ในอุตสาหกรรมการแปรรูปแร่ที่ทันสมัย การลอยน้ําเป็นหนึ่งในวิธีการที่ใช้กันมากและมีประสิทธิภาพมากที่สุดหลักการหลักของมันคือการใช้ประโยชน์จากความแตกต่างในคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของพื้นผิวแร่โดยการเพิ่มสารปฏิกิริยาระบายน้ํา, ความกลัวน้ําของแร่ธาตุเป้าหมายถูกเปลี่ยนแปลงอย่างคัดเลือก, ทําให้มันติดกับกระบอกและลอยขึ้น, โดยแยกมันจากแร่ธาตุแกงก์.ระบบสารปฏิกิริยาที่ปรับปรุงเป็นอย่างดี เป็นสิ่งสําคัญสําหรับการ flotation ที่ประสบความสําเร็จ, กําหนดโดยตรงคุณภาพของสารประกอบและอัตราการใช้ประโยชน์ และดังนั้นมีผลต่อประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจของโรงงานแปรรูปแร่ทั้งหมด
อย่างไรก็ตาม เมื่อเผชิญหน้ากับทรัพยากรแร่ที่ซับซ้อนมากขึ้นวิธีการทดลองและความผิดพลาดแบบดั้งเดิมไม่เพียงพอแล้ว เพื่อเลือกผสม reagent ที่สมควรอย่างมีประสิทธิภาพและแม่นยําบทความนี้มีเป้าหมายที่จะวิเคราะห์อย่างเป็นระบบวิธีการที่จะเลือกอย่างเป็นวิทยาศาสตร์และมีประสิทธิภาพการผสม reagent flotation ที่สมบูรณ์แบบสําหรับมืออาชีพการแปรรูปแร่
一 หลักการของระบบสารปฏิกิริยาปลอดน้ํา:
การเข้าใจส่วนประกอบและผลสัมฤทธิ์ร่วมกัน
ระบบปฏิกิริยาระบายน้ําที่สมบูรณ์แบบโดยทั่วไปประกอบด้วยสามประเภท: คอลเลคเตอร์, ฟอเรอร์และเรกูเลเตอร์ แต่ละชนิดของปฏิกิริยามีหน้าที่ของตัวเองและมีผลต่อกันสร้างผลสัมฤทธิ์ซินเนอร์จิสติกหรือแอนตาแกนติสติกที่ซับซ้อน.
นักสะสม:หลักของกระบวนการระบายน้ํา โมเลกุลของพวกมันมีทั้งกลุ่มขั้วและกลุ่มไม่ขั้ว พวกมันสะกดตัวไปบนผิวของแร่ธาตุเป้าทําให้มันเปลือกน้ําผ่านกลุ่มที่ไม่เป็นขั้ว. การเลือกตัวสะสมโดยเฉพาะเนื่องจากคุณสมบัติของแร่ธาตุ ตัวอย่างเช่น ซานตาทและไนโตรเฟนอลขณะที่กรดไขมันและอะไมน์มักจะใช้สําหรับแร่ที่ไม่ใช่ซัลฟิด.
หนวด:หน้าที่หลักของพวกเขาคือการลดความเครียดบนผิวของน้ํา โดยผลิตฟองที่มั่นคงและมีขนาดที่เหมาะสม ซึ่งทําหน้าที่เป็นตัวนําของอนุภาคแร่ธาตุที่ระเหยน้ําเครื่องฟองที่เหมาะสม ควรผลิตฟองที่มีความเปราะบางและความเหนียวแน่นในระดับหนึ่ง, การจับกุมอนุภาคแร่ธาตุอย่างมีประสิทธิภาพในขณะเดียวกันยังสามารถแตกง่ายหลังจากที่ผสมผสม
เครื่องปรับ:พวกนี้คือชนิดของสารที่หลากหลายและซับซ้อนที่สุดภายในระบบการลอยน้ํา พวกเขาถูกใช้เป็นหลักในการปรับสภาพแวดล้อมของหมากและแร่ธาตุคุณสมบัติพื้นผิวเพื่อเพิ่มการเลือกแยกโดยเฉพาะอย่างยิ่งประกอบด้วย
ยารักดัน:ใช้ในการลดหรือกําจัดความสามารถในการลอยของแร่ธาตุบางชนิด (มักจะเป็นแร่ธาตุแกงก์หรือแร่ซัลไฟด์บางชนิดที่ลอยได้ง่าย) ตัวอย่างเช่น ถ่านหินและแก้วน้ําใช้ในการดันแร่ธาตุ gangue silicate.
