Flotation

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 14 augusti 2019; kontroller kräver 7 redigeringar .

Flotation ( fr.  flottation , från flotter  - att simma) är en av mineralbearbetningsmetoderna , som bygger på skillnaden i mineralernas förmåga att stanna på gränsytan, på grund av skillnaden i specifika ytenergier. Hydrofoba (dåligt fuktade av vatten) mineralpartiklar fixeras selektivt vid gränsytan, vanligtvis gas och vatten, och separeras från hydrofila (välvätade av vatten) partiklar. Under flotation fäster gasbubblor eller oljedroppar på partiklar som är dåligt fuktade av vatten och lyfter upp dem till ytan.

Flotation används också för att rena vatten från organiska ämnen och fasta suspensioner, för att separera blandningar och för att påskynda sedimentering inom kemi-, oljeraffinerings-, livsmedels- och andra industrier.

Historik

En viktig roll i utvecklingen av teorin om flotation spelades av arbetet av ryska fysikaliska kemister - I. S. Gromeka , som först formulerade de viktigaste bestämmelserna för vätningsprocessen i slutet av 1800-talet, och L. G. Gurvich, som utvecklade bestämmelserna om hydrofobicitet och hydrofilicitet i början av 1900-talet. Verk av A. Gaudin, A. Taggart (USA), I. Wark (Australien) och de sovjetiska forskarna P. A. Rebinder , A. N. Frumkin , I. N. Plaksin och B. V. Deryagin , V. R. Krivoshein och andra.

Flotationsmetoder

Beroende på arten och metoden för bildning av gränssnittsgränser (vatten - olja - gas), på vilka de separerade komponenterna är fixerade (se Surfactants ), särskiljs flera typer av flotation.

Olika metoder har föreslagits för bildning av bubblor: bildning av koldioxid på grund av en kemisk reaktion (S. Potter, USA, 1902), frigöring av gas från en lösning med sänkt tryck (F. Elmore, Storbritannien) , 1906) - vakuumflotation, kraftig blandning av massan, passerande av luft genom små hål.

För att utföra skumflotation krossas malmen till en partikelstorlek på 0,5–1,0 mm när det gäller naturliga hydrofoba icke-metalliska mineraler med låg densitet ( svavel , kol , talk ) och till 0,1–0,2 mm för metallmalmer. Flotationsreagenser tillsätts för att skapa och förstärka skillnaden i hydratiseringen av de separerade mineralerna och för att ge skummet tillräcklig motståndskraft mot massan. Massan kommer sedan in i flotationsmaskinerna . Bildandet av flotationsaggregat (partiklar och luftbubblor) sker när mineraler kolliderar med luftbubblor som införs i massan, liksom när gasbubblor som kommer ut ur lösningen uppstår på partiklarna. Flotation påverkas av jonsammansättningen av massans flytande fas, gaserna lösta i den (särskilt syre), temperatur, massadensitet. Baserat på studiet av den mineralogiska och petrografiska sammansättningen av det anrikade mineralet väljs ett flotationsschema, en reagensregim och en grad av malning, vilket ger en ganska fullständig separation av mineraler. Det bästa av allt är att korn med en storlek på 0,1–0,04 mm separeras genom flotation. Mindre partiklar separerar mindre bra, och partiklar mindre än 5 mikron försämrar flotationen av större partiklar. Den negativa effekten av mikronstora partiklar reduceras av specifika reagens. Stora (1–3 mm) partiklar bryts loss från bubblorna under flytning och flyter inte. Därför, för flotation av stora partiklar (0,5–5 mm), utvecklades metoder för skumseparation i Sovjetunionen , där massan matas på ett skumlager som bara behåller hydrofoberade partiklar. För samma ändamål har flytningsmaskiner med fluidiserad bädd med stigande flöden av luftad vätska skapats.

Skumflotation är en mycket mer produktiv process än olja och filmflotation. Denna metod är den mest använda .

För att rena vatten, såväl som för att extrahera komponenter från utspädda lösningar, utvecklades jonflotationsmetoden på 1950 -talet , som lovade bearbetning av industriella avloppsvatten, mineraliserat underjordiskt termiskt vatten och gruvvatten samt havsvatten. Under jonisk flotation interagerar enskilda joner, molekyler, fina sediment och kolloidala partiklar med flotationsreagens-samlare, oftast av katjonisk typ, och extraheras av bubblor till ett skum eller en film på lösningens yta. Fina bubblor för flotation från lösningar erhålls också genom elektrolytisk nedbrytning av vatten med bildning av gasformigt syre och väte (elektroflotation). Under elektroflotation är förbrukningen av reagens betydligt mindre, och i vissa fall krävs de inte.

Den utbredda användningen av flotation för mineralbearbetning har lett till skapandet av olika konstruktioner av flotationsmaskiner med stora kammare (upp till 10–30 m³) med hög produktivitet. Flotationsmaskinen består av en serie sekventiellt anordnade kammare med mottagnings- och avlastningsanordningar för massan. Varje kammare är utrustad med en luftningsanordning och en skummare.

Applikationer

I världen, tack vare flotation, är fyndigheter av fint spridda malmer involverade i industriell produktion och en integrerad användning av mineraler säkerställs. Fabriker producerar upp till fem typer av koncentrat. I vissa fall är flytningsavfall inte avfall, utan används som byggmaterial, gödningsmedel för jordbruk och för andra ändamål. Flotation är den ledande processen för anrikning av icke-järnmetallmalmer. Användningen av återvunnet vatten införs, vilket minskar föroreningen av vattendrag .

Flotationsreagens

Det finns flera typer av flotationsreagens som skiljer sig åt i verkningsprincipen:

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Woodcroft B. Kronologiskt index över ansökta patent och beviljade patent, för år  1860 . - London: Great Seal Patent Office, 1861. - S. 34.

Litteratur

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk