Flotasyonİyileştirmede
Flotasyon, mineral işleme sürecinde değerli mineralleri, fiziksel ve kimyasal farklılıklar sayesinde cevher cevherlerinden ustalıkla ayırarak cevherlerin değerini en üst düzeye çıkarır. İster demir dışı metaller, ister demirli metaller veya metal dışı minerallerle uğraşın, flotasyon yüksek kaliteli hammadde sağlamada kritik bir rol oynar.
1. Flotasyon Yöntemleri
(1) Doğrudan Flotasyon
Doğrudan flotasyon, değerli minerallerin hava kabarcıklarına yapışarak yüzeye çıkmasını sağlayarak bulamaçtan filtrelenmesi anlamına gelirken, gang mineralleri bulamaçta kalır. Bu yöntem, demir dışı metallerin zenginleştirilmesinde kritik öneme sahiptir. Örneğin, bakır cevheri işlemede cevher işleme, kırma ve öğütme işlemlerinden sonra flotasyon aşamasına gelir. Bu aşamada, hidrofobikliği değiştirmek ve bakır minerallerinin yüzeyinde tutunmasını sağlamak için özel anyonik toplayıcılar eklenir. Ardından hidrofobik bakır parçacıkları hava kabarcıklarına yapışarak yükselir ve zengin bakır içeren bir köpük tabakası oluşturur. Bu köpük, daha ileri rafine işlemleri için yüksek kaliteli bir hammadde görevi gören bakır minerallerinin ön konsantrasyonunda toplanır.
(2) Ters Flotasyon
Ters flotasyon, değerli mineraller çamurda kalırken, cevher minerallerinin yüzdürülmesini içerir. Örneğin, kuvars safsızlıklarıyla demir cevheri işlenmesinde, çamurun kimyasal ortamını değiştirmek için anyonik veya katyonik toplayıcılar kullanılır. Bu, kuvarsın hidrofilik yapısını hidrofobik hale getirerek hava kabarcıklarına tutunmasını ve yüzmesini sağlar.
(3) Tercihli Halka Arz
Cevherler iki veya daha fazla değerli bileşen içerdiğinde, tercihli flotasyon, mineral aktivitesi ve ekonomik değer gibi faktörlere göre bunları sırayla ayırır. Bu adım adım flotasyon süreci, her değerli mineralin yüksek saflıkta ve geri kazanım oranlarında geri kazanılmasını sağlayarak kaynak kullanımını en üst düzeye çıkarır.
(4) Toplu Flotasyon
Toplu flotasyon, birden fazla değerli minerali bir bütün olarak ele alır, bunları bir araya getirerek karma bir konsantre elde eder ve ardından ayırma işlemi gerçekleştirir. Örneğin, bakır ve nikel minerallerinin yakından ilişkili olduğu bakır-nikel cevheri zenginleştirmesinde, ksantatlar veya tiyoller gibi reaktifler kullanılarak yapılan toplu flotasyon, sülfürlü bakır ve nikel minerallerinin eş zamanlı olarak flotasyonuna olanak tanıyarak karma bir konsantre oluşturur. Kireç ve siyanür reaktifleri gibi daha sonraki karmaşık ayırma işlemleri, yüksek saflıkta bakır ve nikel konsantreleri izole eder. Bu "önce topla, sonra ayır" yaklaşımı, ilk aşamalarda değerli mineral kaybını en aza indirir ve karmaşık cevherler için genel geri kazanım oranlarını önemli ölçüde artırır.
2. Flotasyon İşlemleri: Adım Adım Hassasiyet
(1) Aşamalı Flotasyon İşlemi: Artımlı Rafinasyon
Flotasyonda aşamalı flotasyon, flotasyon sürecini birden fazla aşamaya bölerek karmaşık cevherlerin işlenmesine rehberlik eder.
Örneğin, iki aşamalı bir flotasyon işleminde cevher kaba öğütme işlemine tabi tutularak değerli mineraller kısmen serbest bırakılır. İlk flotasyon aşaması, serbest kalan bu mineralleri ön konsantreler olarak geri kazandırır. Geriye kalan serbest bırakılmamış parçacıklar, daha fazla boyut küçültme için ikinci bir öğütme aşamasına ve ardından ikinci bir flotasyon aşamasına geçer. Bu, kalan değerli minerallerin tamamen ayrıştırılmasını ve ilk aşama konsantreleriyle birleştirilmesini sağlar. Bu yöntem, ilk aşamada aşırı öğütmeyi önler, kaynak israfını azaltır ve flotasyon hassasiyetini artırır.
Sıkıca bağlı kristal yapılara sahip, birden fazla nadir metal içeren daha karmaşık cevherler için üç aşamalı bir flotasyon işlemi kullanılabilir. Dönüşümlü öğütme ve flotasyon adımları, titiz bir eleme işlemine olanak tanır ve her değerli mineralin maksimum saflık ve geri kazanım oranıyla çıkarılmasını sağlayarak, ileri işlemler için sağlam bir temel oluşturur.
