Flotasyon Makinesi Nasıl Çalışır: Prensipler, Türler ve Reaktifle İlgili Hususlar

Flotasyon Makinesi Nasıl Çalışır: Çekirdek Mekanizma

Flotasyon makinesi, seçilen parçacıkların hava kabarcıklarına tutunması ve köpük tabakası halinde yükselmesi için doğru koşulları yaratarak değerli mineralleri gangdan ayırır. Makinenin kendisi seçicilik yaratmaz. Mineral salınımının, yüzey kimyasının, kabarcık boyutunun, hamur akışının ve köpük stabilitesinin birlikte çalışabileceği kontrollü bir ortam sağlar. İyi çalışan bir devrede yüzdürme hücresi, öğütme değirmeninde başlayan ve reaktif koşullandırma, kaba işleme, temizleme ve temizleme işlemleriyle devam eden bir zincirin parçasıdır.

Dört aşamada çalışma sırasını anlamak daha kolaydır. İlk önce şartlandırılmış kağıt hamuru hücreye girer. İkincisi, pervane ve hava sistemi havayı küçük kabarcıklar halinde dağıtır. Üçüncüsü, hidrofobik parçacıklar kabarcıklarla çarpışır, bağlanır ve kabarcık-parçacık agregatları oluşturur. Dördüncüsü, hidrofilik parçacıklar atıklarla birlikte ayrılırken köpük yükselir, akar ve oluğa taşar. Her aşamanın geri kazanım ve konsantre derecesi üzerinde ölçülebilir bir etkisi vardır; bu nedenle operatörler hava hızına, pervane hızına, köpük derinliğine, besleme yoğunluğuna ve reaktif ilavesine çok dikkat eder.

Bir yüzdürme hücresinin çeşitli işlevsel alt sistemleri vardır: hamuru tutan bir tank, katıları askıda tutan ve havayı dağıtan bir çalkalama mekanizması, bir hava besleme düzenlemesi, bir köpük boşaltma sistemi ve bir tahrik ve kontrol paketi. Kendinden emişli hücrelerde pervane hareketi atmosferden havayı çeker. Basınçlı hava hücrelerinde, bir üfleyici ayrı bir hat üzerinden hava sağlar ve operatöre havalandırma üzerinde daha doğrudan kontrol sağlar. Metalurjik sonuç, hücre üzerindeki etikete daha az, bu alt sistemlerin cevhere, devre görevine ve çalışma hedefine nasıl uyduğuna daha çok bağlıdır.

İkamet süresi herhangi bir flotasyon uygulamasında ilk kontrollerden biridir. Kağıt hamuru akışı için çok küçük olan bir hücre kısa devre yapacak, kabarcık-parçacık temas süresini azaltacak ve serbest bırakılmamış veya kötü şartlandırılmış parçacıkları atıkların içine itecektir. Çok büyük bir hücre tutmayı iyileştirebilir ancak aynı zamanda sermaye maliyetini, güç talebini ve köpük kontrolü zorluğunu da arttırabilir. Pratik hedef maksimum kalış süresi değildir; köpük fazını aşırı yüklemeden hedef mineralin koşullandırılması, bağlanması ve geri kazanılması için yeterli zamandır.

Köpük davranışı birçok gizli değişkenin görünür sonucudur. Kırılgan bir köpük, düşük köpürtücü dozajının, aşırı yıkama suyunun veya aşırı havalandırmanın göstergesi olabilir. Sert ve kalıcı bir köpük, yüksek köpürtücü dozajının, ince kilin veya yüksek hamur yoğunluğunun işareti olabilir. Her iki durum da otomatik olarak iyi ya da kötü değildir. Operatörün köpük görünümünü test sonuçları, kütle çekme ve aşağı akış performansıyla ilişkilendirmesi gerekir. Çok fazla gang taşıyan stabil bir köpük, zayıf bir köpüğün geri kazanımı azaltabileceği kadar hızlı bir şekilde konsantre derecesini düşürebilir.

