مواد شیمیایی

حوزه فعالیت شرکت در محصولاتی همچون :

پتاسیم امیل اگزانتات (PAX)
پتاسیم اتیل اگزانتات (PEX)
سدیم ایزوپروپیل اگزانتات (SIPX)
روغن کاج
گوارگام
سیلیکات سدیم
فلوکولانت
MIBC
آیرو 3477
آیرو 3418
آهک
سولفات مس
سولفات آهن
و ....

مقاله

شناورسازی کف

یک تصویر سه بعدی از سلول شناورسازی کف.

شناورسازی کف (به انگلیسی: Froth flotation) یکی از مهم‌ترین و گسترده‌ترین روش‌های جداسازی ماده معدنی و مواد باطله و در عین حال از دقیق‌ترین روش‌های پرعیار کردن مواد معدنی است، که علاوه بر اکثر سنگ‌های معدنی، فلزی بسیاری از کانی‌های غیر فلزی و زغال‌سنگ را می‌توان به کمک آن پر عیار کرد.

نحوه عملکرد

کف سولفید مس در سلول شناور کف

در قسمت شناور سازی مخلوط سنگ معدن آسیاب می‌شود و مخلوط آن با آب که خمیره نامیده می‌شود داخل سلول‌های هوا دهنده می‌گردد. در این سلول‌ها خمیره به هم زده شده، هوا در آن دمیده می‌شود؛ و مقدار قابل توجهی کف در سطح خمیره تشکیل می‌گردد. عمل تولید کف در سلول‌های فلوتاسیون (شناورسازی) توسط چرخش سریع یک پروانه در درون آن انجام می‌گیرد. در هر صورت حباب‌های کف مقدار زیادی از ذرات سنگ معدن را که به آن‌ها چسبیده‌اند با خود به سطح می‌آورند و ذرات مواد باطله که نمی‌توانند به حباب‌های هوا بچسبند به پایین فرومی‌روند.کف‌هایی که در سطح مایع ظاهر می‌شوند. بوسیلهٔ پاروهای مکانیکی به‌طور مرتب از بالای سلول برداشته می‌شود؛ و در داخل جوی که در کنای سلول‌ها قرار دارد می‌ریزد. کف‌های حاصله از سرریز که حاوی مقدار زیادی مادهٔ معدنی است، پس از شستشوی کف به صورت لجن رسوب می‌کند؛ که پس از آبگیری و خشک کردن آن‌های برای مرحله بعدی ارسال می‌شود.

فلوتاسیون، روشی کاربردی برای فرآوری مس

مهم‌ترین کانسنگ‌های اقتصادی مس، کانسنگ‌های سولفیدی، اکسیدی و کانسنگ‌های مخلوط اکسیدی و سولفیدی هستند.

کانسنگ‌های سولفیدی معمولا به روش فلوتاسیون- پیرومتالورژی و کانسنگ‌های اکسیدی به روش هیدرومتالورژی تغلیظ می‌شوند. در کانسنگ‌های مخلوط اکسیدی- سولفیدی، ابتدا خوراک، به روش فلوتاسیون به 2 بخش کنسانتره سولفیدی و کنسانتره اکسیدی- باطله تقسیم می‌شود. با توجه به اینکه سولفیدهای مس در اسید نامحلول هستند در حال حاضر در مقیاس صنعتی از روش هیدرومتالورژی برای این کانی‌ها استفاده نمی‌شود. با افزایش مشکلات زیست‌محیطی روش پیرومتالورژی، در حال حاضر روش هیدرومتالورژی و لیچ زیرفشار به عنوان روش جایگزین برای روش پیرومتالورژی مطرح شده است. گفت و گو با مصطفی مولایی، کارشناس ارشد پروژه‌های صنعتی که درباره یک روش کاربردی فرآوری مس سخن گفته، پیش روی شماست.

توضیحاتی درباره فلوتاسیون کانی‌های سولفیدی مس بیان کنید؟

«فلوتاسیون» مهم‌ترین روش تغلیظ است که به منظور فرآوری فلزات پایه به کار گرفته می‌شود. در اصل فلوتاسیون در تغلیظ کانه‌های سولفیدی مس، سرب و روی به کار می‌رود.

