1. ?Qu谷 es la separaci車n por flotaci車n?
La separaci車n por flotaci車n se refiere principalmente a la flotaci車n por espuma, que se basa en la diferencia en las propiedades f赤sicas y qu赤micas de la superficie de los minerales, utilizando la flotabilidad de las burbujas en la pulpa para lograr la separaci車n.
El proceso de separaci車n por flotaci車n incluye principalmente: (1) Moler el mineral finamente mediante el molino de bolas o el molino de barras para disociar los minerales 迆tiles de los minerales de ganga. (2) Separar el mineral mediante la m芍quina de flotaci車n . Ajuste la pulpa del mineral y agregue reactivos de flotaci車n. (3) Realizar el procesamiento de flotaci車n. (4) Filtrar, concentrar o secar el producto .
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2. Proceso y tipos de flotaci車n.
- Flotaci車n positiva: Las espumas que flotan en la superficie de la pulpa son minerales 迆tiles, mientras que los minerales de la ganga permanecen en la pulpa.
- Flotaci車n inversa: Las espumas que flotan en la superficie de la pulpa son los minerales de la ganga, mientras que los minerales 迆tiles permanecen en la pulpa.
- Flotaci車n diferencial: Separa a su vez los minerales 迆tiles para formar un solo concentrado.
- Flotaci車n a granel: Separa los minerales 迆tiles entre s赤 y luego separa cada uno de ellos por turno.
3. Importancia de la separaci車n por flotaci車n
- Es el m谷todo de beneficio m芍s utilizado y eficaz para la separaci車n de minerales de grano fino y particulados.
- Ocupa una posici車n importante en diversos m谷todos de beneficio, con una amplia gama de aplicaciones. Puede procesar minerales de metales no ferrosos, no met芍licos y met芍licos ferrosos.
- En comparaci車n con la separaci車n por gravedad y la separaci車n magn谷tica , la separaci車n por flotaci車n es m芍s eficiente para beneficiar los minerales, especialmente los minerales diseminados de grano fino . El mineral crudo de baja ley se puede separar en un concentrado de alta ley. Resuelve el problema de la recuperaci車n de componentes 迆tiles a partir de part赤culas minerales de grano fino, teniendo as赤 una alta tasa de recuperaci車n.
4. ?C車mo juzgar la flotabilidad de los minerales?
El criterio para juzgar la flotabilidad mineral es .
Los minerales que no se mojan f芍cilmente con el agua (hidr車fobos) (grafito, calcopirita, mineral de oro, etc.) se consideran boyantes o flotantes. De lo contrario, es dif赤cil que los minerales (como el cuarzo) floten.
La humectaci車n es un fen車meno b芍sico que ocurre en la interfaz s車lido-l赤quido. Cuando se coloca una gota de l赤quido sobre la superficie del mineral, la gota se esparcir芍 por la superficie. Este fen車meno se denomina humectaci車n de la superficie de la fase s車lida por la fase l赤quida.
Si el agua puede esparcirse sobre la superficie del mineral, el mineral es hidr車filo. De lo contrario, es hidrof車bico. Por ejemplo, el agua puede esparcirse sobre la superficie del cuarzo, por lo que el cuarzo es hidr車filo. La parafina es hidrof車bica.
La velocidad de mojado es muy importante. Como varios minerales tienen diferencias en cuanto a humectabilidad y velocidad, las part赤culas minerales pueden adherirse selectivamente a las burbujas de aire. Ciertos reactivos de flotaci車n pueden cambiar la humectabilidad. Por ejemplo, que la scheelita (CaWO 4 ) adsorba 芍cido oleico puede cambiar el mineral de hidr車filo a hidr車fobo.
5. Propiedad el谷ctrica superficial y flotabilidad de los minerales.
La adsorci車n preferencial, la disociaci車n preferencial y la sustituci車n reticular de iones pueden cargar la superficie del mineral en la pulpa del mineral, lo que puede afectar la flotabilidad de algunos minerales.
- Para los minerales de 車xido y silicatos , como la goethita, el corind車n y el cuarzo, la propiedad el谷ctrica de la superficie afectar芍 en gran medida la flotabilidad. Consiste en que estos minerales tendr芍n adsorci車n electrost芍tica con colectores. Los s赤mbolos de propiedad el谷ctrica superficial est芍n relacionados con el valor del pH de la pulpa de mineral.
