فصل اول:مفاهیم اولیه فلوتاسیون
1∙1 مقدمه
پروسه فلوتاسیون یکی از روشهای متداول فراوری مواد معدنی است که برای اولین بار در سال 1906 به ثبت رسیده است∙کاربرد این پروسه انتخابی بیشتر برای کانسار پیچیده فلزی ١چون سرب وروی ،اکسیدهای آهن وروی،سولفاتهای روی وآهن و همچنین کانسارهای غیر فلزی مانند فلوئوریت ، فسفاتها،زغال سنگ وغیره می باشد∙
کاربرد سایر روشهای جداسازی مواد معدنی از قبیل روشهای ثقلی، مغناطیسی والکترواستاتیکی اختصاص به کانیهای معین ویا مواد معدنی متشکل از تعداد محدود ومشخصی از کانیها دارد در حالیکه فلوتاسیون با بکار گیری اختلاف خواص شیمیایی سطوح کانیها ومواد شیمیایی متعددی که امروزه فراهم آمده است تقریبا هیچگونه محدودیتی در جداسازی مواد معدنی ندارد . مشکل نرمه در صنعت فلوتاسیون نیز اخیرا با مواردی که با استفاده از تکنیک فولو کولاسیون2 انتخابی در دسترس قرار گرفته است تا حدود زیادی رفع شده است.
فرایند فلوتاسیون به دلایل مشروحه ذیل از اهمیت بیشتری نسبت به سایر روشهای تغلیظ برخوردار است:
الف)کاهش منابع معدنی با عیارهای بالا و مینرالوژی ساده که بتوان به روشهای ساده فیزیکی ساده آنها را تغلیظ نمود .
ب)کاربرد وسیع صنعت فلوتاسیون در محدوده دانه بندی مواد معدنی بین 20 تا 200 مش به طوریکه این ابعاد از 10 مش در مورد زغال سنگ ودر مورد سایر مواد مواد معدنی از 48 مش وتا 10 تا 15 میکرون
که در شرایط خاص تحت فراوری قرار میگیرد، مورد استفاده قرار میگیرد.
ج)تکنیکهای مختلف فلوتاسیون منحصر به نوع کانی معین و یا تعداد محدودی از کانیهای متشکله سنگهای معدنی نمی باشد∙
1∙2∙آشنایی با مفاهیم فلوتاسیون
فلوتاسیون یکی از مهمترین فرایندهای جداسازی کانیها می باشد ونقش بسیار مهم وتعیین کننده ای در فراوری مواد معدنی به عهده دارد∙به قسمی که امروزه بیش از 109*2 تن در سال ،مواد معدنی تحت این فرایند جداسازی قرار می گیرد.فلوتاسیون باکاربردخواص شیمیایی فیزیکی سطوح و براساس چسبندگی3حبابهای هوا به قطعات کانی در یک محیط آبی و سپس شناور شدن4 این مجموعه به طرف سطح مایع ونهایتا انتقال به لایه کف5 که در بالای سطح مایع قرار گرفته است،مبتنی می باشد.
به منظور جداسازی کانیهای ارزشمند 6 در یک سنگ، ابتدا آن را به ابعاد مناسب توسط دستگاههای سنگ شکنی وآسیاها خرد می نمایند.این ابعاد به جز در موارد خاص به اندازه دجه آزادی7 ویا حتی با توجه به شرایط بهینه8 فرایند کوچکتر از آن نیز می باشد.مواد خرد شده در آب توسط هم زن به صورت معلق در می آید که اصطلاحا به آن پالپ 9 می گویند. رقت پالپ به طور معمول بین25٪تا 45٪وزنی جامد می باشد.سپس مواد شیمیایی خاصی به پالپ اضافه گشته وضمن هم زدن دائمی وپس از طی زمان معینی که برای تاخیر مواد شیمیایی لازم است آنرا به سلولهای فلوتاسیون منتقل مینمایند این مرحله را فاز آماده سازی می نامند.
کف سلول فلوتاسیون با( همزن)
شکل 1-1 فرایند فلوتاسیون به صورت شماتیک
ذکر این نکته ضروری است که سطوح اکثریت کانیها پس از عملیات خردایش وقبل از تاثیر عوامل محیطی، به راحتی توسط آب خیس گشته وفی الواقع تمایلی به دور نمودن آب از خود در مقابل هوا ندارد بطوریکه سطح اینگونه مواد را آب 1 پذیر می گویند. موادی که دارای سطوح هیدروفیل می باشند در فرایند فلوتاسیون فلوته نمیگردند . لذا می بایست سطح بعضی از کانیهای مورد نظر را به صورت انتخابی 12 بقسمی آماده نمود که تمایل بیشتری به هوا بیابند .به عبارت دیگر آب را از خود دور نموده ومتصل به حباب هوا گردند . اینگونه سطوح را آبران یا آب گریز 13 می نامند .شکل 1-2 تفاوت سطوح آب پذیر را از لحاظ ترشوندگی وزاویه تماس آب با سطح کانی نشان می دهد.
13 معرف های شیمیایی14 مورد مصرف در فلوتاسیون
هدف نهایی از اضافه نمودن مواد شیمیایی در فرایند فلوتسیون ایجاد وجلوگیری از هیدروفوب شدن سطح کانیها می باشد .در فرایند فلوتاسیون از مواد شیمیایی دیگری نیز به منظور فراهم نمودن شرایط مناسب جهت تاثیر در
امر فوق الذکر و یا ایجاد پایداری حبابهای هوا به منظور ایجاد وتوان لازم جهت حمل ذرات کانی به سطح سیال بر اساس قوانین شناوری استفاده می گردد.
اهم مواد شیمیایی که در فلوتاسیون مصرف می گردد با توجه به خواص وعملکرد معینهر کدام به شرح ذیل تقسیم بندی می گردد.
1∙3 ∙1∙ کلکتورها15
در فلوتاسیون کلکتورها مواد عالی فعال کننده سطوح16 کانیها می باشند که به صورت انتخابی در سطح یک یا چند کانی مورد نظر جذب وسبب هیدرو فوب شدن آن می گردد . وبدین ترتیب یک حباب هوا به صورت ترجیهی به اینگونه کانیها متصل گشته وان را با خود به لایه کف که د ر بالای سلول فلوتاسیون قرار دارد می برد .جزئیات دیگر در این رابطه در بخشهای بعدی به تفصیل آورده خواهد شد.
شامل 107 صفحه word
دانلود تحقیق بررسی مقایسه ای سلول های فلوتاسیون مورد استفاده در کارخانه های کانه آرایی(فلزی و غیر فلزی