İyileşme ve Dereceye Karar Veren İlkeler

Flotasyon, mineraller arasındaki yüzey ıslanabilirlik farkına bağlıdır. Hidrofobik yüzeye sahip değerli bir parçacık, hidrofilik bir gang parçacığından daha kolay bir şekilde hava kabarcığına bağlanacaktır. Toplayıcılar hidrofobisiteyi yaratır veya güçlendirir, köpürtücüler kabarcık filmini stabilize eder, aktivatörler toplayıcı etkisi için bir mineral yüzeyi hazırlar ve baskılayıcılar istenmeyen minerallerin yüzdürülmesini azaltır. pH değiştiriciler hamurun kimyasını değiştirir ve hem mineral yüzeylerini hem de reaktif aktivitesini etkiler. Hücre daha sonra yeterli çarpışma fırsatları ve seçilen parçacıkların konsantre olmalarını sağlayacak bir köpük ortamı sağlamalıdır.

Tek bir çalışma değişkeni değiştirildiğinde geri kazanım ve derece genellikle zıt yönlerde hareket eder. Hava oranının arttırılması kabarcık yüzey alanını ve geri kazanımını artırabilir, ancak aynı zamanda ince gangın sürüklenmesini de arttırabilir ve eğimi azaltabilir. Köpük derinliğinin arttırılması drenajı ve eğimi iyileştirebilir, ancak köpüğün çok stabil hale gelmesi durumunda kütle çekme ve geri kazanımı azaltabilir. Pervane hızının arttırılması süspansiyon ve çarpışma sıklığını iyileştirebilir, ancak aşırı türbülans parçacıkları kabarcıklardan ayırabilir ve aşınmayı artırabilir. Bu nedenle yararlı işletim penceresi tek bir ayar noktası değil, bir dengedir.

Hava oranı yükseldiğinde ne olur?

Aşağıdaki tablo nitelikseldir ancak mekanik yüzdürme hücrelerindeki ortak bir modeli yansıtır. Hava oranı düşük bir seviyeden arttıkça kabarcık yüzey alanı ve geri kazanımı da artma eğilimi gösterir. Belirli bir noktadan sonra köpük stabilitesi azalabilir, sürüklenme artabilir ve hücrenin kontrolü zorlaşabilir. Kesin dönüm noktası köpürtücü tipine ve dozajına, hamur yoğunluğuna, parçacık boyutuna ve hücrenin görevine bağlıdır.

Tesis ekipleri için pratik ders, hava oranını bağlantılı bir sistemin bir parçası olarak ele almaktır. Hava artırılırsa köpük derinliği, köpürtücü dozajı ve kütle çekiminin de ayarlanması gerekebilir. Bir hücrede yararlı görünen bir değişiklik, temizleyici devrede dolaşımda bir yük oluşturabilir veya son konsantreye daha fazla ince gang gönderebilir. En iyi sonuçlar, her değişiklikten önce ve sonra numune alınarak yapılan kısa, kontrollü testlerden elde edilir.

Flotasyon Makinesi Çeşitleri ve Yerleri

Flotasyon hücreleri genellikle hava beslemesine, çalkalama tarzına ve göreve göre gruplandırılır. Kendinden emişli mekanik hücreler, havayı kağıt hamurunun içine çekmek için pervaneyi kullanır. Çalıştırılması kolaydır ve birçok küçük ve orta ölçekli devreye, kaba işleme işlerine ve ayrı bir üfleyicinin istenmediği uygulamalara uygundur. Cebri hava mekanik hücreleri, daha derin tanklarda ve daha büyük ünite hacimlerinde daha fazla esneklik sağlayan harici bir hava kaynağı ve ayrı pervane hareketi kullanır. Aralarındaki seçim, tek bir tasarım için genel bir tercihe göre değil, test çalışmasına, devre düzenine, bakım erişimine ve gerekli kontrol aralığına göre yapılmalıdır.

BF tipi hücreler genellikle mekanik kendi kendine aspirasyon, sağlam ajitasyon ve basit operasyon için seçilir. Devrenin güvenilir katı madde süspansiyonuna ve basit hava kontrolüne ihtiyaç duyduğu kaba işleme ve süpürme işlemleri için pratik bir seçim olabilirler. XCF/KYF tipi hücreler genellikle basınçlı havanın, daha büyük hacimlerin ve daha stabil havalandırma kontrolünün önemli olduğu yerlerde kullanılır. Besleme iyi hazırlandığında ve operatör havayı ve köpüğü yönetecek enstrümantasyona sahip olduğunda büyük ölçekli kaba işleme ve temizleme işlerine uygun olabilirler. JJF tipi hücreler genellikle stabil köpük ve orta derecede havalandırma gerektiren görevlerde uygulanırken, GF ve CLF tasarımları belirli köpük işleme, kaba parçacık veya yüksek yoğunluk koşullarının farklı bir mekanik düzenleme gerektirdiği durumlarda düşünülebilir.