- Para los minerales de sulfuro , como cobre, plomo y zinc, recolectados con xantato, la propiedad el谷ctrica de la superficie tiene poco o ning迆n efecto sobre la flotabilidad. Esto se debe a que la acci車n del xantato con los minerales depende principalmente de la afinidad qu赤mica m芍s que de la fuerza electrost芍tica.
- Adem芍s, para los minerales no sulfurados recolectados por los recolectores de petr車leo, la propiedad el谷ctrica de la superficie no afecta la flotabilidad.
6. Formas de adsorci車n de reactivos en la superficie mineral.
- Adsorci車n molecular : el reactivo se adsorbe en la superficie del mineral en forma de mol谷culas.
- Adsorci車n de iones : el reactivo se adsorbe en la superficie del mineral en forma de iones.
- Adsorci車n por intercambio i車nico : el reactivo se absorbe en la superficie del mineral cuando cierto ion en la pulpa del mineral tiene un intercambio equivalente con otro ion en la superficie del mineral que tiene el mismo signo de carga.
- Adsorci車n el谷ctrica : el reactivo es absorbido en la superficie del mineral por la fuerza electrost芍tica.
- Adsorci車n semimicelar : Cuando la fracci車n de masa de recolectores de una larga cadena de hidrocarburos en la suspensi車n es alta, sus iones o mol谷culas se adsorben en la superficie del mineral. Bajo la , los grupos no polares se asociar芍n entre s赤.
- Adsorci車n espec赤fica : la superficie mineral tiene una afinidad especial por un determinado componente de la suspensi車n para producir adsorci車n.
7. Efecto de la oxidaci車n de la superficie mineral sobre la flotabilidad.
Los minerales se oxidan con el aire durante el almacenamiento, transporte, trituraci車n y flotaci車n. La oxidaci車n de minerales, especialmente minerales de sulfuro met芍lico, puede afectar en gran medida la flotaci車n.
Las investigaciones muestran que algunos minerales de sulfuro tienen una mejor flotabilidad despu谷s de haber sido ligeramente oxidados. Sin embargo, si se oxidan demasiado, la flotabilidad disminuir芍.
El aire tiene ciertos efectos sobre la flotabilidad de los minerales.
- Cuando el mineral se tritura y se expone a la superficie fresca, se hidratar芍 cuando encuentre agua y ser芍 hidr車filo. Sin embargo, cuando el gas se adsorbe en la superficie del mineral, puede debilitar la hidrataci車n, lo que resulta en la hidrofobicidad inicial de la superficie.
- El uso de superficies de gas y minerales es selectivo. El ox赤geno tiene un mayor impacto en la superficie del mineral.
- El papel del ox赤geno es beneficioso para la hidrofobicidad del mineral de sulfuro. Sin embargo, si el tiempo de acci車n es demasiado largo, la superficie mineral se volver芍 hidr車fila. Cuando las condiciones de adsorci車n de gas son adecuadas, la superficie del mineral ser芍 hidrof車bica y podr芍 flotar incluso sin reactivos de flotaci車n (como polvos de carb車n seco). Y la galena s車lo puede flotar despu谷s de la acci車n inicial del ox赤geno.
?C車mo controlar el grado de oxidaci車n de los minerales y ajustar la flotabilidad?
- Ajuste la velocidad de agitaci車n de la pulpa y controle el tiempo de flotaci車n. Est芍 comprobado que la velocidad de agitaci車n del aire y la duraci車n son importantes para controlar el grado de oxidaci車n de los minerales.
- Ajustar la aireaci車n del tanque de pulpa y la m芍quina de flotaci車n.
- Ajustar el valor del pH de la pulpa de mineral.
- Agregue el oxidante o reductor para promover o inhibir la oxidaci車n de la superficie mineral.
8. Floculaci車n selectiva
La floculaci車n selectiva puede separar eficazmente minerales de grano fino.
Su principio es a?adir el floculante a la suspensi車n que contiene dos o m芍s composiciones. El floculante se adsorbe selectivamente sobre la superficie de una determinada composici車n mineral para promover su floculaci車n y sedimentaci車n. Las composiciones restantes a迆n mantienen un estado de dispersi車n estable para lograr la separaci車n de minerales.
La floculaci車n selectiva se puede dividir en cuatro pasos:
Paso 1. Agrega el dispersante
El dispersante, como el vidrio soluble, puede dispersar completamente las composiciones minerales 迆tiles en la pulpa de mineral para que no tengan adhesi車n ni conexi車n entre s赤, creando as赤 una mejor condici車n para la floculaci車n selectiva.
