Pengapungandalam Benefication
Pengapungan memaksimumkan nilai bijih dengan mahir mengasingkan mineral berharga daripada mineral gangue dalam pemprosesan mineral melalui perbezaan fizikal dan kimia. Sama ada berurusan dengan logam bukan ferus, logam ferus atau mineral bukan logam, pengapungan memainkan peranan penting dalam menyediakan bahan mentah berkualiti tinggi.
1. Kaedah Pengapungan
(1) Pengapungan Terus
Pengapungan terus merujuk kepada menapis mineral berharga daripada buburan dengan membenarkannya melekat pada buih udara dan terapung ke permukaan, manakala mineral gangue kekal dalam buburan. Kaedah ini adalah kritikal dalam benefisiasi logam bukan ferus. Sebagai contoh, pemprosesan bijih datang ke peringkat pengapungan selepas menjalani penghancuran dan pengisaran dalam pemprosesan bijih kuprum, di mana pengumpul anionik khusus diperkenalkan untuk mengubah hidrofobisiti dan membiarkannya terserap pada permukaan mineral kuprum. Kemudian zarah kuprum hidrofobik melekat pada buih udara dan naik, membentuk lapisan buih yang menampilkan kuprum kaya. Buih ini dikumpul dalam kepekatan awal mineral tembaga, yang berfungsi sebagai bahan mentah gred tinggi untuk penghalusan selanjutnya.
(2) Pengapungan Songsang
Pengapungan songsang melibatkan pengapungan mineral gangue manakala mineral berharga kekal dalam buburan. Sebagai contoh, dalam pemprosesan bijih besi dengan kekotoran kuarza, pengumpul anionik atau kationik digunakan untuk mengubah persekitaran kimia buburan. Ini mengubah sifat hidrofilik kuarza kepada hidrofobik, membolehkan ia melekat pada gelembung udara dan terapung.
(3) Pengapungan Keutamaan
Apabila bijih mengandungi dua atau lebih komponen berharga, pengapungan keutamaan memisahkannya secara berurutan berdasarkan faktor seperti aktiviti mineral dan nilai ekonomi. Proses pengapungan langkah demi langkah ini memastikan setiap mineral berharga dipulihkan dengan ketulenan tinggi dan kadar pemulihan, memaksimumkan penggunaan sumber.
(4) Pengapungan Pukal
Pengapungan pukal merawat pelbagai mineral berharga secara keseluruhan, mengapungkannya bersama-sama untuk mendapatkan pekat bercampur, diikuti dengan pengasingan seterusnya. Sebagai contoh, dalam benefisiasi bijih kuprum-nikel, di mana mineral tembaga dan nikel berkait rapat, pengapungan pukal menggunakan reagen seperti xanthates atau tiol membolehkan pengapungan serentak mineral kuprum dan nikel sulfida, membentuk pekat bercampur. Proses pemisahan kompleks seterusnya, seperti menggunakan reagen kapur dan sianida, mengasingkan pekat kuprum dan nikel ketulenan tinggi. Pendekatan "kumpul dahulu, asingkan kemudian" ini meminimumkan kehilangan mineral berharga pada peringkat awal dan meningkatkan kadar pemulihan keseluruhan untuk bijih kompleks dengan ketara.
2. Proses Pengapungan: Ketepatan Langkah demi Langkah
(1) Proses Pengapungan Peringkat: Penambahbaikan Bertambah
Dalam pengapungan, pengapungan peringkat membimbing pemprosesan bijih kompleks dengan membahagikan proses pengapungan kepada beberapa peringkat.
Sebagai contoh, dalam proses pengapungan dua peringkat, bijih mengalami pengisaran kasar, sebahagiannya membebaskan mineral berharga. Peringkat pengapungan pertama memulihkan mineral yang dibebaskan ini sebagai pekat awal. Baki zarah tidak terbebas meneruskan ke peringkat pengisaran kedua untuk pengurangan saiz selanjutnya, diikuti dengan peringkat pengapungan kedua. Ini memastikan baki mineral berharga diasingkan dengan teliti dan digabungkan dengan pekat peringkat pertama. Kaedah ini menghalang pengisaran berlebihan pada peringkat awal, mengurangkan sisa sumber dan meningkatkan ketepatan pengapungan.
Untuk bijih yang lebih kompleks, seperti yang mengandungi pelbagai logam nadir dengan struktur kristal terikat ketat, proses pengapungan tiga peringkat boleh digunakan. Langkah pengisaran dan pengapungan berselang-seli membolehkan penyaringan yang teliti dan memastikan setiap mineral berharga diekstrak dengan ketulenan maksimum dan kadar pemulihan, meletakkan asas yang kukuh untuk pemprosesan selanjutnya.