علاوه بر این امروزه فلوتاسیون را در فرآوری کانه‌های غیرفلزی مانند زغال‌سنگ دانه‌ریز، فلوریت، فسفات، پتاس و اکسیدهایی مانند کاسیتریت و هماتیت استفاده می‌کنند. در فلوتاسیون، جدایش کانی‌ها بر پایه تفاوت در ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی سطوح آنها است. به این ترتیب که پس از آماده‌سازی پالپ با معرف‌های شیمیایی مصرفی، پاره‌ای از آنها آبگریز و گروه دیگری آب‌پذیر می‌شوند.

در فرآیندهای جدایش انتخابی، حباب‌های هوا به ذرات آبگریز چسبیده و باعث انتقال آنها به سطح و تشکیل یک لایه کف پایدار می‌شود. این لایه کف از سوی پاروهایی که در سطح سلول فلوتاسیون قرار دارند، قابل جمع‌آوری است.

درحال‌حاضر پرعیارسازی به روش فلوتاسیون یکی از مهم‌ترین و کاربردی‌ترین روش‌های کانه‌آرایی محسوب می‌شود. اصطلاح رایج «فلوتاسیون» درواقع بیان‌کننده شناورسازی کف است. برای استفاده از این روش، لازم است کانی‌های با ارزش به درجه آزادی کافی رسیده باشند. این کار از سوی خردایش مناسب میسر می‌شود.

روش فلوتاسیون بر اساس خواص شیمی فیزیکی سطوح کانی‌ها در محیط پالپ استوار شده است. کلکتورها، کف‌سازها، تنظیم‌کننده‌ها، فعال‌کننده‌ها و بازداشت‌کننده‌ها از جمله مواد شیمیایی هستند که در عملیات فلوتاسیون مورد استفاده قرار می‌گیرند.

درحال‌حاضر روش فلوتاسیون کاربرد وسیعی در سطح جهان دارد و یکی از مهم‌ترین تکنیک‌های کانه‌آرایی انتخابی مواد معدنی است. در این بین، فلوتاسیون ستونی یکی از جدیدترین روش‌های فلوتاسیون است که در چند دهه اخیر پیشرفت زیادی داشته و نسبت به روش معمول مکانیکی، دارای بازدهی و کارآیی بیشتری است.

پرعیارسازی به روش فلوتاسیون چگونه انجام می‌شود؟

از سلول‌های فلوتاسیون ستونی در معادن مختلف دنیا استفاده می‌شود و در کشور ایران نیز در معادنی مانند زغال‌سنگ طبس، مجتمع معدنی مس میدوک، زغال‌سنگ کرمان و مجتمع مس سرچشمه و مس سونگون در مقیاس آزمایشگاهی و صنعتی مورد استفاده قرار گرفته و رو به گسترش است.

در 20 سال گذشته که سلول ستونی به‌طور گسترده در صنعت به کار گرفته شده، افزایش عیار بین یک تا 3 درصد و افزایش بازیابی یک تا 3درصد نسبت به سلول‌های معمولی گزارش شده که به‌دلیل ارتفاع کف چند برابر نسبت به سلول‌های معمولی و وجود آب شست‌وشوی کف در سلول‌های ستونی، افزایش عیار تقریبا همواره مشاهده شده است.

استفاده از سلول‌های مکانیکی در صنعت فرآوری مواد معدنی عموما با مشکلاتی زیادی مواجه است. به همین علت فناوری‌های جدیدی در زمینه ماشین‌های فلوتاسیون جنبه صنعتی پیدا کرده‌اند که یکی از این فناوری‌ها ستون فلوتاسیون است.

فرآوری کانسنگ‌های اکسیدی مس چگونه انجام می‌شود؟

استخراج مس به روش هیدرومتالوژی از محلول‌های آبی با استفاده از سمنتاسیون مس روی آهن از اواسط قرن 18میلادی در اسپانیا آغاز شد. همچنین در قرن 19میلادی لیچینگ اکسیدهای مس با استفاده از نفوذ به طرف پایین آب‌های اسیدی که به روش‌های مصنوعی ساخته می‌شدند، انجام شده و مس از سوی سمنتاسیون از محلول بازیابی می‌شد.