Paso 2. Agrega el floculante
El floculante se adsorbe selectivamente en la superficie de los minerales objetivo y, mientras tanto, se conecta con otras part赤culas minerales para formar fl車culos m芍s grandes, sueltos y porosos, que se depositan en la pulpa.
Paso 3. Revuelva la pulpa del mineral.
Al revolver la pulpa del mineral, preste atenci車n a los siguientes puntos. La agitaci車n generalmente se realiza en diferentes etapas, primero con agitaci車n r芍pida para dispersar completamente los reactivos y luego con agitaci車n completa para facilitar la floculaci車n selectiva de los minerales. La pulpa del mineral debe diluirse para facilitar la limpieza del floculante y reducir la adhesi車n de otros minerales. Los fl車culos no deben ser demasiado grandes en caso de que se arrastren impurezas.
Paso 4. Liquidaci車n y separaci車n
Cuando los fl車culos alcancen un tama?o determinado se proceder芍 a la sedimentaci車n y separaci車n. Preste atenci車n al tiempo y la velocidad de liquidaci車n.
La velocidad de asentamiento debe ser lenta para evitar que las impurezas sean arrastradas al sedimento. A veces se puede utilizar el flujo d谷bil de agua para liberar las impurezas de los fl車culos.
El momento de la liquidaci車n debe ser el adecuado. Si el tiempo es demasiado corto, el producto ser芍 m芍s puro, pero afectar芍 la tasa de recuperaci車n. Si el tiempo es demasiado largo, las impurezas tambi谷n se asentar芍n afectando la calidad del mineral. Adem芍s, si la primera floculaci車n no cumple con los requisitos del producto, se puede realizar nuevamente el proceso de floculaci車n.
9. Sistema trif芍sico de separaci車n por flotaci車n.
El sistema de flotaci車n trif芍sico incluye la fase s車lida, la fase l赤quida y la fase gaseosa.
La fase s車lida se refiere a las part赤culas minerales finamente molidas. La fase l赤quida se refiere al agua y la soluci車n. La fase gaseosa se refiere a las burbujas dispersas.
Caracter赤sticas de la fase s車lida.
- A menudo hay varios minerales y gangas 迆tiles asociados entre s赤, con tantos tipos y composiciones de minerales. En t谷rminos de forma, las part赤culas de mineral son cuadradas, columnares, en escamas y angulares irregulares.
- Tiene un amplio rango de tama?o de part赤culas. El tama?o de part赤cula m芍s grande puede alcanzar de 0,8 a 1 mm, mientras que el tama?o de part赤cula m芍s peque?o est芍 por debajo de 5 mm.
- Tiene cantidades de part赤culas de mineral con una gran superficie. Cada litro de pulpa de mineral puede contener decenas de millones o incluso casi 100 millones de part赤culas finas, por lo que la superficie de la fase s車lida es grande.
Caracter赤sticas de la fase l赤quida.
- El agua puede interactuar con las fases s車lida y gaseosa de la pulpa del mineral, ya que el mineral a menudo contiene varias sales solubles que se pueden disolver en agua.
- El agua natural industrial suele contener algunas sales solubles.
- En el agua se disuelven ox赤geno, nitr車geno y di車xido de carbono. Por lo tanto, la fase l赤quida no es simplemente agua sino esencialmente una soluci車n, lo que puede afectar en gran medida la flotaci車n.
Caracter赤sticas de la fase gaseosa.
- El aire aparece como burbujas finamente dispersas en la pulpa del mineral, que pueden transportar las part赤culas minerales para que floten.
- El aire puede disolverse y precipitarse repetidamente en la pulpa.
- El ox赤geno en el aire puede afectar en gran medida la flotabilidad de los minerales.
10. ?C車mo aumentar la velocidad de flotaci車n?
La velocidad de flotaci車n se refiere al tiempo de flotaci車n cuando se alcanza una determinada tasa de recuperaci車n o capacidad de producci車n unitaria de la m芍quina de flotaci車n. Por tanto, mejorando la tasa de recuperaci車n o acortando el tiempo de flotaci車n, se puede aumentar la velocidad de flotaci車n.
Se deben tomar medidas para aumentar la velocidad de flotaci車n:- 1 Agregue la cantidad adecuada de reactivos, especialmente la cantidad de agente espumante.
- 2 Dentro de un rango apropiado, aumente la velocidad del impulsor de la m芍quina de flotaci車n y reduzca la profundidad de la ranura para reducir el espacio entre el impulsor y la cubierta.
