Pengapungandalam Pemberdayaan
Flotasi memaksimalkan nilai bijih dengan memisahkan mineral berharga dari mineral pengotor secara cermat dalam proses pengolahan mineral melalui perbedaan fisik dan kimia. Baik dalam pengolahan logam non-ferrous, logam ferrous, maupun mineral non-logam, flotasi memainkan peran penting dalam menyediakan bahan baku berkualitas tinggi.
1. Metode Flotasi
(1) Flotasi Langsung
Flotasi langsung mengacu pada penyaringan mineral berharga dari bubur dengan membiarkannya menempel pada gelembung udara dan mengapung ke permukaan, sementara mineral pengotor tetap berada di dalam bubur. Metode ini penting dalam pemurnian logam non-ferrous. Misalnya, pemrosesan bijih mencapai tahap flotasi setelah melalui penghancuran dan penggilingan dalam pemrosesan bijih tembaga, di mana kolektor anionik spesifik dimasukkan untuk mengubah sifat hidrofobisitas dan membiarkannya teradsorpsi di permukaan mineral tembaga. Kemudian, partikel tembaga hidrofobik menempel pada gelembung udara dan naik, membentuk lapisan buih yang kaya akan tembaga. Buih ini dikumpulkan dalam konsentrasi awal mineral tembaga, yang berfungsi sebagai bahan baku bermutu tinggi untuk pemurnian lebih lanjut.
(2) Flotasi Terbalik
Flotasi terbalik melibatkan pengapungan mineral pengotor sementara mineral berharga tetap berada di dalam bubur. Misalnya, dalam pengolahan bijih besi dengan pengotor kuarsa, kolektor anionik atau kationik digunakan untuk mengubah lingkungan kimia bubur. Hal ini mengubah sifat hidrofilik kuarsa menjadi hidrofobik, memungkinkannya menempel pada gelembung udara dan mengapung.
(3) Flotasi Preferensial
Ketika bijih mengandung dua atau lebih komponen berharga, flotasi preferensial memisahkannya secara berurutan berdasarkan faktor-faktor seperti aktivitas mineral dan nilai ekonomi. Proses flotasi bertahap ini memastikan setiap mineral berharga diekstraksi dengan kemurnian dan tingkat pemulihan yang tinggi, sehingga memaksimalkan pemanfaatan sumber daya.
(4) Flotasi Massal
Flotasi massal mengolah beberapa mineral berharga secara keseluruhan, mengapungkannya bersama-sama untuk mendapatkan konsentrat campuran, yang kemudian diikuti dengan pemisahan. Misalnya, dalam proses benefisiasi bijih tembaga-nikel, di mana mineral tembaga dan nikel saling terkait erat, flotasi massal menggunakan reagen seperti xanthates atau tiol memungkinkan flotasi simultan mineral tembaga dan nikel sulfida, membentuk konsentrat campuran. Proses pemisahan kompleks selanjutnya, seperti menggunakan reagen kapur dan sianida, mengisolasi konsentrat tembaga dan nikel dengan kemurnian tinggi. Pendekatan "kumpulkan dulu, pisahkan nanti" ini meminimalkan hilangnya mineral berharga pada tahap awal dan secara signifikan meningkatkan tingkat perolehan keseluruhan untuk bijih kompleks.
2. Proses Flotasi: Presisi Langkah demi Langkah
(1) Proses Flotasi Tahap: Penyempurnaan Inkremental
Dalam flotasi, flotasi bertahap memandu pemrosesan bijih kompleks dengan membagi proses flotasi menjadi beberapa tahap.
Misalnya, dalam proses flotasi dua tahap, bijih mengalami penggilingan kasar, yang sebagian melepaskan mineral berharga. Tahap flotasi pertama memulihkan mineral yang terbebas ini sebagai konsentrat awal. Partikel yang tersisa yang belum terbebaskan melanjutkan ke tahap penggilingan kedua untuk pengecilan ukuran lebih lanjut, diikuti oleh tahap flotasi kedua. Hal ini memastikan mineral berharga yang tersisa dipisahkan secara menyeluruh dan digabungkan dengan konsentrat tahap pertama. Metode ini mencegah penggilingan berlebih pada tahap awal, mengurangi pemborosan sumber daya, dan meningkatkan presisi flotasi.
Untuk bijih yang lebih kompleks, seperti bijih yang mengandung beberapa logam langka dengan struktur kristal yang terikat erat, proses flotasi tiga tahap dapat digunakan. Tahap penggilingan dan flotasi yang bergantian memungkinkan penyaringan yang cermat dan memastikan setiap mineral berharga diekstraksi dengan kemurnian dan tingkat perolehan maksimum, sehingga memberikan fondasi yang kuat untuk pemrosesan lebih lanjut.