เครื่องกระตุ้นใช้ในการเพิ่มความสามารถในการลอยของแร่ธาตุบางชนิดที่ยากที่จะลอยหรือลอยลง เช่น ซัลฟาตทองแดงมักจะเพิ่มเพื่อเปิดตัวสฟาเลอริทออกซิเดนในระหว่างการลอย
เครื่องปรับ pHปรับปริมาณ pH ของสารสกัด เพื่อควบคุมรูปแบบที่มีประสิทธิภาพของตัวเก็บสาร, คุณสมบัติทางไฟฟ้าบนผิวของแร่ธาตุ และสภาพที่สารอื่นๆปฏิกิริยาสารที่ใช้ทั่วไปประกอบด้วย ลาเมคโซดาเถ้า และกรดซัลฟูริก
สารกระจาย:ใช้ในการป้องกันการปิดคลื่นหรือการระบายคัดเลือกและปรับปรุงการกระจายของอนุภาคแร่ เช่น แก้วน้ําและโซเดียมฮักซามาตาฟอสเฟต
การทํางานร่วมกันเป็นสิ่งสําคัญในการพัฒนาระบบปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพการผสมผสานชนิดของสารสะสมที่แตกต่างกัน (เช่น xanthate และผงดํา) มักแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการจับและการคัดเลือกที่ดีขึ้นเมื่อเทียบกับสารเดียวการผสมผสานที่ฉลาดของสารยับยั้งและคอลเลคเตอร์สามารถบรรลุการฟลอตชั่นที่เหมาะสมหรือผสมผสานของเหมืองโพลีเมทัลลิกที่ซับซ้อนการเข้าใจฟังก์ชันและกลไกปฏิกิริยาของสารปฏิกิริยาเหล่านี้เป็นขั้นตอนแรกในการตรวจคัดกรองอย่างเป็นระบบ.
二 วิธีการคัดกรองระบบ: จากประสบการณ์สู่วิทยาศาสตร์
การคัดกรองแบบเป็นระบบของผสม reagent มีเป้าหมายที่จะแทนที่การทดลองเชิงตัวประกอบเดียว (single-factor) หรือ "ทําอาหารและจาน" โดยการออกแบบการทดลองทางวิทยาศาสตร์และการวิเคราะห์ข้อมูลทําให้สามารถระบุผสมสารปฏิกิริยาที่ดีที่สุด หรือเกือบดีที่สุด ในเวลาที่สั้นกว่า และมีค่าใช้จ่ายต่ํากว่าปัจจุบันวิธีหลัก ๆ ประกอบด้วยการทดลองเงื่อนไขปัจจัยเดียว, การออกแบบการทดลองแบบ orthogonal, และวิธีการผิวตอบสนอง
1การทดลองแบบมีเงื่อนไขเพียงตัวหนึ่ง
นี่คือวิธีการทดลองที่พื้นฐานที่สุด มันเกี่ยวข้องกับการรักษาเงื่อนไขอื่น ๆ ทั้งหมดคงที่และการเปลี่ยนแปลงปริมาณของสารปฏิกิริยาตัวเดียวการฟื้นฟู) ถูกสังเกตในช่วงหลายจุดการทดลองวิธีนี้เรียบง่ายและเข้าใจง่าย และเป็นสิ่งจําเป็นในการกําหนดระยะวัดประมาณของยาประสิทธิภาพสําหรับสารปฏิกิริยาต่างๆข้อเสียหลักของมันคือมันไม่สามารถวิเคราะห์ปฏิกิริยาระหว่างสารปฏิกิริยาและทําให้มันยากที่จะระบุ.
2การออกแบบการทดลองแบบตรงข้าม
เมื่อหลายปัจจัย (สารปฏิกิริยาหลายชนิด) ต้องการที่จะถูกวิจัยและการผสมผสานที่ดีที่สุดของพวกเขาต้องการที่จะถูกระบุ การทดลองทางตรงเป็นวิธีวิทยาศาสตร์ที่มีประสิทธิภาพและมีค่าใช้จ่ายพวกเขาใช้ "โต๊ะสี่เหลี่ยม" เพื่อจัดทดลองโดยการเลือกจุดการทดลองตัวแทนบางจุด ความสัมพันธ์หลักและรองระหว่างปัจจัยและการรวมระดับที่ดีที่สุดสามารถวิเคราะห์ทางวิทยาศาสตร์ได้
ขั้นตอนการดําเนินการ:
1การกําหนดปัจจัยและระดับระบุประเภท (ปัจจัย) ของสารปฏิกิริยาที่จะถูกวิจัย และกําหนดปริมาณ (ระดับ) หลายแบบที่แตกต่างกันสําหรับสารปฏิกิริยาแต่ละตัว
2. เลือก Array สายตรง:จากจํานวนตัวประกอบและระดับ เลือกแถบออร์โทกอนอลที่เหมาะสมเพื่อจัดแผนการทดลอง
3การดําเนินการทดลองและวิเคราะห์ข้อมูล:ดําเนินการทดสอบ flotation โดยใช้การผสมเรียงลําดับใน array orthogonal การบันทึกคุณภาพของเข้มและ โดยใช้การวิเคราะห์ช่วงหรือวิเคราะห์ความแตกต่าง สามารถกําหนดความสําคัญของผลกระทบของแต่ละปัจจัยต่อตัวชี้วัดการทํางานได้และการผสมผสานยาทดลองที่ดีที่สุดสามารถกําหนดได้.