این روش برای مس‌های اکسیدی با عیار پایین که از سوی ذوب مستقیم صرفه اقتصادی نداشت روش مناسبی تلقی می‌شد. به هرحال این روش به ارزان بودن و در دسترس بودن منابع اسید و آهن قراضه بستگی داشت. اسید سولفوریک باتوجه به اینکه از کانی‌های سولفیدی یا گوگرد به آسانی تولید می‌شود تقریبا همیشه مورد توجه بوده است. ظهور روش الکتروونینگ برای بازیابی مس از محلول‌های سولفاته در مقایسه با سمنتاسیون که نیاز به حذف آهن قراضه داشت منجر به اقتصادی شدن فرآیند فرآوری شده است که در آن، بازیابی قسمتی از اسید سولفوریک مصرفی برای لیچینگ و ارزش بالاتر محصول کاتدی نهایی در مقایسه با پودرهای مس مورد توجه بود.

صرف نظر از این مزایا، الکتروونینگ فقط در موارد محدودی جایگزین سمنتاسیون شد که آن هم به دلیل محدودیت‌هایی مانند وابستگی شدید الکتروونینگ به کیفیت بالای محلول حاصل از عملیات لیچینگ داشت. توسعه و پیشرفت در حلال‌های استخراج‌کننده مس، برای مثال در اواسط دهه 1960میلادی پیشرفت‌های اقتصادی این اجازه را داد که روش الکتروونینگ برای محلول‌های ناخالص به‌دست آمده از عملیات‌های لیچینگ اسید سولفوریکی که دارای عیار پایین مس بود به کار برده شود.

هر 3 عملیات اصلی، لیچینگ، استخراج حلالی و الکتروونینگ نیاز دارد که با دقت کامل شود تا فرآیند به بهره‌وری کلی و نهایی برسد. این موضوع به ارزیابی کنش‌ها با جزئیات نیازدارد که بررسی شود و در مواردی که ناسازگاری وجود دارد بهترین همبستگی تعیین شود.

روش‌های متداول لیچینگ مس شامل چه مواردی هستند؟

روش‌های انحلال که برای استخراج مس به روش هیدرومتالورژی انجام می‌شود، عبارتند از: لیچینگ درجا، لیچینگ توده‌ای، لیچینگ حوضچه‌ای و لیچینگ متلاطم که به‌طور کلی روش مورد استفاده برای لیچینگ یک کانه بستگی به عیار کانه، سهولت انحلال کانه در یک حلال خاص، شرایط معدن از نظر ژئولوژی و مسائل اقتصادی دارد.

در این روش به علت کم عیار بودن کانه و توجیه نداشتن اقتصادی برای استحصال آن کانه در محل و در طول زمان طولانی لیچ می‌شود. بنابراین درشرایطی که بافت سنگ معدنی به صورت برجا یا پیش از انفجار زیرزمینی دارای تخلخل کافی باشد، می‌توان آن‌را به همان صورت درجا مورد بهره‌برداری قرار داد. از این روش در لیچینگ کانی‌های فلزی مس، اورانیوم و نمک‌های قابل انحلال درآب استفاده می‌شود.

این فرآیند ابتدا برای بازیابی باطله‌های دپوشده از سنگ حاوی مقادیر کم مس که با هیچ یک از روش‌های متداول کانه آرایی قابل تغلیظ نبود، به کار گرفته شد. نتیجه مطلوب و اقتصادی این فرآیند باعث شد برای بسیاری دیگر از ذخایر این روش اعمال شود حتی کانه‌های اکسیدی مس با عیار بالا بدین روش لیچ می‌شود مشروط بر آنکه مصرف اسید از سوی باطله زیاد نشود.

ساخت توده روش کار عبارت است از کپه کردن سنگ‌ها و ریختن حلال روی آن. حلال ضمن عبور از لابه‌لای سنگ‌ها، ماده معدنی موجود در آن را حل کرده وسپس در کف جاری شده از طریق کانال‌هایی بازیابی می‌شود. فروشویی توده‌ای به‌طور کلی به 2 صورت: «دامپ» و «هیپ» انجام می‌شود.