3. Faktor Utama dalam Pengapungan
(1) Nilai pH: Keseimbangan Halus Keasidan Buburan
Nilai pH buburan memainkan peranan penting dalam pengapungan, sangat mempengaruhi sifat permukaan mineral dan prestasi reagen. Apabila pH berada di atas titik isoelektrik mineral, permukaan menjadi bercas negatif; di bawahnya, permukaan bercas positif. Perubahan dalam cas permukaan ini menentukan interaksi penjerapan antara mineral dan reagen, sama seperti tarikan atau tolakan magnet.
Contohnya, dalam keadaan berasid, mineral sulfida mendapat manfaat daripada aktiviti pengumpul yang dipertingkatkan, menjadikannya lebih mudah untuk menangkap mineral sulfida sasaran. Sebaliknya, keadaan alkali memudahkan pengapungan mineral oksida dengan mengubah suai sifat permukaannya untuk meningkatkan pertalian reagen.
Mineral yang berbeza memerlukan tahap pH tertentu untuk pengapungan, memerlukan kawalan yang tepat. Sebagai contoh, dalam pengapungan campuran kuarza dan kalsit, kuarza boleh diapungkan secara keutamaan dengan melaraskan pH buburan kepada 2-3 dan menggunakan pengumpul berasaskan amina. Sebaliknya, pengapungan kalsit disukai dalam keadaan beralkali dengan pengumpul berasaskan asid lemak. Pelarasan pH yang tepat ini adalah kunci untuk mencapai pemisahan mineral yang cekap.
(2) Rejim Reagen
Rejim reagen mengawal proses pengapungan, merangkumi pemilihan, dos, penyediaan, dan penambahan reagen. Reagen secara selektif menjerap ke permukaan mineral sasaran, mengubah hidrofobisitinya.
Frother menstabilkan buih dalam buburan dan memudahkan pengapungan zarah hidrofobik. Buih biasa termasuk minyak pain dan minyak kresol, yang membentuk buih yang stabil dan bersaiz baik untuk melekatkan zarah.
Pengubah suai mengaktifkan atau menghalang sifat permukaan mineral dan melaraskan keadaan kimia atau elektrokimia buburan.
Dos reagen memerlukan ketepatan—jumlah yang tidak mencukupi mengurangkan hidrofobisiti, menurunkan kadar pemulihan, manakala jumlah reagen buangan yang berlebihan, meningkatkan kos dan menjejaskan kualiti pekat. Peranti pintar sepertimeter kepekatan dalam talianboleh merealisasikan kawalan tepat terhadap dos reagen.
Masa dan kaedah penambahan reagen juga kritikal. Pelaras, depresan dan beberapa pengumpul sering ditambah semasa mengisar untuk menyediakan persekitaran kimia buburan lebih awal. Pengumpul dan frother biasanya ditambah dalam tangki pengapungan pertama untuk memaksimumkan keberkesanannya pada saat-saat kritikal.
(3) Kadar Pengudaraan
Kadar pengudaraan mewujudkan keadaan optimum untuk lampiran gelembung mineral, menjadikannya faktor yang sangat diperlukan dalam pengapungan. Pengudaraan yang tidak mencukupi mengakibatkan terlalu sedikit buih, mengurangkan perlanggaran dan peluang lampiran, sekali gus menjejaskan prestasi pengapungan. Pengudaraan berlebihan membawa kepada pergolakan yang berlebihan, menyebabkan buih pecah dan mengeluarkan zarah yang melekat, mengurangkan kecekapan.
Jurutera menggunakan kaedah seperti pengumpulan gas atau pengukuran aliran udara berasaskan anemometer untuk memperhalusi kadar pengudaraan. Untuk zarah kasar, meningkatkan pengudaraan untuk menghasilkan buih yang lebih besar meningkatkan kecekapan pengapungan. Untuk zarah halus atau mudah terapung, pelarasan berhati-hati memastikan pengapungan yang stabil dan berkesan.
(4) Masa Pengapungan
Masa pengapungan ialah keseimbangan yang halus antara gred pekat dan kadar pemulihan, yang memerlukan penentukuran yang tepat. Pada peringkat awal, mineral berharga cepat melekat pada buih, membawa kepada kadar pemulihan yang tinggi dan gred pekat.
Dari masa ke masa, apabila lebih banyak mineral berharga diapungkan, mineral gangue juga mungkin meningkat, mencairkan ketulenan pekat. Untuk bijih mudah dengan mineral berbutir lebih kasar dan mudah terapung, masa pengapungan yang lebih pendek sudah memadai, memastikan kadar pemulihan yang tinggi tanpa mengorbankan gred pekat. Untuk bijih kompleks atau refraktori, masa pengapungan yang lebih lama diperlukan untuk membolehkan mineral berbutir halus mempunyai masa interaksi yang mencukupi dengan reagen dan buih. Pelarasan dinamik masa pengapungan adalah ciri khas teknologi pengapungan yang tepat dan cekap.
Masa siaran: Jan-22-2025