ข้อดีของการทดลองแบบตรงตรง คือมันลดจํานวนการทดลองอย่างมาก และประเมินผลสัมฤทธิ์ที่อิสระของแต่ละปัจจัยได้อย่างมีประสิทธิภาพพวกเขาเป็นหนึ่งในวิธีการปรับปรุงที่ใช้อย่างแพร่หลายที่สุดในการทดสอบอุตสาหกรรม.
3. วิธีการตอบสนองพื้นผิว
วิธีกรรมพื้นผิวการตอบสนองเป็นวิธีการปรับปรุงที่ซับซ้อนมากขึ้นที่รวมเทคนิคทางคณิตศาสตร์และสถิติมันไม่เพียงแค่หาการผสมผสานที่ดีที่สุดของเงื่อนไข แต่ยังก่อตั้งแบบจําลองคณิตศาสตร์ปริมาณที่เชื่อมโยงตัวชี้วัดการทํางาน flotation ไปยังปริมาณของ reagent.
ขั้นตอนการดําเนินการ:
1การทดลองเบื้องต้นและการตรวจเชิงสาเหตุ:การทดลองปัจจัยเดียวหรือการออกแบบ Praskett-Berman ใช้ในการระบุเรเจนต์สําคัญอย่างรวดเร็วที่มีผลกระทบที่สําคัญต่อผลการระบายน้ํา
2การทดลองทางลอยที่สูงสุดภายในบริเวณเริ่มต้นของปัจจัยที่สําคัญ การทดลองถูกดําเนินไปตามทิศทางของการเปลี่ยนแปลงการตอบสนองที่รวดเร็วที่สุด (ทิศทางการชัน) เพื่อเข้าใกล้บริเวณที่ดีที่สุดอย่างรวดเร็ว
3การออกแบบสภาพรวมกลาง:หลังจากที่ภูมิภาคที่ดีที่สุดถูกกําหนด การทดลองถูกจัดวางโดยใช้การออกแบบผสมกลาง การออกแบบนี้ประเมินได้อย่างมีประสิทธิภาพรูปแบบพื้นผิวการตอบสนองลําดับสอง รวมถึงเส้นตรง, สี่เหลี่ยม,และสภาวะปฏิกิริยาสําหรับยาทดลอง.
4การพัฒนาและปรับปรุงรุ่น:ผ่านการวิเคราะห์การลดลงของข้อมูลการทดลอง, สมการโพลินอมลําดับสองถูกกําหนด, เชื่อมโยงการตอบสนอง (เช่นการฟื้นฟู) กับปริมาณของสารปฏิกิริยาแต่ละตัว.รูปแบบนี้สามารถนําไปใช้ในการผลิตแผนภูมิพื้นผิวการตอบสนองสามมิติและแผนภูมิ, แสดงภาพการปฏิสัมพันธ์ของสารปฏิสัมพันธ์และคาดการณ์อย่างแม่นยําถึงปริมาณยาปฏิสัมพันธ์ที่ดีที่สุดสําหรับเกรดสูงสุดหรือการเก็บตัว
วิธีการผิวตอบสนองสามารถเปิดเผยการปฏิสัมพันธ์ระหว่างปัจจัยและคาดการณ์จุดการทํางานที่ดีที่สุดอย่างแม่นยํา ทําให้มันเหมาะสมสําหรับการปรับปรุงยา
三 จากห้องปฏิบัติการไปสู่การใช้งานในอุตสาหกรรม: กระบวนการตรวจสอบที่สมบูรณ์แบบ
การพัฒนาระบบยาที่ประสบความสําเร็จ ต้องผ่านกระบวนการที่สมบูรณ์แบบ จากการทดลองในห้องปฏิบัติการขนาดเล็ก ไปจนถึงการตรวจสอบการผลิตอุตสาหกรรม
1การวิจัยทรัพย์สินแร่:นี่คือพื้นฐานของงานทั้งหมด ผ่านการวิเคราะห์เคมี วิเคราะห์ระยะ และกระบวนการธาตุศาสตร์ขนาดอนุภาคที่ฝังไว้, และการปฏิสัมพันธ์ระหว่างแร่ธาตุที่มีประโยชน์และแร่ธาตุกังกูเป็นสิ่งสําคัญในการให้พื้นฐานสําหรับการคัดเลือก reagent เบื้องต้น
2การทดสอบในห้องปฏิบัติการ (การทดสอบในถ้วย):การดําเนินงานในเซลล์ระบายน้ําขนาด 1.5 ลิตรหรือเล็กกว่า เป้าหมายของขั้นตอนนี้คือ
ใช้การทดลองเชิงปัจจัยเดียว เพื่อคัดกรองชนิดของสารเก็บที่มีประสิทธิภาพ, เครื่องกด, และฟอง และกําหนดระยะระยะการเติมยาโดยประมาณ
ใช้การทดลองแบบตรงข้ามหรือวิธีการผิวตอบสนอง ปรับปรุงการผสมผสานของสารปฏิกิริยาหลักหลายตัวที่เลือกเพื่อกําหนดระบบสารปฏิกิริยาที่ดีที่สุดในสภาพห้องปฏิบัติการ
3การทดสอบห้องปฏิบัติการในวงจรปิด (การทดสอบต่อเนื่องขยาย): การจําลองกระบวนการรีไซเคิลแร่ขนาดกลางในการผลิตอุตสาหกรรม โดยดําเนินการในเซลล์ระบายน้ําขนาดใหญ่เล็กน้อย (ตัวอย่างเช่น 10-30 ลิตร)ขั้นตอนนี้ตรวจสอบและปรับปรุงระบบ reagent ที่พัฒนาในการทดสอบผู้ทดลองและตรวจสอบผลกระทบของการคืนแร่กลางบนความมั่นคงของกระบวนการ flotation ทั้งหมดและผลงานสุดท้าย.