در این حالت سنگ معدن خرد نشده در مکانی انباشته می‌شود حتی آماده‌سازی کف در این روش لازم نیست ولی باید سطحی که ماده معدنی روی آن ریخته شده از نظر نفوذپذیری و پایداری مشکلی نداشته باشد.

این روش با وجود هزینه‌های سرمایه‌ای کمتر نسبت به لیچینگ به روش هیپ، از بازیابی مس کمتری برخوردار است (حدود 50 الی 60درصد). علت کم بودن میزان بازیابی مشکلاتی از قبیل به وجود آمدن کانال‌های جریان و توزیع غیریکنواخت حلال در توده سنگ است.

روش «دامپ لیچینگ» بیشتر همراه روش «هیپ» مورد استفاده قرار می‌گیرد و کمتر به تنهایی استفاده می‌شود. بسته به نوع کانسنگ عامل انحلال ممکن است آب، محلول اسیدی یا محلول اسیدی حاوی سولفات فریک حاصل از دیگر عملیات فروشویی در همان معدن باشد.

در این روش سنگ معدنی استخراج و خرد شده و پس از نرمه‌گیری یا آلگومراسیون با دقت زیادی روی یک بستر ضداسید و نفوذناپذیر انباشت می‌شود تا از ایجاد کانال جریان در بعضی از نقاط توده جلوگیری شود. محلول اسیدی از حوضچه رافینت پمپ شده و به سطح توده پاشیده می‌شود.

محلول باردار جمع‌آوری شده از زیر «هیپ» به حوضچه محلول باردار هدایت می‌شود. محلول باردار از حوضچه «پی‌ال‌اس» برای استخراج مس به واحد استخراج با حلال پمپ می‌شود. اگر غلظت مس در حوضچه پایین باشد این محلول دوباره روی هیپ برگشت داده می‌شود تا عیار مس آن قابل قبول برای استخراج با حلال باشد. بعد از استحصال مس از محلول باردار در واحد استخراج با حلال، محلول بی‌بار به دست می‌آید که به حوضچه «رافینیت» برگشت داده می‌شود.

انحلال حوضچه‌ای یا مخزنی کانه‌های اکسیده مس چگونه رخ می‌دهد؟

انحلال حوضچه‌ای یا مخزنی کانه‌های اکسیده مس برای تولید مستقیم محلول محتوی مس با غلظت کافی برای استخراج الکترولیتی به کار می‌رود. در مقایسه با لیچینگ برجا و توده‌ای آهنگ تولید در این روش بالاست و در آن از اسید سولفوریک غلیظ استفاده می‌شود. این روش معمولا برای «لیچینگ آمونیاکی» کنسانتره‌های اکسیدی حاصل از روش ثقلی و لیچینگ آمونیاکی سنگ‌های معدنی حاوی مس آزاد به کار برده می‌شود.

انحلال مخزنی مستلزم فرو بردن کانه‌های خرد شده (با ابعاد کوچک‌تر از یک سانتی‌متر معمولا با 3مرحله خردایش) در محلول اسید سولفوریک به غلظت 100 تا1650 در حوضچه‌های مستطیلی بزرگ است. از مهم‌ترین مزایای این روش بازیابی بالا، تولید محصول باردار با عیار بالا حدود 85 تا 95 (مناسب برای عمل الکترووینینگ) و همچنین حذف فیلتر و تیکنر است.

لیچینگ متلاطم روش انحلال سریعی است که برای ذرات بسیار ریز کانی‌های پرعیار شده اکسیدی مس یا «کلسیت‌های تشویه شده» در محلول‌های اسید غلیظ، با غلظت 100-500 اسید سولفوریک به‌کار می‌رود. در حالی‌که لیچینگ درجا و توده‌ای سال‌ها و لیچینگ حوضچه‌ای روزها به طول می‌انجامد. لیچینگ متلاطم 2 تا 8 ساعت طول می‌کشد.

بهناز صفری

لطفا جهت استعلام قیمت ها با شماره

همراه 09195855273

(واحد فروش)

تماس حاصل فرمایید یا در واتساپ پیام بگذارید.

همچنین می توانید درخواست خود را به

ایمیل sales@ktkar.com

ارسال فرمایید.

باتشکر