Flotationi Benefication
Flotation maximerar värdet av malmer genom att skickligt separera värdefulla mineral från gångmineral i mineralbearbetning genom de fysiska och kemiska skillnaderna. Oavsett om det handlar om icke-järnhaltiga metaller, järnhaltiga metaller eller icke-metalliska mineraler, spelar flotation en avgörande roll för att tillhandahålla högkvalitativa råmaterial.
1. Flotationsmetoder
(1) Direct Flotation
Direkt flotation avser att filtrera värdefulla mineraler från en slurry genom att tillåta dem att fästa vid luftbubblor och flyta till ytan, medan gångmineral finns kvar i slurryn. Denna metod är avgörande för tillvaratagandet av icke-järnhaltiga metaller. Till exempel kommer malmbearbetning till flotationssteget efter att ha genomgått krossning och malning i kopparmalmbearbetning, där specifika anjoniska uppsamlare introduceras för att ändra hydrofobiciteten och låta dem adsorberas på ytan av kopparmineral. Sedan fäster hydrofoba kopparpartiklar till luftbubblor och stiger och bildar ett lager av skum med rik koppar. Detta skum samlas i preliminär koncentration av kopparmineraler, som fungerar som ett högkvalitativt råmaterial för ytterligare förädling.
(2) Omvänd flytning
Omvänd flotation innebär att flytande av gångmineralerna flyter medan de värdefulla mineralerna finns kvar i slurryn. Till exempel, vid bearbetning av järnmalm med kvartsföroreningar, används anjoniska eller katjoniska uppsamlare för att förändra slammets kemiska miljö. Detta ändrar den hydrofila karaktären hos kvarts till hydrofob, vilket gör att den kan fästa vid luftbubblor och flyta.
(3) Förmånsflottning
När malmer innehåller två eller flera värdefulla komponenter, separerar preferentiell flotation dem sekventiellt baserat på faktorer som mineralaktivitet och ekonomiskt värde. Denna steg-för-steg-flotationsprocess säkerställer att varje värdefullt mineral återvinns med hög renhet och utvinningshastighet, vilket maximerar resursutnyttjandet.
(4) Bulkflotation
Bulkflotation behandlar flera värdefulla mineral som en helhet, flyter dem tillsammans för att erhålla ett blandat koncentrat, följt av efterföljande separation. Till exempel, vid förädling av koppar-nickelmalm, där koppar och nickelmineral är nära förknippade, möjliggör bulkflotation med reagens som xanthater eller tioler samtidig flotation av sulfidkoppar och nickelmineraler, vilket bildar ett blandat koncentrat. Efterföljande komplexa separationsprocesser, såsom användning av kalk- och cyanidreagenser, isolerar koppar- och nickelkoncentrat med hög renhet. Detta tillvägagångssätt "samla-först, separat-senare" minimerar förlusten av värdefulla mineraler i de inledande stadierna och förbättrar avsevärt den totala återvinningsgraden för komplexa malmer.
2. Flotationsprocesser: en steg-för-steg-precision
(1) Stage Flotation Process: Inkrementell förfining
Vid flotation styr stegflotation bearbetningen av komplexa malmer genom att dela upp flotationsprocessen i flera steg.
Till exempel, i en flotationsprocess i två steg, genomgår malmen grovmalning, vilket delvis frigör värdefulla mineraler. Det första flotationssteget återvinner dessa frigjorda mineral som preliminära koncentrat. De återstående obefriade partiklarna fortsätter till ett andra malningssteg för ytterligare storleksminskning, följt av ett andra flotationssteg. Detta säkerställer att de återstående värdefulla mineralerna separeras ordentligt och kombineras med koncentraten i första steget. Denna metod förhindrar överslipning i det inledande skedet, minskar resursslöseri och förbättrar flotationsprecisionen.
För mer komplexa malmer, såsom de som innehåller flera sällsynta metaller med tätt bundna kristallstrukturer, kan en flotationsprocess i tre steg användas. Omväxlande malnings- och flotationssteg möjliggör noggrann sållning och säkerställer att varje värdefullt mineral extraheras med maximal renhet och återvinningshastighet, vilket lägger en stark grund för vidare bearbetning.
