فلوتاسیون یا شناور سازی: افزایش عیار آهن
فلوتاسیون یا شناور سازی یکی از برترین روش های تلغیظ در صنعت های مختلف به شمار می رود. به عبارت دیگر فلوتاسیون همان شناور سازی است که سبب افزایش عیار سنگ آهن در تولید کنسانتره سنگ آهن می شود. از طرف دیگر می توان گفت امروزه در معدن های سنگ آهن کشور از این روش بسیار خوب و پر کاربرد استفاده گسترده می شود. چرا که می توانند با استفاده از این روش عیار سنگ های آهن را افزایش دهند.
آنچه در ادامه مقاله خواهید خواند
فلوتاسیون یا شناور سازی امروزه به دلیل کاربردهای گسترده ای که دارد، به عنوان برترین روش جداسازی کانی ها از مواد معدنی و خاک به شمار می رود. همچنین از آن برای فرآوری مواد معدنی در زمینه های مختلف استفاده می کنند. همان طور که می دانیم در گذشته مواد معدنی و کانی های کم عیار بسیار فراوان بوده اند و روشی برای افزایش عیار آن ها وجود نداشته است. اما امروزه تولید کنندگان و کارشناسان تلاش کرده اند با استفاده از روش پر کاربردی به نام فلوتاسیون یا شناور سازی مواد معدنی کم عیار را پر عیار می کنند.
اهمیت روش فلوتاسیون
فلوتاسیون یا شناور سازی دارای مزیت ها و فواید بسیاری است. یکی از برترین و مهم ترین مزیت های آن همان طور که بیان کردیم، جداسازی کانی ها از مواد معدنی خاک می باشد. به عبارت دیگر کانی های موجود در خاک های معدنی توسط فلوتاسیون یا شناور سازی جدا می شوند و در صنعت های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. اگرچه این روش برای جداسازی کانی ها مورد استفاده قرار می گیرد. اما برای انجام فعالیت های دیگر از جمله تصفیه پساب های صنعتی، بازیافت کاغذ، حذف گوگرد معدنی و…. نیز در صنعت های مختلف از آن بهره مند می شوند. برای آشنایی بیشتر با این روش افزایش عیار آهن در تولید کنسانتره آهن، در ادامه مزایا و کاربردهای آن را بیان می کنیم. همچنین با این روش جداسازی کانی بیشتر آشنا می شویم. ( افزایش استحکام فولاد با روش تف جوشی یا زینترینگ )
پر عیار کردن آهن به روش فلوتاسیون یا شناور سازی:
در معدن های مختلف دنیا از فلوتاسیون یا شناور سازی و سلول های آن استفاده می شود. همچنین می توان گفت به دلیل گسترش و فراوانی فلوتاسیون، از قرن بیستم به بعد این روش به عنوان یکی از برترین و مناسب ترین روش های پر عیار کردن کانی و سنگ های آهن در تولید کنسانتره آهن شناخته شد. روش پر عیار کردن آهن در تولید کنسانتره کمی سخت و پیچیده می باشد و از پارامتر های مختلفی تشکیل شده است. بنابراین هر یک از پارامتر های موجود در این روش بر عملکرد یکدیگر تأثیر می گذارند و به یکدیگر وابسته هستند. بنابراین بررسی و ارزیابی آن ها به تنهایی انجام نمی شود.
پارامترهای موجود در فلوتاسیون یا شناور سازی
پارامترهای موجود در فلوتاسیون یا همان شناور سازی به سه دسته تقسیم می‌شوند:
- پارامتر های اولیه : این پارامتر ها مربوط به خوراک و نیروی انسانی هستند.
- پارامتر های شیمیایی : پارامتر شیمیایی دارای ویژگی های شیمیایی، شرایط محیطی انجام فرایند و..... می باشند.
- پارامتر های مکانیکی : پارامتر های مکانیکی مربوط به طراحی و نوع ماشین فلوتاسیون، چیدمان مدار ها، انواع آن ها و..... هستند.
در روش افزایش عیار آهن برای تولید کنسانتره ابتدا کانی ها از خاک های معدنی جدا می شوند. سپس در ابعاد و اندازه های مختلف آن ها را خرد می کنند تا بتوانند به راحتی با آب مخلوط کنند. به همین منظور کانی هایی که در معرض آب قرار می گیرند با آب مخلوط می شوند. سپس روی آب معلق شده و خیس می شوند. اما این را هم بگوییم که همه کانی ها از این قابلیت برخوردار نیستند.