Aşağıdaki üç ekipman seçeneği, hücre tasarımının görevle birlikte nasıl değiştiğini göstermektedir. Daha küçük, kendinden emişli bir hücre, kompakt bir devre için doğru seçim olabilirken, basınçlı hava hücresi ve büyük bir yüzdürme makinesi, verim, kontrol aralığı ve birim sayısı karar verici faktörler haline geldiğinde daha çok dikkate alınır.

BF Tipi Kendinden Emişli Flotasyon Makinası Kompakt devreler için entegre hava ve çamur emişli, kendinden emişli mekanik yüzdürme hücresi ve 0,15 ila 24 m3 arası modeller. Ürünü Görüntüle →

XCF/KYF Flotasyon Makinesi Serisi Kombine XCFII emiş ve KYFII doğru akım tankı tasarımı, yatay yerleşimleri destekler ve orta ölçekli maden dönüşünde köpük pompası ihtiyaçlarını azaltır. Ürünü Görüntüle →

Yüksek Verimli Tesisler için Büyük Flotasyon Makineleri Cevher zenginleştirme tesislerinin genişletilmesine yönelik, geniş mineral uyumluluğu ve kaynak geri kazanımı desteğine sahip XCF/KYF ve CLF modellerini kapsayan yüksek kapasiteli flotasyon ekipmanı. Ürünü Görüntüle →

Hücre türü seçimin yalnızca bir parçasıdır. Seri halindeki hücrelerin sayısı, kaba işleme-temizleme-temizleme konfigürasyonu, besleme parçacık boyutu dağılımı ve reaktif şemasının tümü nihai sonucu etkiler. Kısa devre besleme kutusu olan büyük bir hücre, iyi tasarlanmış bölmelere ve stabil kağıt hamuru akışına sahip daha küçük bir hücreye göre daha düşük performans gösterecektir. Hava girişi bakımı zayıf olan, kendi kendini aspire eden bir hücre, kötü ayarlanmış bir basınçlı hava hücresi gibi davranacaktır. Mekanik tasarım metalurjik işi desteklemelidir.

Reaktifle İlgili Hususlar: Toplayıcılar, Köpürtücüler, Aktivatörler, Depresanlar, pH Değiştiriciler

Reaktif seçimi, flotasyonun minerale özgü hale geldiği yerdir. Bir sülfür için iyi çalışan bir toplayıcı, bir başkası için etkisiz veya seçici olmayabilir. Bakır devrede güzel bir köpük veren köpürtücü, talk açısından zengin veya kil açısından zengin bir beslemede çok kalıcı olabilir. Reaktif şeması mineraloji, serbestleşme boyutu, su kimyası ve test çalışmalarından oluşturulmalı ve daha sonra tam ölçekli tasarımdan önce kilitli döngü programında onaylanmalıdır. Dozaj, net ekleme noktaları ve hazırlama süreleri ile birlikte kuru yem tonu başına gram olarak ifade edilmelidir.

Koleksiyonerler genellikle aşamalar halinde eklenir. Öğütme değirmeni veya şartlandırma tankındaki küçük bir miktar, yüzey reaksiyonunu başlatabilirken, kaba işleme hücresindeki ilave toplayıcı, yüzdürme kinetiğini koruyabilir. Aşırı dozda toplayıcı, geri kazanımı artırabilir ancak seçiciliği azaltabilir, bu da daha yüksek gang sürüklenmesine ve temizliğin zorlaşmasına neden olur. Yetersiz dozlama, atıklarda değerli minerallerin, özellikle kaba veya kısmen serbest kalmış parçacıkların kalmasına neden olabilir. Köpürtücülerin de benzer bakıma ihtiyacı var. Çok az köpürtücü, zayıf, dengesiz bir köpük ve zayıf bir taşmaya neden olur. Çok fazla köpürtücü, tahliyesi zor olan ve daha fazla ince gang taşıyabilen sert bir köpük oluşmasına neden olur.

