Flotacióen Beneficiació
La flotació maximitza el valor dels minerals separant hàbilment els minerals valuosos dels minerals de ganga en el processament de minerals a través de les diferències físiques i químiques. Tant si es tracta de metalls no fèrrics, metalls ferrosos o minerals no metàl·lics, la flotació té un paper crític a l'hora de proporcionar matèries primeres d'alta qualitat.
1. Mètodes de flotació
(1) Flotació directa
La flotació directa es refereix a filtrar minerals valuosos d'un purí permetent que s'adhereixin a les bombolles d'aire i surin a la superfície, mentre que els minerals de ganga romanen a la purín. Aquest mètode és crític en el benefici dels metalls no fèrrics. Per exemple, el processament del mineral arriba a l'etapa de flotació després de patir una trituració i mòlta en el processament del mineral de coure, en el qual s'introdueixen col·lectors aniònics específics per alterar la hidrofobicitat i deixar-los adsorbir a la superfície dels minerals de coure. A continuació, les partícules de coure hidrofòbiques s'uneixen a les bombolles d'aire i s'eleven, formant una capa d'escuma amb coure ric. Aquesta escuma es recull en una concentració preliminar de minerals de coure, que serveix com a matèria primera d'alta qualitat per a un perfeccionament posterior.
(2) Flotació inversa
La flotació inversa consisteix a fer flotar els minerals de ganga mentre que els minerals valuosos romanen a la purina. Per exemple, en el processament del mineral de ferro amb impureses de quars, s'utilitzen col·lectors aniònics o catiònics per alterar l'entorn químic del purí. Això canvia la naturalesa hidròfila del quars a hidròfoba, permetent-li unir-se a les bombolles d'aire i flotar.
(3) Flotació Preferent
Quan els minerals contenen dos o més components valuosos, la flotació preferencial els separa seqüencialment en funció de factors com l'activitat mineral i el valor econòmic. Aquest procés de flotació pas a pas garanteix que cada mineral valuós es recuperi amb altes taxes de puresa i recuperació, maximitzant la utilització dels recursos.
(4) Flotació a granel
La flotació a granel tracta múltiples minerals valuosos com un tot, flotant-los junts per obtenir un concentrat mixt, seguit de la separació posterior. Per exemple, en el benefici del mineral de coure-níquel, on els minerals de coure i níquel estan estretament associats, la flotació a granel utilitzant reactius com xantats o tiols permet la flotació simultània de sulfur de coure i minerals de níquel, formant un concentrat mixt. Els processos de separació complexos posteriors, com l'ús de reactius de calç i cianur, aïllen concentrats de coure i níquel d'alta puresa. Aquest enfocament de "recollir primer, separar després" minimitza la pèrdua de minerals valuosos en les etapes inicials i millora significativament les taxes de recuperació generals dels minerals complexos.
2. Processos de flotació: una precisió pas a pas
(1) Procés de flotació en etapa: refinament incremental
En la flotació, la flotació per etapes guia el processament de minerals complexos dividint el procés de flotació en múltiples etapes.
Per exemple, en un procés de flotació en dues etapes, el mineral se sotmet a una mòlta en brut, alliberant parcialment minerals valuosos. La primera etapa de flotació recupera aquests minerals alliberats com a concentrats preliminars. Les partícules restants no alliberades passen a una segona etapa de mòlta per a una reducció de mida addicional, seguida d'una segona etapa de flotació. Això assegura que els minerals valuosos restants es separen a fons i es combinen amb els concentrats de la primera etapa. Aquest mètode evita el sobremolt en l'etapa inicial, redueix el malbaratament de recursos i millora la precisió de flotació.
Per a minerals més complexos, com els que contenen múltiples metalls rars amb estructures cristal·lines estretament lligades, es pot utilitzar un procés de flotació en tres etapes. Els passos alternats de mòlta i flotació permeten un cribratge meticulós i garanteixen que cada mineral valuós s'extreu amb la màxima puresa i taxa de recuperació, establint una base sòlida per a un processament posterior.