3. Flotasyonda Temel Faktörler
(1) pH Değeri: Bulamaç Asitliğinin İnce Dengesi
Bulamacın pH değeri, flotasyonda önemli bir rol oynar ve mineral yüzey özelliklerini ve reaktif performansını derinden etkiler. pH değeri bir mineralin izoelektrik noktasının üzerinde olduğunda yüzey negatif yüklü hale gelir; pH değerinin altında olduğunda ise yüzey pozitif yüklü olur. Yüzey yükündeki bu değişimler, tıpkı mıknatısların birbirini çekmesi veya itmesi gibi, mineraller ve reaktifler arasındaki adsorpsiyon etkileşimlerini belirler.
Örneğin, asidik koşullar altında, sülfür mineralleri gelişmiş toplayıcı aktivitesinden yararlanarak hedef sülfür minerallerinin yakalanmasını kolaylaştırır. Tersine, alkali koşullar, reaktif afinitesini artırmak için yüzey özelliklerini değiştirerek oksit minerallerinin flotasyonunu kolaylaştırır.
Farklı mineraller flotasyon için belirli pH seviyeleri gerektirir ve bu da hassas kontrol gerektirir. Örneğin, kuvars ve kalsit karışımlarının flotasyonunda, kuvars, bulamaç pH'ı 2-3'e ayarlanarak ve amin bazlı toplayıcılar kullanılarak tercihen yüzdürülebilir. Tersine, kalsit flotasyonu alkali koşullarda yağ asidi bazlı toplayıcılar ile tercih edilir. Bu hassas pH ayarı, verimli mineral ayrımı elde etmek için çok önemlidir.
(2) Reaktif Rejimi
Reaktif rejimi, reaktiflerin seçimini, dozajını, hazırlanmasını ve eklenmesini kapsayan flotasyon sürecini yönetir. Reaktifler, hedef mineral yüzeylerine seçici olarak adsorbe olarak hidrofobisitelerini değiştirir.
Köpürtücüler, bulamaçtaki kabarcıkları stabilize eder ve hidrofobik parçacıkların yüzdürülmesini kolaylaştırır. Yaygın köpürtücüler arasında, parçacıkların tutunması için kararlı ve iyi boyutlu kabarcıklar oluşturan çam yağı ve kresol yağı bulunur.
Modifiye ediciler mineral yüzey özelliklerini aktive eder veya engeller ve bulamacın kimyasal veya elektrokimyasal koşullarını ayarlar.
Reaktif dozajı hassasiyet gerektirir; yetersiz miktarlar hidrofobisiteyi azaltarak geri kazanım oranlarını düşürürken, aşırı miktarlar reaktif israfına yol açar, maliyetleri artırır ve konsantre kalitesini tehlikeye atar.çevrimiçi konsantrasyon ölçerReaktif dozajlarının hassas kontrolünü gerçekleştirebilir.
Reaktif ekleme zamanlaması ve yöntemi de kritik öneme sahiptir. Ayarlayıcılar, baskılayıcılar ve bazı toplayıcılar, bulamacın kimyasal ortamını erken hazırlamak için genellikle öğütme sırasında eklenir. Toplayıcılar ve köpürtücüler, kritik anlarda etkinliklerini en üst düzeye çıkarmak için genellikle ilk flotasyon tankına eklenir.
(3) Havalandırma Oranı
Havalandırma oranı, mineral-kabarcık tutunması için optimum koşullar yaratarak flotasyonda vazgeçilmez bir faktör haline gelir. Yetersiz havalandırma, çok az kabarcık oluşmasına, çarpışma ve tutunma olasılıklarının azalmasına ve dolayısıyla flotasyon performansının düşmesine neden olur. Aşırı havalandırma ise aşırı türbülansa yol açarak kabarcıkların kırılmasına ve tutunan parçacıkların yerinden oynamasına neden olarak verimliliği düşürür.
Mühendisler, havalandırma oranlarını hassas bir şekilde ayarlamak için gaz toplama veya anemometre tabanlı hava akışı ölçümü gibi yöntemler kullanır. Kaba parçacıklar için, daha büyük kabarcıklar oluşturmak üzere havalandırmayı artırmak, flotasyon verimliliğini artırır. İnce veya kolayca yüzen parçacıklar için ise dikkatli ayarlamalar, istikrarlı ve etkili bir flotasyon sağlar.
(4) Flotasyon Süresi
Flotasyon süresi, konsantre kalitesi ile geri kazanım oranı arasında hassas bir denge olup, hassas kalibrasyon gerektirir. İlk aşamalarda, değerli mineraller hızla kabarcıklara yapışarak yüksek geri kazanım oranlarına ve konsantre kalitesine yol açar.
Zamanla, daha değerli mineraller yüzdürüldükçe, gang mineralleri de yükselebilir ve konsantre saflığını seyreltebilir. Daha iri taneli ve kolayca yüzdürülebilen mineraller içeren basit cevherler için, konsantre tenöründen ödün vermeden yüksek geri kazanım oranları sağlayan daha kısa flotasyon süreleri yeterlidir. Karmaşık veya refrakter cevherler için, ince taneli minerallerin reaktifler ve kabarcıklarla yeterli etkileşim süresine sahip olmasını sağlamak için daha uzun flotasyon süreleri gereklidir. Flotasyon süresinin dinamik olarak ayarlanması, hassas ve verimli flotasyon teknolojisinin bir özelliğidir.
Gönderi zamanı: 22 Ocak 2025