در ادامه فرآیند فلوتاسیون یا شناور سازی از مواد شیمیایی استفاده می شود. چرا که این مواد فعالیت و عملکرد فلوتاسیون را اختیاری می کند. همچنین استخراج کننده ها می توانند کانی های با ارزش و بی ارزش را از یکدیگر جدا و تنظیم کنند.در این روش از ابتدای شروع فرآیند تا آخرین لحظه برای جلوگیری از ته نشین شدن مواد و فاز جامد از دستگاه های همزن استفاده می کنند. چرا که هم زدن و مخلوط کردن پالپ ها از ته نشین شدن این مواد جلوگیری می کند. همچنین سبب افزایش عیار مواد معدنی و کانی ها می شود.
اصول مهم در روش فلوتاسیون یا شناور سازی
روش فلوتاسیون یا شناور سازی بر اساس خواص و ویژگی های شیمیایی و فیزیکی و همچنین شرایط محیطی مدنظر انجام می شود. به عبارت دیگر این روش بر اساس ایجاد جریان هوای مناسب در محیط مدنظر بنا شده است. یکی از مهم ترین اصول در این روش پس از پیدایش و جداسازی کانی ها، خرد کردن آن ها می باشد. به عنوان مثال استخراج کنندگان پس از پیدایش کانی ها و خرد کردن آن ها به اندازه و ابعاد مشخص، مواد ایجاد شده را در مخزن های آماده سازی می ریزند. همچنین در این مرحله مواد شیمیایی به مخزن های آماده سازی افزوده می شود.
پس از گریز کانی و مواد معدنی با آب، آن ها را وارد دستگاه و تجهیزات مختلف فلوتاسیون می کنند. فلوتاسیون به دو روش انجام می شود. فلوتاسیون مستقیم و غیر مستقیم. پس از وارد کردن کانی ها در دستگاه های فلوتاسیون، فرایند فلوتاسیون مستقیم و غیر مستقیم انجام می شود. یعنی در فرایند فلوتاسیون مستقیم کانی و مواد معدنی با ارزش جدا می شوند. از طرف دیگر، کانی و مواد معدنی بی ارزش و باطله در فرایند فلوتاسیون غیر مستقیم از مواد معدنی با ارزش جداسازی شده و به صورت کف شناور می شوند. پس از اتمام تمامی مراحل و فرایند هایی که بیان کردیم، تلغیظ کانی و مواد معدنی از جمله سنگ آهن برای تولید کنسانتره آهن انجام می شود و عیار آن ها افزایش پیدا می کند.
مدار های فلوتاسیون یا شناور سازی
در راستای فلوتاسیون یا شناور سازی باید گفت که در کارخانه های فرآوری و افزایش عیار آهن جهت تولید کنسانتره آهن از مدار های مختلف فلوتاسیون استفاده می شود. استفاده از این نوع مدار ها نیاز به انجام محاسبات دقیق صنعتی، نیمه صنعتی و آزمایشگاهی دارد. یکی از مهم ترین اهداف استفاده از مدار های فلوتاسیون در افزایش عیار مواد معدنی و سنگ آهن، تولید مواد با کیفیت و قابل قبول می باشد. از آنجایی که در این روش افزایش عیار آهن، مدار های مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد، هر یک از آن ها دارای مزایا و کاربردهای مخصوص هستند. به عنوان مثال مدار های ساده تنها یک نوع محصول را تولید می کنند. اما دیگر مدار ها قابلیت تولید چندین محصول با کیفیت بسیار بالا را دارند.
علاوه بر این اگر بخواهیم به بررسی کاربردها و مزایای فلوتاسیون یا شناور سازی بپردازیم، می توانیم بگوییم این روش یکی از پر کاربرد ترین روش های افزایش عیار و تلغیظ می باشد. همچنین از این روش به منظور فرآوری مواد و فلزات پایه استفاده می کنند. معادن های مختلف سنگ آهن ایران نیز از این روش بسیار بهره مند می شوند.
از دیگر مزایای این روش پر کاربرد می توانیم به موارد زیر اشاره کنیم
- قابلیت خرد کردن ذرات و افزایش عیار مواد معدنی کم عیار
- افزایش مواد معدنی و کانی هایی که دارای ذرات ریز هستند.
- قابلیت جداکردن کانی های مختلف از یکدیگر با ویژگی های فیزیکی یکسان
- پر عیار کردن سنگ های آهن برای تولید کنسانتره با بازیابی بسیار بالا
- این روش برای انواع کانی و سنگ های آهن کاربرد دارد و مورد استفاده قرار می گیرد.
