Sự nổitrong việc làm từ thiện
Tuyển nổi tối đa hóa giá trị của quặng bằng cách khéo léo tách các khoáng chất có giá trị khỏi các khoáng chất phụ trong quá trình chế biến khoáng sản thông qua sự khác biệt về mặt vật lý và hóa học. Cho dù xử lý kim loại màu, kim loại đen hay khoáng chất phi kim loại, tuyển nổi đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nguyên liệu thô chất lượng cao.
1. Phương pháp tuyển nổi
(1) Tuyển nổi trực tiếp
Tuyển nổi trực tiếp là phương pháp lọc các khoáng chất có giá trị từ bùn bằng cách cho chúng bám vào các bọt khí và nổi lên bề mặt, trong khi các khoáng chất phụ vẫn nằm trong bùn. Phương pháp này rất quan trọng trong quá trình tuyển kim loại màu. Ví dụ, quá trình chế biến quặng đến giai đoạn tuyển nổi sau khi trải qua quá trình nghiền và xay trong quá trình chế biến quặng đồng, trong đó các chất thu gom anion cụ thể được đưa vào để thay đổi tính kỵ nước và để chúng hấp phụ trên bề mặt của các khoáng chất đồng. Sau đó, các hạt đồng kỵ nước bám vào các bọt khí và nổi lên, tạo thành một lớp bọt có chứa đồng giàu. Bọt này được thu thập trong quá trình cô đặc sơ bộ các khoáng chất đồng, đóng vai trò là nguyên liệu thô chất lượng cao để tinh chế thêm.
(2) Sự nổi ngược
Quá trình tuyển nổi ngược liên quan đến việc làm nổi các khoáng chất gangue trong khi các khoáng chất có giá trị vẫn ở trong bùn. Ví dụ, trong quá trình chế biến quặng sắt có tạp chất thạch anh, các chất thu thập anion hoặc cation được sử dụng để thay đổi môi trường hóa học của bùn. Điều này làm thay đổi bản chất ưa nước của thạch anh thành kỵ nước, cho phép nó bám vào các bong bóng khí và nổi.
(3) Tuyển nổi ưu tiên
Khi quặng chứa hai hoặc nhiều thành phần có giá trị, quá trình tuyển nổi ưu tiên sẽ tách chúng theo trình tự dựa trên các yếu tố như hoạt động khoáng sản và giá trị kinh tế. Quy trình tuyển nổi từng bước này đảm bảo mỗi khoáng sản có giá trị được thu hồi với độ tinh khiết và tỷ lệ thu hồi cao, tối đa hóa việc sử dụng tài nguyên.
(4) Tuyển nổi khối
Tuyển nổi khối xử lý nhiều khoáng sản có giá trị như một tổng thể, tuyển nổi chúng cùng nhau để thu được hỗn hợp cô đặc, sau đó là quá trình tách tiếp theo. Ví dụ, trong quá trình tuyển quặng đồng-niken, trong đó khoáng sản đồng và niken có liên quan chặt chẽ, tuyển nổi khối sử dụng các thuốc thử như xanthate hoặc thiol cho phép tuyển nổi đồng thời các khoáng sản đồng sunfua và niken, tạo thành hỗn hợp cô đặc. Các quy trình tách phức tạp tiếp theo, chẳng hạn như sử dụng thuốc thử vôi và xyanua, cô lập các hợp chất cô đặc đồng và niken có độ tinh khiết cao. Phương pháp "thu thập trước, tách sau" này giảm thiểu sự mất mát các khoáng chất có giá trị trong các giai đoạn đầu và cải thiện đáng kể tỷ lệ thu hồi chung cho các loại quặng phức tạp.
2. Quy trình tuyển nổi: Độ chính xác từng bước
(1) Quá trình tuyển nổi giai đoạn: Tinh chế gia tăng
Trong quá trình tuyển nổi, tuyển nổi theo giai đoạn hướng dẫn xử lý quặng phức tạp bằng cách chia quá trình tuyển nổi thành nhiều giai đoạn.
Ví dụ, trong quá trình tuyển nổi hai giai đoạn, quặng trải qua quá trình nghiền thô, giải phóng một phần các khoáng chất có giá trị. Giai đoạn tuyển nổi đầu tiên thu hồi các khoáng chất được giải phóng này dưới dạng các chất cô đặc sơ bộ. Các hạt chưa giải phóng còn lại tiến hành giai đoạn nghiền thứ hai để giảm kích thước thêm, sau đó là giai đoạn tuyển nổi thứ hai. Điều này đảm bảo các khoáng chất có giá trị còn lại được tách hoàn toàn và kết hợp với các chất cô đặc giai đoạn đầu tiên. Phương pháp này ngăn ngừa việc nghiền quá mức trong giai đoạn đầu, giảm lãng phí tài nguyên và cải thiện độ chính xác của quá trình tuyển nổi.
Đối với các loại quặng phức tạp hơn, chẳng hạn như quặng chứa nhiều kim loại hiếm có cấu trúc tinh thể liên kết chặt chẽ, có thể sử dụng quy trình tuyển nổi ba giai đoạn. Các bước nghiền và tuyển nổi xen kẽ cho phép sàng lọc tỉ mỉ và đảm bảo mỗi khoáng chất có giá trị được chiết xuất với độ tinh khiết và tỷ lệ thu hồi tối đa, tạo nền tảng vững chắc cho quá trình xử lý tiếp theo.