Reaktif seçimi kontrol listesi

Sıcaklık ve iklimlendirme süresi de önemlidir. Bir tesiste 8 ila 10 dakika şartlandırmaya ihtiyaç duyan bir toplayıcı, cevherin daha ince olması, pH'ın farklı olması veya suyun kimyasının karışması nedeniyle diğerinde farklı bir süreye ihtiyaç duyabilir. Operatör dozajı, pH'ı, hazırlama süresini ve yüzdürme tepkisini birlikte kaydetmelidir. Bir reaktif değişikliği yapıldığında ilk soru, yalnızca köpüğün daha iyi görünüp görünmediği değil, değişikliğin hedef geri kazanımdaki seçiciliği artırıp artırmadığı olmalıdır.

Satın Almadan Önce Tasarım ve Çalıştırma Kontrolleri

İlk satın alma sorusu "hangi hücre en iyisidir?" değildir. “Bu hücrenin hangi görevi yapması gerekiyor?” Daha pürüzlü bir hücre, daha temiz bir hücreden farklı bir tutma, köpük işleme ve aşınma korumasına ihtiyaç duyar. Bir çöpçü hücrenin daha yüksek kütle çekimine ve daha güçlü ajitasyona ihtiyacı olabilir. Daha temiz bir hücre daha derin köpük, yıkama suyu ve daha dikkatli hava kontrolüne ihtiyaç duyabilir. Devre düzenlemesi, hücre hacmi seçilmeden önce tanımlanmalıdır çünkü aşamaların sayısı ve dolaşımdaki yük, etkin kalma süresini belirler.

Hücre hacminin akıl sağlığını kontrol etmek için basit bir hesaplama kullanın. Nominal alıkonma süresi, hücre hacminin pulpa akışına bölünmesiyle elde edilir. 300 m³/saat kağıt hamuru işleyen 100 m³'lük bir hücre, kısa devre ve ölü hacim hesaba katılmadan önce yaklaşık 20 dakikalık nominal tutma süresine sahiptir. Test çalışması kaba işlemede 24 ila 30 dakika gerektiriyorsa, bir hücre yeterli olmayabilir veya devrenin farklı bir hücre düzenlemesine ihtiyacı olabilir. Bu hesaplama test çalışmasının yerini almaz ancak önerilen düzenin doğru aralıkta olup olmadığını hızlı bir şekilde gösterir.

Proje referansları görevle eşleştiğinde faydalıdır. Özel bir besleme ve temizleme düzeniyle çinko flotasyonunu gerçekleştiren bir devre, genel bir broşürün ortaya çıkaramayacağı pratik sorunları ortaya çıkarabilir. 3.000 ton/gün çinko yüzdürme teknik reformu gerçek bir projede hücre seçimi, devre düzeni ve çalışma hedeflerinin nasıl bağlantılı olduğunun bir örneğidir. Yararlı ders, akış şemasını kopyalamak değil, hangi koşulların bu akış şemasını çalıştırdığını ve cevher ve saha koşullarınızın benzer olup olmadığını sormaktır.

Sipariş vermeden önce kapsamı net bir şekilde belirtin: hücre hacmi, etkin hacim, pervane hızı, motor gücü, hava ihtiyacı, köpük taşma düzeni, aşınma parçası listesi, temel yükleri ve kontrol arayüzü. Yalnızca tasarım noktasını değil, önerilen çalışma aralığını da sorun. Tek besleme hızında iyi çalışan ancak kapasiteyi yüzde 60'a düşüremeyen bir yüzdürme devresi, devreye alma ve pazar değişiklikleri sırasında sorun yaratacaktır. Aynı şey cevher değişiklikleri için de geçerlidir: Yalnızca tek bir karışım için ayarlanmış bir devre, ocak farklı bir bölgeye taşındığında zorlanabilir.