3. Factors clau en la flotació
(1) Valor de pH: l'equilibri subtil de l'acidesa de les purins
El valor del pH de la purina té un paper fonamental en la flotació, influint profundament en les propietats de la superfície mineral i el rendiment dels reactius. Quan el pH està per sobre del punt isoelèctric d'un mineral, la superfície es carrega negativament; a sota, la superfície està carregada positivament. Aquests canvis en la càrrega superficial dicten les interaccions d'adsorció entre minerals i reactius, com l'atracció o repulsió dels imants.
Per exemple, en condicions àcides, els minerals de sulfur es beneficien d'una activitat de col·lector millorada, cosa que facilita la captura de minerals de sulfur objectiu. Per contra, les condicions alcalines faciliten la flotació dels minerals d'òxid modificant les seves propietats superficials per millorar l'afinitat dels reactius.
Els diferents minerals requereixen nivells de pH específics per a la flotació, la qual cosa requereix un control precís. Per exemple, en la flotació de mescles de quars i calcita, el quars es pot flotar preferentment ajustant el pH de la purina a 2-3 i utilitzant col·lectors basats en amines. Per contra, la flotació de calcita es veu afavorida en condicions alcalines amb col·lectors basats en àcids grassos. Aquest ajust precís del pH és clau per aconseguir una separació eficient dels minerals.
(2) Règim de reactius
El règim de reactius regeix el procés de flotació, que inclou la selecció, dosificació, preparació i addició de reactius. Els reactius s'adsorbeixen selectivament a les superfícies minerals objectiu, alterant la seva hidrofobicitat.
Els espumadors estabilitzen les bombolles en el purí i faciliten la flotació de partícules hidròfobes. Els espumants comuns inclouen l'oli de pi i l'oli de cresol, que formen bombolles estables i de bona mida per a la fixació de partícules.
Els modificadors activen o inhibeixen les propietats de la superfície mineral i ajusten les condicions químiques o electroquímiques de la purín.
La dosificació de reactius requereix precisió: les quantitats insuficients redueixen la hidrofobicitat, redueixen les taxes de recuperació, mentre que les quantitats excessives malgasten reactius, augmenten els costos i comprometen la qualitat del concentrat. Dispositius intel·ligents com aramesurador de concentració en líniapot realitzar un control precís de les dosis de reactius.
El moment i el mètode d'addició de reactius també són crítics. Sovint s'afegeixen ajustadors, depressors i alguns col·lectors durant la mòlta per preparar aviat l'entorn químic de la purina. Els col·lectors i els espumadors s'afegeixen normalment al primer dipòsit de flotació per maximitzar la seva eficàcia en els moments crítics.
(3) Taxa d'aireació
La velocitat d'aireació crea condicions òptimes per a la fixació de bombolles minerals, cosa que la converteix en un factor indispensable en la flotació. Una ventilació insuficient fa que hi hagi massa poques bombolles, reduint les oportunitats de col·lisió i fixació, perjudicant així el rendiment de flotació. L'excés d'aireació condueix a una turbulència excessiva, provocant que les bombolles es trenquin i desallotgin les partícules adherides, reduint l'eficiència.
Els enginyers utilitzen mètodes com la recollida de gasos o la mesura del flux d'aire basada en anemòmetres per ajustar les taxes d'aireació. Per a partícules gruixudes, augmentar l'aireació per generar bombolles més grans millora l'eficiència de flotació. Per a partícules fines o que floten fàcilment, els ajustaments acurats garanteixen una flotació estable i eficaç.
(4) Temps de flotació
El temps de flotació és un equilibri delicat entre el grau de concentrat i la taxa de recuperació, que requereix un calibratge precís. En les primeres etapes, els minerals valuosos s'adhereixen ràpidament a les bombolles, donant lloc a altes taxes de recuperació i graus de concentrat.
Amb el temps, a mesura que surten minerals més valuosos, els minerals de ganga també poden augmentar, diluint la puresa del concentrat. Per a minerals simples amb minerals de gra més gruixut i fàcil de flotar, n'hi ha prou amb temps de flotació més curts, que garanteixen altes taxes de recuperació sense sacrificar el grau de concentrat. Per als minerals complexos o refractaris, calen temps de flotació més llargs per permetre als minerals de gra fi suficient temps d'interacció amb reactius i bombolles. L'ajust dinàmic del temps de flotació és un segell distintiu de la tecnologia de flotació precisa i eficient.
Hora de publicació: 22-gen-2025