3. Các yếu tố chính trong việc tuyển nổi
(1) Giá trị pH: Sự cân bằng tinh tế của độ axit bùn
Giá trị pH của bùn đóng vai trò then chốt trong quá trình tuyển nổi, ảnh hưởng sâu sắc đến tính chất bề mặt khoáng chất và hiệu suất của thuốc thử. Khi pH cao hơn điểm đẳng điện của khoáng chất, bề mặt sẽ tích điện âm; dưới điểm đẳng điện, bề mặt sẽ tích điện dương. Những thay đổi về điện tích bề mặt này quyết định tương tác hấp phụ giữa khoáng chất và thuốc thử, giống như lực hút hoặc lực đẩy của nam châm.
Ví dụ, trong điều kiện axit, khoáng chất sunfua được hưởng lợi từ hoạt động thu thập được tăng cường, giúp thu được khoáng chất sunfua mục tiêu dễ dàng hơn. Ngược lại, điều kiện kiềm tạo điều kiện cho quá trình tuyển nổi khoáng chất oxit bằng cách thay đổi tính chất bề mặt của chúng để tăng cường ái lực thuốc thử.
Các khoáng chất khác nhau yêu cầu mức pH cụ thể để tuyển nổi, đòi hỏi phải kiểm soát chính xác. Ví dụ, trong quá trình tuyển nổi hỗn hợp thạch anh và canxit, thạch anh có thể được tuyển nổi ưu tiên bằng cách điều chỉnh độ pH của bùn thành 2-3 và sử dụng chất thu thập gốc amin. Ngược lại, tuyển nổi canxit được ưa chuộng trong điều kiện kiềm với chất thu thập gốc axit béo. Việc điều chỉnh độ pH chính xác này là chìa khóa để đạt được hiệu quả tách khoáng chất.
(2) Chế độ thuốc thử
Chế độ thuốc thử chi phối quá trình tuyển nổi, bao gồm việc lựa chọn, liều lượng, chuẩn bị và thêm thuốc thử. Thuốc thử hấp thụ chọn lọc vào bề mặt khoáng chất mục tiêu, làm thay đổi tính kỵ nước của chúng.
Chất tạo bọt ổn định bọt trong bùn và tạo điều kiện cho các hạt kỵ nước nổi lên. Các chất tạo bọt phổ biến bao gồm dầu thông và dầu cresol, tạo thành các bọt ổn định, có kích thước tốt để bám dính các hạt.
Chất điều chỉnh kích hoạt hoặc ức chế các tính chất bề mặt khoáng chất và điều chỉnh các điều kiện hóa học hoặc điện hóa của bùn.
Liều lượng thuốc thử đòi hỏi độ chính xác—lượng không đủ làm giảm tính kỵ nước, làm giảm tỷ lệ phục hồi, trong khi lượng quá nhiều sẽ lãng phí thuốc thử, làm tăng chi phí và làm giảm chất lượng cô đặc. Các thiết bị thông minh nhưmáy đo nồng độ trực tuyếncó thể kiểm soát chính xác liều lượng thuốc thử.
Thời điểm và phương pháp thêm thuốc thử cũng rất quan trọng. Các chất điều chỉnh, chất ức chế và một số chất thu thập thường được thêm vào trong quá trình nghiền để chuẩn bị môi trường hóa học của bùn sớm. Các chất thu thập và chất tạo bọt thường được thêm vào bể tuyển nổi đầu tiên để tối đa hóa hiệu quả của chúng tại những thời điểm quan trọng.
(3) Tốc độ sục khí
Tốc độ sục khí tạo ra điều kiện tối ưu cho sự bám dính của bọt khoáng, khiến nó trở thành yếu tố không thể thiếu trong quá trình tuyển nổi. Sục khí không đủ dẫn đến quá ít bọt, làm giảm khả năng va chạm và bám dính, do đó làm giảm hiệu suất tuyển nổi. Sục khí quá mức dẫn đến nhiễu loạn quá mức, khiến bọt vỡ và làm bong các hạt bám dính, làm giảm hiệu quả.
Các kỹ sư sử dụng các phương pháp như thu thập khí hoặc đo lưu lượng khí dựa trên máy đo gió để tinh chỉnh tốc độ sục khí. Đối với các hạt thô, tăng cường sục khí để tạo ra các bong bóng lớn hơn sẽ cải thiện hiệu quả tuyển nổi. Đối với các hạt mịn hoặc dễ nổi, việc điều chỉnh cẩn thận sẽ đảm bảo tuyển nổi ổn định và hiệu quả.
(4) Thời gian nổi
Thời gian tuyển nổi là sự cân bằng tinh tế giữa cấp độ cô đặc và tỷ lệ thu hồi, đòi hỏi phải hiệu chuẩn chính xác. Trong giai đoạn đầu, các khoáng chất có giá trị nhanh chóng bám vào bong bóng, dẫn đến tỷ lệ thu hồi và cấp độ cô đặc cao.
Theo thời gian, khi các khoáng chất có giá trị hơn được đưa vào nổi, các khoáng chất gangue cũng có thể nổi lên, làm loãng độ tinh khiết của quặng cô đặc. Đối với các loại quặng đơn giản có khoáng chất hạt thô hơn và dễ nổi, thời gian tuyển nổi ngắn hơn là đủ, đảm bảo tỷ lệ thu hồi cao mà không làm giảm chất lượng quặng cô đặc. Đối với các loại quặng phức tạp hoặc quặng chịu lửa, thời gian tuyển nổi dài hơn là cần thiết để khoáng chất hạt mịn có đủ thời gian tương tác với thuốc thử và bọt khí. Điều chỉnh động thời gian tuyển nổi là một đặc điểm của công nghệ tuyển nổi chính xác và hiệu quả.
Thời gian đăng: 22-01-2025
