إن استخدام كواشف التعويم بشكل صحيح يعني اختيار نظام الكاشف الصحيح قبل عملية التعويم. يشير نظام الكاشف إلى مجموعة من القواعد التي تنظم نوع الكاشف المضاف، والكمية المعتادة التي يتم تغذيتها، والطرق المناسبة، وموقع وترتيب إضافة الكواشف.
يتم تحديد نظام الكاشف في الغالب من خلال عوامل مثل خصائص الخام والعملية التكنولوجية والمعادن المطلوبة بعد اختبار قابلية فصل الخام أو الاختبار شبه الصناعي. إنه عنصر مهم يؤثر على النتيجة الاقتصادية لإثراء الخام.
الأنواع الشائعة من الكواشف
كما هو مذكور أعلاه، يتم تحديد نوع الكاشف المستخدم في مصنع التعويم من خلال أشياء مثل خصائص الخام وعملية الإثراء والمنتج المطلوب.
يمكن تصنيف الكواشف تقريبًا إلى ثلاثة أنواع وفقًا لتأثيراتها.
إخوة
تُستخدم المواد الخافضة للتوتر السطحي العضوية الموزعة على السطح البيني للهواء والماء لإنتاج طبقة رغوية يمكنها تعويم المعادن. تشمل عوامل الرغوة زيت التربنتين والكريسول والكحول وما إلى ذلك.
جامعي
يتم استخدامها لجمع المعادن المستهدفة. يمكن للمجمعات تغيير الكارهة للماء للسطح المعدني، بحيث تلتصق الجزيئات المعدنية العائمة بالفقاعات. وفقا لخصائصها الوظيفية، يتم تقسيم المجمعات إلى ثلاث مجموعات، أي المجمعات غير القطبية والأنيونية والكاتيونية. تشتمل المجمعات شائعة الاستخدام على الأريوفلوت، والزانثات، وثنائي فينيل ثيوريا، والأحماض الدهنية، والأمين الدهني، والزيوت المعدنية.
تعديل الكواشف
يمكن للكواشف المعدلة، والمعروفة باسم المنظمين، تغيير خصائص الجزيئات المعدنية، وذلك للتحكم في تفاعل المجمعات بين المعادن الفردية. باستخدام الكواشف المعدلة، يمكن زيادة أو تقليل الامتزاز الانتقائي للمجمعات على معادن معينة لتحقيق فصل المعادن الفردية. تُستخدم المنظمات أيضًا لتغيير الخواص الكيميائية أو الكهروكيميائية للوسط المائي، على سبيل المثال، لتغيير قيمة الرقم الهيدروجيني وحالة المجمع فيه.
يمكن تقسيم الكواشف المعدلة تقريبًا إلى المجموعات التالية.
- منظمات الرقم الهيدروجيني، مثل كربونات الصوديوم وحمض الكبريتيك وثاني أكسيد الكبريت
- المنشطات، على سبيل المثال كبريتات النحاس وكبريتيد الصوديوم
- مثبطات: الجير، بروسيات الصودا الصفراء، كبريتيد الصوديوم، ثاني أكسيد كبريت الصوديوم، السيانيد، كبريتات الصوديوم، كبريتات الزنك، ثاني كرومات البوتاسيوم، سيليكات الصوديوم، التانين، الصمغ القابل للذوبان، النشا، البوليمر الاصطناعي، إلخ.
- منظمات أخرى: عامل الترطيب، عامل التعويم، المذيبات، إلخ.
تأثير الجرعة
يجب أن تكون جرعة الكواشف في التعويم مناسبة. سوف تؤثر الجرعة غير الكافية أو المفرطة على نتيجة الإثراء. الجرعة المفرطة سوف تزيد أيضا من تكلفة الاستفادة.
