Flotaciónen Beneficio
A flotación maximiza o valor dos minerais separando habilmente os minerais valiosos dos minerais de ganga no procesamento de minerais a través das diferenzas físicas e químicas. Xa se trate de metais non férreos, metais férreos ou minerais non metálicos, a flotación xoga un papel fundamental na subministración de materias primas de alta calidade.
1. Métodos de flotación
(1) Flotación directa
A flotación directa refírese a filtrar minerais valiosos dunha suspensión permitindo que se adhiran ás burbullas de aire e flotan na superficie, mentres que os minerais de ganga permanecen na suspensión. Este método é fundamental no beneficio de metais non férreos. Por exemplo, o procesamento do mineral chega á fase de flotación despois de someterse á trituración e moenda no procesado do mineral de cobre, no que se introducen colectores aniónicos específicos para alterar a hidrofobicidade e deixalos adsorber na superficie dos minerais de cobre. Entón as partículas de cobre hidrófobas únense ás burbullas de aire e soben, formando unha capa de escuma con cobre rico. Esta escuma recóllese nunha concentración preliminar de minerais de cobre, que serve como materia prima de alta calidade para un maior refinamento.
(2) Flotación inversa
A flotación inversa implica flotar os minerais de ganga mentres os minerais valiosos permanecen no purín. Por exemplo, no procesamento de mineral de ferro con impurezas de cuarzo, utilízanse colectores aniónicos ou catiónicos para alterar o ambiente químico do purín. Isto cambia a natureza hidrófila do cuarzo a hidrófoba, o que lle permite unirse ás burbullas de aire e flotar.
(3) Flotación preferente
Cando os minerais conteñen dous ou máis compoñentes valiosos, a flotación preferencial sepáraos secuencialmente en función de factores como a actividade mineral e o valor económico. Este proceso de flotación paso a paso garante que cada mineral valioso sexa recuperado con alta pureza e taxas de recuperación, maximizando a utilización dos recursos.
(4) Flotación a granel
A flotación a granel trata múltiples minerais valiosos como un todo, flotando xuntos para obter un concentrado mixto, seguido da separación posterior. Por exemplo, no beneficio do mineral de cobre e níquel, onde os minerais de cobre e níquel están estreitamente asociados, a flotación a granel utilizando reactivos como xantatos ou tioles permite a flotación simultánea de sulfuro de cobre e minerais de níquel, formando un concentrado mixto. Os procesos de separación complexos posteriores, como o uso de reactivos de cal e cianuro, illan concentrados de cobre e níquel de alta pureza. Este enfoque de "recoller primeiro, separar despois" minimiza a perda de minerais valiosos nas fases iniciais e mellora significativamente as taxas xerais de recuperación dos minerais complexos.
2. Procesos de flotación: unha precisión paso a paso
(1) Proceso de flotación por etapas: perfeccionamento incremental
Na flotación, a flotación por etapas guía o procesamento de minerais complexos dividindo o proceso de flotación en varias etapas.
Por exemplo, nun proceso de flotación en dúas etapas, o mineral sofre unha moenda en bruto, liberando parcialmente minerais valiosos. A primeira fase de flotación recupera estes minerais liberados como concentrados preliminares. As partículas restantes non liberadas pasan a unha segunda etapa de moenda para unha maior redución de tamaño, seguida dunha segunda etapa de flotación. Isto garante que os minerais valiosos restantes estean completamente separados e combinados cos concentrados da primeira etapa. Este método evita o moído excesivo na fase inicial, reduce o desperdicio de recursos e mellora a precisión de flotación.
Para minerais máis complexos, como os que conteñen varios metais raros con estruturas cristalinas estreitamente unidas, pódese utilizar un proceso de flotación en tres etapas. Os pasos de moenda e flotación alternados permiten unha selección minuciosa e aseguran que cada mineral valioso se extrae coa máxima pureza e taxa de recuperación, sentando unha base sólida para o procesamento posterior.
3. Factores clave na flotación
(1) Valor de pH: O equilibrio sutil da acidez da pasta
O valor do pH da suspensión xoga un papel fundamental na flotación, influíndo profundamente nas propiedades da superficie mineral e no rendemento dos reactivos. Cando o pH está por riba do punto isoeléctrico dun mineral, a superficie cárgase negativamente; debaixo dela, a superficie está cargada positivamente. Estes cambios na carga superficial ditan as interaccións de adsorción entre minerais e reactivos, ao igual que a atracción ou repulsión dos imáns.