Yaygın Çalıştırma Sorunları ve Düzeltmeleri

Flotasyon problemlerinin çoğu köpük, kütle çekme, kalite veya atık analizinde bir değişiklik olarak ortaya çıkar. Operatör öncelikle beslemenin stabil olduğunu doğrulamalıdır. Öğütme boyutu, hamur yoğunluğu, pH veya reaktif akışındaki ani bir değişiklik, hücre yalnızca beslemeye tepki verdiğinde hücre sorunu gibi görünebilir. Besleme stabilitesi kontrol edildikten sonra havaya, köpük derinliğine ve pervane durumuna bakın. Aşınmış bir pervane, ayar noktasında herhangi bir değişiklik olmaksızın hava dağılımını ve katı madde süspansiyonunu azaltabilir.

Yaygın bir hata, köpük derinliğini ve yıkama suyunu kontrol etmeden önce daha fazla bastırıcı ekleyerek eğim problemini düzeltmektir. Bir diğeri ise asıl sorun yetersiz serbestleştirme olduğunda toplayıcı dozajını arttırmaktır. Hızlı bir parçacık boyutu kontrolü, çok miktarda reaktif tasarrufu sağlayabilir. Hedef mineral hala gang ile kilitli ise hiçbir flotasyon hücresi onu temiz bir şekilde ayıramaz. Pratik tepki, daha yüksek bir reaktif dozu değil, öğütme değişikliği, yeniden öğütme adımı veya farklı bir devre konfigürasyonu olabilir.

Mekanik kontroller kimyasal kontrollerle aynı ilgiyi hak eder. Hava boruları ölçeklenebilir veya tıkanabilir. Pervaneler eşit olmayan şekilde aşınabilir. Stator boşlukları açılabilir. Köpük aklama dudakları düzensiz hale gelebilir. Hava dağılımını kaybetmiş bir hücre, kontrol paneli normal görünse bile sıklıkla düz bir köpük ve yüksek atık kayıpları gösterir. Pervane açıklığını, hava borusunun durumunu, köpük derinliği ayarını ve motor akımını kaydeden aylık bir inceleme, metalürjik bir soruna dönüşmeden önce sapmayı ortaya çıkarabilir.

Flotasyon Testi ve Ölçek Büyütme Programına Neler Dahil Edilmeli?

Yararlı bir flotasyon test programı, temsili bir numune ve net bir soruyla başlar. Amaç reaktif seçimini doğrulamak, hücre türlerini karşılaştırmak, alıkonma süresini tahmin etmek veya daha temiz performansı tahmin etmek mi? Numune, bitkinin göreceği oksidasyon, değişim ve serbest kalma aralığı dahil olmak üzere beklenen beslemeyi temsil etmelidir. Tek bir yüksek dereceli örnek, tam ölçekte yeniden üretilmesi zor olan iyimser bir sonuç verebilir.

Mineraloji, flotasyon testlerinden önce veya yanında tamamlanmalıdır. Hedef mineralleri, bunların gang ile ilişkisini, serbest kalma boyutunu ve toplayıcı eylemini engelleyebilecek kaplamaları veya çamurları tanımlar. Mineraloji olmadan reaktif seçimi deneme yanılma yöntemine dönüşür. Mineraloji sayesinde test çalışanı savunulabilir bir başlangıç ​​noktası olan bir toplayıcı aile, pH aralığı ve baskılayıcı strateji seçebilir.

• Kaba işleme ve temizleme tepkisini belirlemek için açık devre testleri.
• Dolaşımdaki yüklerin ve daha temiz performansın etkisini göstermek için kilitli çevrim testleri.
• Aşama ekleme ve kontrollü koşullandırma süresi ile reaktif dozaj testleri.
• En iyi geri kazanım derecesi dengesini sağlayan serbest kalma boyutunu bulmak için öğütme boyutu testleri.
• Tuzluluğun, sertliğin veya artık reaktiflerin değişken olduğu su kalitesi testleri.
• Devre yeni olduğunda, cevher karmaşık olduğunda veya ölçek büyütme riski yüksek olduğunda pilot veya yarı endüstriyel çalışmalar yapılır.

Ölçek büyütme, hücre hacminden daha fazlasını içermelidir. Birim hacim başına hava oranı, köpük derinliği, pervane uç hızı, kalış süresi dağılımı ve yıkama kapasitesinin tümü sonucu etkiler. Laboratuar hücresinde iyi performans gösteren bir hücre, köpük fazı derinleştiğinde ve kağıt hamuru akış düzeni değiştiğinde farklı davranabilir. Tasarım ekibi önerilen hücrenin nasıl kontrol edileceğini, örnekleneceğini ve bakımının nasıl yapılacağını sormalıdır. İyi enstrümantasyona ve net örnekleme noktalarına sahip bir devrenin optimize edilmesi, yalnızca görsel değerlendirmeye dayanan bir devreden daha kolaydır.