- 3 Hacer que la pulpa del mineral pase por el tanque de flotaci車n lo antes posible. El tanque en serie es m芍s r芍pido que el tanque en paralelo.
- 4 El tanque seleccionado debe tener un tama?o apropiado.
- 5 La densidad de la pulpa debe ser adecuada. Una pulpa m芍s espesa es beneficiosa para el proceso de flotaci車n, pero demasiado espesa afectar芍 la calidad del concentrado y la tasa de recuperaci車n.
11. Reactivos de flotaci車n
Utilizar correctamente los reactivos de flotaci車n significa elegir el sistema de reactivos adecuado antes del proceso de flotaci車n.
El sistema de reactivos de flotaci車n se refiere a un conjunto de reglas que regulan el tipo, la dosis, el lugar de dosificaci車n y el m谷todo de dosificaci車n de los reactivos de flotaci車n.
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Tipos de reactivos
Los reactivos de flotaci車n incluyen principalmente agentes espumantes, recolectores y reguladores.
- Los agentes espumantes tienen como objetivo producir una capa de espuma estable que pueda hacer flotar los minerales. Los agentes espumantes incluyen trementina, cresol, alcohol, etc.
- Los recolectores tienen como objetivo recolectar los minerales objetivo mejorando la hidrofobicidad para hacer que las part赤culas minerales se adhieran a las burbujas de aire. Los recolectores comunes son areoflot, xantato, difeniltiourea, 芍cido graso, amina grasa y aceite mineral.
- Los reguladores tienen como objetivo cambiar las propiedades de los minerales, ajustar la interacci車n entre los minerales y los recolectores y ajustar las propiedades de la pulpa. Los reguladores comunes incluyen reguladores de pH (carbonato de sodio, 芍cido sulf迆rico, di車xido de azufre, etc.), activadores (sulfato de cobre, sulfuro de sodio, etc.) e inhibidores (cal, prusiato de sodio amarillo, sulfuro de sodio, etc.).
El xantato es el recolector de mineral de sulfuro con una fuerte capacidad de recolecci車n. Su nombre qu赤mico es ditiocarbonato de hidrocarbil, que incluye xantato de etilo, xantato de butilo, xantato de amilo, etc. Es un polvo cristalino de color amarillo con efecto irritante y debe almacenarse en un lugar fresco y seco.
Dosificaci車n de reactivos de flotaci車n.
La dosis del reactivo debe ser adecuada.
Una dosificaci車n insuficiente o excesiva conduce a una baja tasa de recuperaci車n y afecta la calidad del concentrado. Una dosis excesiva tambi谷n aumenta el costo de beneficio.
Preparaci車n de reactivos de flotaci車n.
Diluya los reactivos s車lidos en un l赤quido para facilitar la adici車n.
La preparaci車n de reactivos var赤a seg迆n sus propiedades, funci車n y formas de agregarlos. El mismo reactivo puede diferir en la cantidad de uso y efecto debido a diferentes formas de preparaci車n.
Los reactivos (como xantato, aerofloat, carbonato de sodio y sulfato de cobre) con poca solubilidad en agua deben prepararse en soluciones acuosas con concentraciones que oscilan entre el 2% y el 10%.
Los reactivos insolubles, como los recolectores de aminas, deben disolverse primero en solventes y luego prepararse en una soluci車n acuosa. Se puede a?adir directamente aceite terp谷nico, aerofloat 31 y 芍cido oleico.
Para reactivos libremente solubles con grandes cantidades a utilizar, la concentraci車n oscila entre el 10 y el 20%. Por ejemplo, el sulfuro de sodio se prepara en una soluci車n de agua al 15%. Los reactivos que son insolubles en agua se pueden disolver usando un solvente org芍nico para prepararlos en una soluci車n de baja concentraci車n.
?C車mo agregar reactivos de flotaci車n?
El orden de adici車n de reactivos de flotaci車n:- Para la flotaci車n de mineral crudo: reguladores de pH, depresores o activadores, espumantes y recolectores.
- Para la flotaci車n de minerales deprimidos: activadores, espumantes y recolectores.
Los reactivos de flotaci車n se pueden agregar simult芍neamente o por separado.
- Se pueden agregar reactivos estables solubles en agua que no se eliminan f芍cilmente con la espuma a todos los reactivos al mismo tiempo antes de la preconcentraci車n.
- Los reactivos que se dejan llevar f芍cilmente por la espuma o reaccionan con finos y sales solubles se a?aden por etapas.