العلاقة بين جرعة الكواشف ونتيجة التعويم
| أنواع الكواشف | الجرعة | نتائج |
| إخوة | جرعة أقل | انخفاض معدل الاسترداد بسبب عدم كفاية الكارهة للماء للمعادن |
| جرعة مفرطة | تدهور جودة التركيز وزيادة الصعوبات في فصل المعادن | |
| جامعي | جرعة أقل | ضعف استقرار الرغوة |
| جرعة مفرطة | فيضان اللب من خلية التعويم الرغوية | |
| المنشطات | جرعة أقل | انخفاض كفاءة التنشيط |
| جرعة مفرطة | انتقائية غير فعالة للمعادن | |
| مثبطات | جرعة ناقصة | تركيز منخفض الدرجة |
| جرعة مفرطة | انخفاض معدل الاسترداد بسبب تثبيط المعادن المستهدفة |
تحضير الكواشف
تمييع الكواشف الصلبة إلى سائل لسهولة الإضافة. يجب تحضير الكواشف ذات القابلية الضعيفة للذوبان في الماء إلى محاليل مائية بتركيز يتراوح من 2% إلى 10%. وهي، على سبيل المثال لا الحصر، زانتات، إيروفلوات، سيليكات الصوديوم، كربونات الصوديوم، كبريتات النحاس، كبريتيد الصوديوم. يجب إذابة الكواشف غير القابلة للذوبان مثل مجمع الأمين في المذيبات أولاً، ثم تحضيرها في محلول مائي. يمكن إضافة البعض منها مباشرة مثل زيت التربينيك، إيروفلوت 31، وحمض الأوليك. بالنسبة للكواشف القابلة للذوبان بحرية بكميات كبيرة للاستخدام، يتراوح التركيز من 10 إلى 20%. على سبيل المثال، يتم عادة تحضير كبريتيد الصوديوم إلى محلول مائي بنسبة 15% لاستخدامه في التعويم. يمكن إذابة الكواشف غير القابلة للذوبان في الماء بمساعدة مذيب عضوي، ثم تحضيرها في محلول ذي تركيز منخفض.
يختلف تحضير الكواشف باختلاف خصائصها ووظيفتها وطرق إضافتها. قد يختلف الكاشف نفسه في كمية الاستخدام والتأثير بسبب اختلاف طرق التحضير.
يتم سرد الطرق العامة للتحضير على النحو التالي.
2-10% محلول مائي
يتم تطبيقه على معظم الكواشف القابلة للذوبان (مثل الزانثات وكبريتات النحاس وسيليكات الصوديوم)
محلول غير مائي
يتم تطبيقه على بعض الكواشف غير القابلة للذوبان في الماء والتي يمكن أن تذوب في مذيبات خاصة (مثل ثنائي فينيل ثيوريا قابل للذوبان في 10٪ إلى 20٪ من محلول الأنيلين؛ أنيلين إيروفلوت قابل للذوبان في محلول قلوي من هيدروكسيد الصوديوم)
تعليق أو مستحلب
يتم تطبيقه على بعض الكواشف الصلبة غير القابلة للذوبان (على سبيل المثال حليب الجير الذي يضاف فيه الجير إلى الماء بعد طحنه إلى مسحوق، ويمكن أيضًا إضافة الجير مباشرة إلى مطحنة الكرة وبرميل الخلط على شكل مسحوق جاف)
التصبن
يتم تطبيقه على معظم مجمعات الأحماض الدهنية (على سبيل المثال، تصبن الزيت الطويل باستخدام صابون شمع البارافين المؤكسد في محلول كربونات الصوديوم الساخن بنسبة 10٪ في عملية إثراء خام الهيماتيت.)
استحلاب
الكواشف مثل الأحماض الدهنية وزيت الديزل ستعمل بشكل أفضل بعد الاستحلاب بواسطة الموجات فوق الصوتية أو التحريك الميكانيكي القوي. يمكن استخدام العديد من العوامل النشطة السطحية كمستحلبات.
تحمض
يجب معالجة المجمعات الكاتيونية بحمض الهيدروكلوريك أو حمض الأسيتيك بسبب ضعف ذوبانها قبل أن يتم إذابتها في الماء من أجل التعويم.