Devreye alma bir temel araştırmayı içermelidir. Her aşama için besleme hızını, yoğunluğu, pH'ı, reaktif akışlarını, hava ayarlarını, köpük derinliğini, motor akımını ve test sonuçlarını kaydedin. Bu temel, daha sonraki sorun giderme işlemleri için referans haline gelir. Aylar sonra bir sorun ortaya çıktığında ekip, tahminde bulunmak yerine mevcut köpük ve analiz profilini orijinal anketle karşılaştırabilir. Bu özellikle cevher karışımları değiştiğinde veya devreyi yeni bir operatör devraldığında kullanışlıdır.

SSS

Flotasyon makinesinin temel prensibi nedir?

Ana prensip seçici baloncuk tutturulmasıdır. Hidrofobik parçacıklar hava kabarcıklarına bağlanarak köpük haline gelirken hidrofilik parçacıklar hamurda kalır ve atık olarak ayrılır. Hücre, havanın dağıtılmasını, çalkalanmasını, kalma süresini ve köpüğün uzaklaştırılmasını sağlar.

Kendinden emişli ve basınçlı hava yüzdürme hücresi arasında nasıl seçim yapabilirim?

Karar vermek için test çalışmasını ve devre görevini kullanın. Kendinden emişli hücreler basittir ve birçok kaba işleme ve temizleme görevine uygundur. Basınçlı hava hücreleri daha derin tanklarda ve daha büyük hacimlerde daha fazla kontrol sağlar. Nihai seçimde hava kontrolü, bakım erişimi, besleme stabilitesi ve gerekli çalışma aralığı dikkate alınmalıdır.

Köpük derinliği konsantre derecesini neden etkiler?

Köpük derinliği drenaj süresini etkiler. Daha derin bir köpük, daha fazla gangın pulpaya geri akmasına izin verir ve derecesi iyileştirebilir, ancak çok derin veya çok stabilse kütle çekmeyi ve toparlanmayı azaltabilir. Köpük derinliğini yalnızca görünümle değil, tahlil ve kütle çekme verileriyle ayarlayın.

Ne kadar reaktif eklenmelidir?

Dozaj test çalışmalarından alınmalı ve kuru yem tonu başına gram olarak ifade edilmelidir. Reaktifleri aşamalı olarak ekleyin ve pH'ı, koşullandırma süresini ve su kalitesini kontrol edin. Mineraloji ve hamur kimyası farklı olduğundan, bir devrede işe yarayan dozaj diğerinde başarısız olabilir.

Bir yüzdürme makinesi zayıf kurtuluşu düzeltebilir mi?

Hayır. Flotasyon yalnızca yeterince serbest kalan ve doğru yüzey kimyasına sahip parçacıkları ayırabilir. Hedef mineral gang içinde kilitlenmişse, yüzdürme performansının iyileşmesi için devrenin daha ince öğütme, yeniden öğütme adımı veya farklı bir akış şemasına ihtiyacı olabilir.

Rutin bakım sırasında neler kontrol edilmelidir?

Pervane ve stator aşınmasını, hava borularını, köpük yolluk dudaklarını, tank gömleklerini, tahrik bileşenlerini ve kontrol valflerini kontrol edin. Motor akımını ve hava basıncını kaydedin. Küçük bir mekanik sürüklenme, hava dağılımını azaltabilir ve kontrol odasında görünmeden atık kayıplarına neden olabilir.

Büyük bir yüzdürme makinesi ne zaman daha iyi bir seçimdir?

Büyük bir hücre, ünite sayısını azaltabilir, düzeni basitleştirebilir ve operatörün ünite başına dikkatini azaltabilir. Beslemenin stabil olduğu, devrenin iyi kontrol edildiği ve bakım erişiminin planlandığı durumlar en uygunudur. Özellikle esnekliğin veya sık sık cevher değişiminin önemli olduğu durumlarda, her görev için otomatik olarak daha iyi değildir.