3. Nyckelfaktorer i Flotation
(1) pH-värde: Den subtila balansen mellan surhetsgraden i slurryn
Uppslamningens pH-värde spelar en avgörande roll vid flotation, vilket djupt påverkar mineralytegenskaper och reagensprestanda. När pH är över ett minerals isoelektriska punkt blir ytan negativt laddad; under den är ytan positivt laddad. Dessa förändringar i ytladdning dikterar adsorptionsinteraktionerna mellan mineraler och reagenser, ungefär som attraktionen eller avstötningen av magneter.
Till exempel, under sura förhållanden, gynnas sulfidmineraler av förbättrad samlaraktivitet, vilket gör det lättare att fånga målsulfidmineraler. Omvänt underlättar alkaliska förhållanden flotationen av oxidmineraler genom att modifiera deras ytegenskaper för att förbättra reagensaffiniteten.
Olika mineraler kräver specifika pH-nivåer för flotation, vilket kräver exakt kontroll. Till exempel, vid flotation av kvarts- och kalcitblandningar, kan kvarts företrädesvis flytas genom att justera slurryns pH till 2-3 och använda aminbaserade uppsamlare. Omvänt gynnas kalcitflotation under alkaliska förhållanden med fettsyrabaserade uppsamlare. Denna exakta pH-justering är nyckeln till att uppnå effektiv mineralseparering.
(2) Reagensregim
Reagensregimen styr flotationsprocessen och omfattar val, dosering, beredning och tillsats av reagens. Reagenser adsorberas selektivt på målmineralytor och förändrar deras hydrofobicitet.
Skummare stabiliserar bubblor i slammet och underlättar flotationen av hydrofoba partiklar. Vanliga skummare inkluderar tallolja och kresololja, som bildar stabila, väl tilltagna bubblor för att fästa partiklar.
Modifieringsmedel aktiverar eller hämmar mineralytegenskaper och justerar slurryns kemiska eller elektrokemiska förhållanden.
Reagensdosering kräver precision – otillräckliga mängder minskar hydrofobiciteten, sänker återvinningsgraden, medan alltför stora mängder slöser reagens, ökar kostnaderna och äventyrar koncentratkvaliteten. Intelligenta enheter som t.exonline koncentrationsmätarekan realisera noggrann kontroll av reagensdoseringar.
Tidpunkten och metoden för tillsats av reagens är också kritiska. Justerare, dämpare och vissa uppsamlare tillsätts ofta under malningen för att förbereda slurryns kemiska miljö tidigt. Uppsamlare och skummare läggs vanligtvis till i den första flotationstanken för att maximera deras effektivitet vid kritiska ögonblick.
(3) Luftningshastighet
Luftningshastigheten skapar optimala förutsättningar för mineralbubblor, vilket gör den till en oumbärlig faktor vid flotation. Otillräcklig luftning resulterar i för få bubblor, vilket minskar kollisions- och fästmöjligheter, vilket försämrar flytförmågan. Överluftning leder till överdriven turbulens, vilket gör att bubblor går sönder och lossar fästa partiklar, vilket minskar effektiviteten.
Ingenjörer använder metoder som gasinsamling eller vindmätarebaserad luftflödesmätning för att finjustera luftningshastigheterna. För grova partiklar förbättrar ökad luftning för att generera större bubblor flotationseffektiviteten. För fina eller lättflytande partiklar säkerställer noggranna justeringar stabil och effektiv flytning.
(4) Flotationstid
Flotationstid är en känslig balans mellan koncentratkvalitet och återvinningsgrad, vilket kräver exakt kalibrering. I de tidiga stadierna fäster värdefulla mineraler sig snabbt på bubblor, vilket leder till höga återvinningsgrader och koncentratkvaliteter.
Med tiden, eftersom mer värdefulla mineraler flyter, kan också gångmineral stiga, vilket späder ut koncentrats renhet. För enkla malmer med grövre korniga och lättflytande mineraler räcker kortare flotationstider, vilket säkerställer höga utvinningsgrader utan att ge avkall på koncentratkvalitet. För komplexa eller eldfasta malmer är längre flotationstider nödvändiga för att ge finkorniga mineraler tillräcklig interaktionstid med reagenser och bubblor. Dynamisk justering av flyttiden är ett kännetecken för exakt och effektiv flytningsteknik.
Posttid: 2025-jan-22
