فلوتاسیون چیست؟

فلوتاسیون  در اصطلاح به معنای شناورسازی می باشد و یکی از راه های تغلیظ در صنعت یا بالا بردن عیار مواد معدنی (پرعیارسازی مواد) است.
امروزه فلوتاسیون بدون شک مهم ترین و همه جانبه ترین روش جدایش کانی ها است و استفاده آن  در زمینه‌های جدید و برای فرآوری مواد معدنی در حال گسترش است.

تاریخچه

در یونان قدیم ابتدا فلوتاسیون یک روش رایجی بوده ولی بعدها فراموش شده تا آنجا که مجدداً در اواخر قرن ۱۹ بار دگر رونق گرفت و امروزه مهمترین روش برای پر عیار کردن مواد معدنی کم عیار است.
با ورود فلوتاسيون در سال ۱۹۰۶، فرآوري كاني هاي عيار پايين و مختلط (داراي چند كاني با ارزش) كه قـبلاً غيـر اقتصـادي بـود، عملـي شـد.

چرا فلوتاسیون؟

مزیت عمده فلوتاسیون بر سایر روش های تغلیظ این است که موادی که عیار آنها بسیار کم است توسط این روش پرعیار می‌شوند و نتایج مطلوبی نیز حاصل می گردد. پرعیار کردن مواد معدنی معیار فلزی آنها ۳- ۰/۵ درصد می باشد تنها به روش فلوتاسیون ممکن و مقرون به صرفه است زیرا پرعیار کردن این مواد با روش های فیزیکی بر اساس وزن مخصوص کارایی بسیار پایینی دارد و بازیابی بیشتر از ۳۰ تا ۴۰ درصد نمی شود در حالیکه بازیابی این مواد توسط  فلوتاسیون به ۸۰ تا ۹۰ درصد می‌رسد.

کاربرد 

«فلوتاسیون» مهم‌ترین روش تغلیظ است که به منظور فرآوری فلزات پایه به کار گرفته می‌شودو در اصل در تغلیظ کانه‌های سولفیدی مس، سرب و روی به کار می‌رود.
این روش در اکثر معادن ایران به کار برده می شود از جمله زغال سنگ زیرآب در مازندران معدن مس سرچشمه کرمان معادن سرب و روی آهنگران و … .

اصول و مراحل

روش فلوتاسيون بر مبناي خواص شيمي فيزيكي سطوح جامد در يك محيط سيال و با ايجاد جريان هوا براي توليد حباب مناسب بنا شده است.
دراین روش ابتدا کانی طی مرحله ی خردایش به اندازه مشخصی آسیا می شود و سپس مواد حاصله(پالپ) در مخزن های آماده سازی با مواد شیمیایی آماده سازی می شوند در این مرحله کانی مورد نظر ما آب گریز شده و سپس وارد دستگاه هایی به نام ستون فلوتاسیون میشود و در آنجا طی مراحلی با هوا ترکیب شده که در فلوتاسیون مستقیم ماده با ارزش و در فلوتاسیون معکوس ماده باطله به صورت کف شناور می شوند و با تکرار مراحلی کانی تغلیظ میشود.

مدارهای فلوتاسیون

در كارخانه هاي فرآوري جهت پرعيار سازي مواد معدني به روش فلوتاسيون، از مجموعه اي از ماشين هاي فلوتاسيون استفاده مي شود كه به اين مجموعه مدار فلوتاسيون گويند.
طراحي مدار فلوتاسيون نياز به انجام محاسبات دقيق در مقياس آزمايشگاهي، نيمه صنعتي و صنعتي دارند و بر اين اساس ماشين ها با توجه به ترتيب قرارگيري در مدار فلوتاسيون نام هاي مختلفي را خواهند داشت. يكي از اساسي ترين اهداف تعيين ترتيب مدارهاي فلوتاسيون تهيه محصولي قابل قبول از يك ماده معدني در يك فرايند مهندسي و اقتصادي است برای مثال مدار ساده فلوتاسيون که در اين نوع مدار ، فقط يك محصول توليد مي كنند.