3. Faktor Kunci dalam Flotasi
(1) Nilai pH: Keseimbangan Halus Keasaman Bubur
Nilai pH bubur memainkan peran penting dalam flotasi, yang sangat memengaruhi sifat permukaan mineral dan kinerja reagen. Ketika pH berada di atas titik isoelektrik mineral, permukaannya menjadi bermuatan negatif; di bawahnya, permukaannya bermuatan positif. Perubahan muatan permukaan ini menentukan interaksi adsorpsi antara mineral dan reagen, mirip seperti tarik-menarik atau tolak-menolak magnet.
Misalnya, dalam kondisi asam, mineral sulfida mendapatkan manfaat dari peningkatan aktivitas kolektor, sehingga memudahkan penangkapan mineral sulfida target. Sebaliknya, kondisi basa memfasilitasi flotasi mineral oksida dengan memodifikasi sifat permukaannya untuk meningkatkan afinitas reagen.
Mineral yang berbeda membutuhkan tingkat pH tertentu untuk flotasi, sehingga memerlukan kontrol yang presisi. Misalnya, dalam flotasi campuran kuarsa dan kalsit, kuarsa dapat diapungkan secara optimal dengan menyesuaikan pH bubur menjadi 2-3 dan menggunakan kolektor berbasis amina. Sebaliknya, flotasi kalsit lebih disukai dalam kondisi basa dengan kolektor berbasis asam lemak. Penyesuaian pH yang presisi ini merupakan kunci untuk mencapai pemisahan mineral yang efisien.
(2) Rezim Reagen
Rezim reagen mengatur proses flotasi, meliputi pemilihan, dosis, persiapan, dan penambahan reagen. Reagen secara selektif teradsorpsi ke permukaan mineral target, mengubah sifat hidrofobisitasnya.
Pembuih menstabilkan gelembung dalam bubur dan memfasilitasi flotasi partikel hidrofobik. Pembuih yang umum digunakan antara lain minyak pinus dan minyak kresol, yang membentuk gelembung stabil dan berukuran baik untuk pengikatan partikel.
Pengubah mengaktifkan atau menghambat sifat permukaan mineral dan menyesuaikan kondisi kimia atau elektrokimia bubur.
Dosis reagen membutuhkan presisi—jumlah yang tidak mencukupi mengurangi hidrofobisitas, sehingga menurunkan laju pemulihan, sementara jumlah yang berlebihan membuang-buang reagen, meningkatkan biaya, dan menurunkan kualitas konsentrat. Perangkat cerdas sepertipengukur konsentrasi onlinedapat mewujudkan kontrol dosis reagen yang akurat.
Waktu dan metode penambahan reagen juga penting. Adjuster, depresan, dan beberapa kolektor sering ditambahkan selama penggilingan untuk mempersiapkan lingkungan kimia bubur lebih awal. Kolektor dan frother biasanya ditambahkan di tangki flotasi pertama untuk memaksimalkan efektivitasnya pada saat-saat kritis.
(3) Laju Aerasi
Laju aerasi menciptakan kondisi optimal untuk perlekatan gelembung mineral, menjadikannya faktor penting dalam flotasi. Aerasi yang tidak memadai menghasilkan terlalu sedikit gelembung, mengurangi peluang tumbukan dan perlekatan, sehingga mengganggu kinerja flotasi. Aerasi yang berlebihan menyebabkan turbulensi berlebih, menyebabkan gelembung pecah dan partikel yang menempel terlepas, sehingga mengurangi efisiensi.
Insinyur menggunakan metode seperti pengumpulan gas atau pengukuran aliran udara berbasis anemometer untuk menyempurnakan laju aerasi. Untuk partikel kasar, peningkatan aerasi untuk menghasilkan gelembung yang lebih besar akan meningkatkan efisiensi flotasi. Untuk partikel halus atau yang mudah mengapung, penyesuaian yang cermat memastikan flotasi yang stabil dan efektif.
(4) Waktu Flotasi
Waktu flotasi merupakan keseimbangan yang rumit antara kadar konsentrat dan laju pemulihan, sehingga membutuhkan kalibrasi yang presisi. Pada tahap awal, mineral berharga cepat menempel pada gelembung, menghasilkan laju pemulihan dan kadar konsentrat yang tinggi.
Seiring waktu, seiring mineral yang lebih berharga terflotasi, mineral gangue juga dapat meningkat, sehingga mengurangi kemurnian konsentrat. Untuk bijih sederhana dengan mineral berbutir lebih kasar dan mudah terflotasi, waktu flotasi yang lebih singkat sudah cukup, memastikan tingkat perolehan yang tinggi tanpa mengorbankan kualitas konsentrat. Untuk bijih kompleks atau refraktori, waktu flotasi yang lebih lama diperlukan agar mineral berbutir halus memiliki waktu interaksi yang cukup dengan reagen dan gelembung. Penyesuaian waktu flotasi yang dinamis merupakan ciri khas teknologi flotasi yang presisi dan efisien.
Waktu posting: 22-Jan-2025