Por exemplo, en condicións ácidas, os minerais de sulfuro benefícianse da actividade do colector mellorada, o que facilita a captura dos minerais de sulfuro obxectivo. Pola contra, as condicións alcalinas facilitan a flotación dos minerais de óxido modificando as súas propiedades de superficie para mellorar a afinidade dos reactivos.
Os diferentes minerais requiren niveis de pH específicos para a flotación, o que require un control preciso. Por exemplo, na flotación de mesturas de cuarzo e calcita, o cuarzo pódese flotar preferentemente axustando o pH da suspensión a 2-3 e utilizando colectores a base de aminas. Pola contra, a flotación de calcita é favorecida en condicións alcalinas con colectores baseados en ácidos graxos. Este axuste preciso do pH é clave para conseguir unha separación eficiente dos minerais.
(2) Réxime de reactivos
O réxime de reactivos rexe o proceso de flotación, que abarca a selección, dosificación, preparación e adición de reactivos. Os reactivos adsorben selectivamente as superficies minerais diana, alterando a súa hidrofobicidade.
Os espumadores estabilizan as burbullas na suspensión e facilitan a flotación de partículas hidrófobas. Os espumantes comúns inclúen o aceite de piñeiro e o aceite de cresol, que forman burbullas estables e de bo tamaño para a adhesión de partículas.
Os modificadores activan ou inhiben as propiedades da superficie dos minerais e axustan as condicións químicas ou electroquímicas da suspensión.
A dosificación dos reactivos require precisión: cantidades insuficientes reducen a hidrofobicidade, reducindo as taxas de recuperación, mentres que as cantidades excesivas desperdician os reactivos, aumentan os custos e comprometen a calidade do concentrado. Dispositivos intelixentes comoMedidor de concentración en liñapode realizar un control preciso das dosificacións dos reactivos.
O momento e o método de adición de reactivos tamén son críticos. Durante a moenda adoitan engadirse axustes, depresores e algúns colectores para preparar cedo o ambiente químico da suspensión. Os colectores e os espumadores engádense normalmente no primeiro tanque de flotación para maximizar a súa eficacia nos momentos críticos.
(3) Taxa de aireación
A taxa de aireación crea condicións óptimas para a fixación de burbullas minerais, polo que é un factor indispensable na flotación. A aireación insuficiente produce moi poucas burbullas, o que reduce as oportunidades de colisión e de suxeición e, polo tanto, prexudica o rendemento da flotación. A sobreaireación leva a unha turbulencia excesiva, o que fai que se rompan as burbullas e desaloxen as partículas adheridas, reducindo a eficiencia.
Os enxeñeiros empregan métodos como a recollida de gas ou a medición do fluxo de aire baseado en anemómetros para axustar con precisión as taxas de aireación. Para partículas grosas, o aumento da aireación para xerar burbullas máis grandes mellora a eficiencia da flotación. Para partículas finas ou que flotan facilmente, os axustes coidadosos garanten unha flotación estable e eficaz.
(4) Tempo de flotación
O tempo de flotación é un delicado equilibrio entre o grao de concentrado e a taxa de recuperación, que require unha calibración precisa. Nas primeiras fases, os minerais valiosos únense rapidamente ás burbullas, o que leva a altas taxas de recuperación e graos de concentrado.
Co paso do tempo, a medida que flotan minerais máis valiosos, os minerais de ganga tamén poden aumentar, diluíndo a pureza do concentrado. Para minerais simples con minerais de gran groso e de fácil flotación, son suficientes tempos de flotación máis curtos, que garanten altas taxas de recuperación sen sacrificar o grao de concentrado. Para minerais complexos ou refractarios, son necesarios tempos de flotación máis longos para permitir aos minerais de gran fino o tempo suficiente de interacción cos reactivos e as burbullas. O axuste dinámico do tempo de flotación é un selo distintivo da tecnoloxía de flotación precisa e eficiente.
Hora de publicación: 22-xan-2025
