbaserte samlere. Omvendt favoriseres kalsittflotasjon under alkaliske forhold med fettsyrebaserte samlere. Denne nøyaktige pH-justeringen er nøkkelen til å oppnå effektiv mineralseparasjon.
(2) Reagensregime
Reagensregimet styrer flotasjonsprosessen, og omfatter valg, dosering, klargjøring og tilsetning av reagenser. Reagenser adsorberer selektivt på målmineraloverflater, og endrer deres hydrofobisitet.
Skummer stabiliserer bobler i slurryen og letter flotasjonen av hydrofobe partikler. Vanlige skummere inkluderer furuolje og kresololje, som danner stabile, velstore bobler for partikkelfeste.
Modifikatorer aktiverer eller hemmer mineraloverflateegenskaper og justerer de kjemiske eller elektrokjemiske forholdene til slurryen.
Reagensdosering krever presisjon – utilstrekkelige mengder reduserer hydrofobiteten, reduserer gjenvinningsgraden, mens for store mengder sløser med reagenser, øker kostnadene og går på akkord med konsentratkvaliteten. Intelligente enheter som f.eksonline konsentrasjonsmålerkan realisere nøyaktig kontroll av reagensdoser.
Tidspunktet og metoden for reagenstilsetning er også kritisk. Justeringsmidler, dempende midler og noen samlere tilsettes ofte under maling for å forberede slurryens kjemiske miljø tidlig. Oppsamlere og skummere legges vanligvis til i den første flotasjonstanken for å maksimere effektiviteten i kritiske øyeblikk.
(3) Luftingshastighet
Luftehastighet skaper optimale forhold for mineralboblefeste, noe som gjør den til en uunnværlig faktor i flotasjon. Utilstrekkelig lufting resulterer i for få bobler, noe som reduserer kollisjons- og festemuligheter, og svekker dermed flyteevnen. Overlufting fører til overdreven turbulens, som får bobler til å knekke og løsne festede partikler, noe som reduserer effektiviteten.
Ingeniører bruker metoder som gassinnsamling eller vindmålerbasert luftstrømmåling for å finjustere luftehastigheter. For grove partikler forbedrer økende lufting for å generere større bobler flotasjonseffektiviteten. For fine eller lettflytende partikler sikrer forsiktige justeringer stabil og effektiv flyteevne.
(4) Flotasjonstid
Flotasjonstid er en delikat balanse mellom konsentratkvalitet og utvinningsgrad, som krever nøyaktig kalibrering. I de tidlige stadiene fester verdifulle mineraler seg raskt til bobler, noe som fører til høy utvinningsgrad og konsentratkvaliteter.
Over tid, ettersom mer verdifulle mineraler flyter, kan også gangmineraler stige, og fortynne konsentratets renhet. For enkle malmer med grovere og lettflytende mineraler er kortere flotasjonstider tilstrekkelig, noe som sikrer høy utvinningsgrad uten å ofre konsentratkvalitet. For komplekse eller ildfaste malmer er lengre flotasjonstider nødvendig for å gi finkornede mineraler tilstrekkelig interaksjonstid med reagenser og bobler. Dynamisk justering av flytetiden er et kjennetegn på presis og effektiv flyteteknologi.
Innleggstid: Jan-22-2025
