بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله هدف، بهینه سازی ابعاد ذرات برای فلوتاسیون و تأثیر آن بر بهینه سازی پارامترهای مؤثر بر فلوتاسیون میباشد . بهگونه-ای که بعد از عملیات خردایش، تجزیه سرندی، کانیشناسی و تهیه مقاطع صیقلی جهت تعیین درجه آزادی کانی - - d80، عملیات فلوتاسیون را روی درجه آزادی کانی که معادل 150 میکرون میباشد را جهت تعیین PH بهینه انجام میدهیم. بعد از تعیین PH بهینه، کنسانتره و باطله را تحت تجزیه سرندی قرار میدهیم تا مشخص شود ذرات با چه ابعادی در فرآیند فلوتاسیون تأثیرگذار بوده-اند،که غالباً ذرات با ابعاد کمتر از 74 میکرون در این فرآیند تأثیر گذارند، به همین خاطر فرآیند بهینه سازی پارامترهای مؤثر بر فلوتاسیون از قبیل PH، بازداشت کننده و فعال کننده، و کلکتور- کفساز را در دو رنج دانهبندی 74 و 150 میکرون را با هم مقایسه میکنیم که در نهایت برای مقادیر PH معادل 9، سیلیکات سدیم بهعنوان متفرق کننده ذرات به میزان 6 گرم، و کلکتور- کفساز Dirol - و - Alke724 هرکدام به میزان 1 گرم برای ذرات با ابعاد 74 میکرون بیشترین عیار و بازیابی را نسبت به ذرات با ابعاد 150 میکرون به دنبال دارد.
.1 مقدمه
فلوتاسیون یکی از فرآیندهایی است که بهطور وسیعی در صنعت فرآوری مواد معدنی مورد استفاده قرار میگیرد. از اینرو افزایش دانش و درک بیشتر در ارتباط با این فرآیند سبب بهبود فرآوری بسیاری از مواد معدنی خواهد شد. فرآیند فلوتاسیون همانند فرآیند خردایش یک فرآیند بهشدت انرژیبر نیست که بهینه سازی آن سبب کاهش مصرف انرژی شود. از اینرو عموماً بهینه سازی فلوتاسیون با هدف بهینه سازی عیار و بازیابی انجام میشود. با این وجود، با افزایش نیاز به بهرهوری انرژی و افزایش چشمگیر اندازه سلولهای فلوتاسیون در سالهای اخیر، بررسی چگونگی کاربرد بهتر انرژی در سلولهای فلوتاسیون ارزشمند شده است. در سلولهای فلوتاسیون مکانیکی انرژی صرف چرخش همزن میشود. چرخش همزن در سلول فلوتاسیون، انرژی مورد نیاز برای برآورده کردن ملزومات این فرآیند یعنی معلق نگه داشتن ذرات، توزیع حبابها و برهمکنش حباب- ذره را فراهم میکند.[1] به منظور عملکرد مؤثر فلوتاسیون مکانیکی، استفاده از انرژی باید بهگونهای باشد که ملزومات فلوتاسیون برآورده شود. بنابراین استفاده بهینه از انرژی برای این فرآیند حیاتی است. بخشی از انرژی مصرفی بهوسیله انرژی جنبشی موجود در گردابههای با اندازه-های مختلف در سراسر سلول منتقل میشود. اما بیشتر این انرژی به وسیله میکروبرهمکنشهای سه فاز آب/ هوا/ جامد تلف می-شود.[8-2] پس از فرآیند خردایش که بهمنظور آزادسازی مواد معدنی صورت میگیرد، فرآیند جداسازی مواد معدنی باارزش از گانگ انجام میپذیرد که فرآیند فلوتاسیون یکی از پرکاربردترین فرآیندهای جداسازی میباشد.[با توجه به مفهوم شکست، دو نوع آزادسازی میتواند وجود داشته باشد. اول، زمانی که فصل مشترک بین دانهها ضعیف است و شکست بین دانهای - - Intergranular روی میدهد. دوم، زمانی است که شکستگی درون دانهای - - Transgranular یا خارج از فصل مشترک افاق میافتد. این نوع شکست رایجترین نوع شکست است.[10] در ادامه به بررسی اندازه ذرات برای فلوتاسیون در مقادیر مختلفی از پارامترهای مؤثر بر فلوتاسیون از قبیل PH، سیلیکات سدیم و کلکتور میپردازیم.
-2روش تحقیق
نمونه مورد بررسی از معدن سنگ آهن بندنرگس واقع در 60 کیلومتری شمالشرق شهرستان بادرود اصفهان تهیه گردید. بعد از مطالعات کانیشناسی و مقطعشناسی مشخص شد که درجه آزادی - - d80 آن در ابعاد 150 میکرون میباشد. بعد از آنکه درجه آزادی مشخص شد نمونه تا ابعاد کمتر از 150 میکرون خردایش و تحت فلوتاسیون قرار گرفت، در این مرحله تعداد 6 تست فلوتاسیون در PHهای مختلف انجام شد که در PH معادل 9 شاهد بهترین عیار در کنسانتره بودیم،
جدول -1 تأثیر PH بر شناورسازی ذرات با ابعاد کمتر از 150 میکرون
برای آنکه بدانیم چه ذراتی در بالا بردن عیار تأثیرگذار بودهاند، کنسانتره و باطله حاصل از این مرحله را بعد از خشک کردن تحت تجزیه سرندی قرار میدهیم که نتایج در جدول - - 2 آمده است.
جدول -2 درصد ذرات کنسانتره و باطله در PH=9
همانطور که از جدول 2 مشاهده میشود تقریباً ذرات با ابعاد کمتر از 74 میکرون در این فرآیند بیشترین سهم را دارند. به همین منظور سایر تستهای فلوتاسیون را در دو رنج دانهبندی یعنی کمتر از 150 میکرون و کمتر از 74 میکرون انجام میدهیم تا حالت بهینه پارامترهای مؤثر بر فلوتاسیون در دو رنج دانهبندی متفاوت را با هم مقایسه و بهترین حالت را انتخاب کنیم. نتایج حاصل از سایر تستهای فلوتاسیون که شامل بهینه سازی PH، سیلیکات سدیم و کلکتور- کفساز در دو رنج دانهبندی مذکور میباشد در جداول - 3 تا - 7 آورده شدهاند.