انواع ماشین

انواع ماشین های فلوتاسیون به دو نوع ماشین های فلوتاسیون مكانیكی و هوایی تقسیم بندی شده اند. ماشین های مكانیكی دارای همزن و جریان هوا معمولا توسط مكشی كه در اثر چرخش همزن ایجاد می شود به داخل سلول مكش می شود (البته در مواردی زیادی هوا به سلول تزریق می شود) هستند ولی ماشین های هوایی فاقد همزن و روتور هستند و جریان متلاطم پالپ همراه با هوا باعث پراكنده شدن و چرخش مواد در داخل سلول می شود. ماشین های هوایی همیشه نیاز به تزریق كننده و متفرق كننده هوا دارند.
دسته بندی ماشین ها در تصویر زیر عبارتند از:

ماشین های فلوتاسیون هوایی بزرگ ترند، فاقد روتور و استاتور هستند و به تنهایی می توانند تمامی مراحل رافر، شستشو، و رمق گیری را انجام دهند. اما ماشین های مكانیكی دارای روتور و استاتورند، جهت پرعیارسازی از انرژی بیشتری استفاده می کنند.در صورت خرابی یک سلول  می توان آن را از مدار خارج كرد و تمامی مدار متوقف نمی شود. و معمولا  به صورت یک مجموعه از سلول ها و بانک های مختلف رافر، شستشو و رمق گیر كار می كنند.

عملکرد و بهینه سازی

فلوتاسیون فرایند پیچیده است که از تعداد زیادی پارامتر تشکیل شده است که بررسی و ارزیابی هر یک از این پارامترها به صورت مستقل غیرممکن و بی معناست به این دلیل که پارامتر یا وابسته به پارامترهای دیگر است یا بر عملکرد سایر پارامترها موثر است به طور کلی پارامترهای موثر بر فلوتاسیون را می توان به سه گروه تقسیم کرد:
۱-پارامتر های اولیه شامل مشخصات خوراک و نیروی انسانی و …
۲- پارامترهای شیمیایی شامل ویژگی های مواد شیمیایی شرایط محیط فرایند آب و پالپ و …
۳- پارامترهای مکانیکی و طراحی طراحی و نوع ماشین فلوتاسیون چیدمان مدار و …

بدون تردید واحدهای فلوتاسیون مانند سایر واحد ها و تجهیزات فرآوری مواد معدنی، با گذشت زمان و به دلایلی از قبیل تغییر نوع و عیار خوراک ورودی، نیاز به افزایش ظرفیت و لزوم بروز کردن تجهیزات کارخانه، کارایی لازم را از دست می دهند و باید عیب یابی و بهینه سازی شوند همچنین تغییرات اعمال شده در خط تولید به هر دلیل موجب می شود تا کارایی مورد نظر در واحد فلوتاسیون تغییر کند در نتیجه برای رسیدن به عملکرد مطلوب اصلاح خطوط فرآوری الزامی است.

از مواردی که امکان دارد در برنامه بهینه سازی فرآیند هدف مورد نظر ما باشد عبارتند از افزایش ظرفیت، ارتقاء کارایی، افزایش کیفیت ، کاربری مدار فلوتاسیون کانی های کمپلکس و …

سوابق شرکت آسیا کانی در زمینه فلوتاسیون و تغلیظ

⦁ عیب یابی و راه اندازی ستون های فلوتاسیون اولیه کارخانه پرعیارکنی مجتمع مس شهربابک (میدوک) (1391)

⦁ عیب یابی و افزایش کارآیی تانک های فلوتاسیون بخش رمق گیری کارخانه پرعیارکنی مجتمع مس شهربابک (میدوک) (1391)

⦁ عیب یابی و استاندارد سازی واحد فلوتاسیون مجتمع مس سرچشمه

⦁ مشاوره در زمینه پروژه استاندارد سازی فرآیندهای امور تغلیظ مجتمع مس سرچشمه

⦁ مشاوره در زمینه پروژه بازسازی واحدهای فرسوده پرعیارکنی مجتمع مس سرچشمه