معالجة الهباء الجوي
يُعرف أيضًا باسم تعويم الهباء الجوي، حيث يتم تفتيت الكواشف في الهواء باستخدام جهاز رش خاص ثم إضافتها إلى خلية التعويم. لا تعمل هذه الطريقة على تحسين طفو المعادن المستهدفة فحسب، بل تقلل أيضًا من جرعة الكواشف بشكل كبير. على سبيل المثال، يمكن أن تنخفض جرعة المجمعات بنسبة 2/3 إلى 3/4، والأخوة 4/5.
المعالجة الكهروكيميائية
يمكن أن تؤدي المعالجة الكهروكيميائية للكواشف في المحلول بالتيار المباشر إلى تغيير حالة الكواشف نفسها، وقيمة الرقم الهيدروجيني وإمكانات الأكسدة والاختزال للمحلول، وذلك لتحسين تركيز الكواشف الأكثر نشاطًا، والتركيز الحرج الذي تكون عنده الجزيئات الغروية شكلت وكذلك درجة تشتت الكواشف غير القابلة للذوبان في الماء.
أين تضيف الكواشف
من أجل إفساح المجال كاملاً لعمل الكواشف، فإن الممارسة العامة للجرعات هي إضافة منظمات ومثبطات وجزء من المجمعات (مثل الكيروسين) إلى مطحنة الكرات لتشكيل بيئة تعويم مناسبة في أسرع وقت ممكن.
تتم إضافة المجمعات والأخوة في خزان خلط التعويم الأول. يجب إضافة المنشط إلى الخزان الأول والمجمع وتغليف الثاني في حالة وجود خزانين.
وفقا لأدوارها المختلفة، تتم إضافة الكواشف في مواقع مختلفة. في حالة كبريتات النحاس، والزانتات، وزيت التربينول، فإن الترتيب العام هو إضافة كبريتات النحاس في خزان الخلط الأول، وإضافة الزانتات في خزان الخلط الثاني، وزيت التربينول المضاف عند مخرج خزان الخلط الثاني.
تبدأ محطة التعويم عادةً بإضافة منظمات الأس الهيدروجيني لتعديل قيمة الأس الهيدروجيني لللب لكي تعمل المجمعات والمثبطات بشكل فعال.
لا تدع الأيونات غير ذات الصلة تدمر الكواشف الخاصة بك! على سبيل المثال، تفاعل أيونات النحاس مع أيونات الهيدريد يؤدي إلى تعطيل الهيدريد. لذلك، في عملية فصل النحاس والكبريت، إذا كان هناك العديد من أيونات النحاس في خزان الخلط، أضف السيانيد أثناء عملية التعويم بدلاً من إضافته مباشرة إلى خزان الخلط.
ترتيب إضافة الكواشف
الترتيب العام لإضافة الكواشف في محطات التعويم هو كما يلي: بالنسبة لتعويم الخام الخام، يجب أن يكون: منظمات الأس الهيدروجيني، ومثبطات أو منشطات، ووحدات إرغاء وجامعات؛ بالنسبة للمعادن المكتئبة يجب أن تكون: منشطة، مزبدة، مجمعة.
طرق إضافة الكواشف
يمكن إضافة كواشف التعويم في وقت واحد أو بشكل منفصل. بشكل عام، يمكن إضافة الكواشف القابلة للذوبان في الماء والتي يصعب إزالتها بواسطة الرغاوي وذات ثبات جيد في وقت واحد، أي أنه يجب إضافة جميع الكواشف في وقت واحد قبل التركيز المسبق. وبخلاف ذلك، يجب إضافة الكواشف التي يسهل إزالتها عن طريق الزبد أو التفاعل مع اللب الناعم والأملاح القابلة للذوبان، على مراحل مختلفة.
في السنوات الأخيرة، تم إجراء الكثير من الأعمال البحثية التجريبية محليًا وخارجيًا من أجل تحسين كفاءة الكواشف باستخدام الطرق الفيزيائية، بما في ذلك الاستحلاب وخزانات التسخين ومعالجة الهباء الجوي ومعالجة المجال الكهربائي والمجال المغناطيسي والإشعاع فوق البنفسجي والإشعاع العالي. إشعاع الطاقة.