4การทดสอบแบบทดลอง (ครึ่งอุตสาหกรรม)ระบบการผลิตขนาดเล็กและสมบูรณ์แบบถูกจัดตั้งและดําเนินการอย่างต่อเนื่องในสถานที่ผลิตและผลลัพธ์ของมันมีผลกระทบโดยตรงต่อความสําเร็จและความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจของการใช้งานอุตสาหกรรมสุดท้ายระหว่างระยะนี้ ระบบตัวปฏิกิริยาได้รับการทดสอบและปรับปรุงสุดท้าย
5การใช้งานในอุตสาหกรรม:ระบบ reagent และกระแสกระบวนการที่กําหนดไว้ในการทดสอบแบบทดลองจะถูกนําไปใช้ในการผลิตขนาดใหญ่โดยมีการปรับปรุงและปรับปรุงอย่างต่อเนื่องตามการเปลี่ยนแปลงของคุณสมบัติแร่ระหว่างการผลิต.
四 แนวโน้มในอนาคต: ข้อมูลและการพัฒนาตัวแทนใหม่
ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี การตรวจสอบและการใช้สารระบายน้ํากําลังเคลื่อนย้ายไปสู่วิธีที่ฉลาดและมีประสิทธิภาพมากขึ้น
คอมพิวเตอร์เคมีและการออกแบบโมเลกุลQuantum chemical calculations and molecular simulation techniques can be used to study the interaction mechanisms between agents and mineral surfaces at the molecular level and predict agent performance, ทําให้สามารถออกแบบและสังเคราะห์สาร flotation ที่มีเป้าหมายใหม่ที่มีประสิทธิภาพสูง, ลดวงจร R & D ได้อย่างสําคัญ.
การสกรีนความเร็วสูงและปัญญาประดิษฐ์โดยใช้หลักการของการพัฒนายาใหม่ รวมไปถึงแพลตฟอร์มการทดลองที่อัตโนมัติ และคอมพิวเตอร์ที่มีผลการทํางานสูง สามารถตรวจสอบการผสมผสานของสารจํานวนมากได้อย่างรวดเร็วในเวลาเดียวกัน, เทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์และการเรียนรู้เครื่องจักรก็เริ่มถูกนําไปใช้ในกระบวนการระบายน้ําด้วย โดยการวิเคราะห์ข้อมูลการผลิตประวัติศาสตร์และการจัดตั้งแบบจําลองการคาดการณ์มันทําให้การควบคุมและปรับปรุงปริมาณยาได้อย่างฉลาดในเวลาจริง.
ตัวแทนใหม่ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม:ด้วยกฎระเบียบสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดมากขึ้น การพัฒนาสารระบายน้ําที่มีพิษต่ํา, สามารถทําลายได้ทางชีวภาพและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ได้กลายเป็นทิศทางการพัฒนาที่สําคัญ
การคัดกรองระบบสําหรับการผสมผสานของสารระบายน้ําที่ดีที่สุด เป็นกิจกรรมที่ซับซ้อนที่เกี่ยวข้องกับวิชาหลายสาขานี้ต้องการเทคนิคการแปรรูปแร่ธาตุที่จะไม่เพียงแต่มีความเข้าใจลึก ๆ ของหลักการพื้นฐานของเคมี flotation และผลสัมพันธ์ของ reagents, แต่ยังเป็นฝีมือวิธีการออกแบบการทดลองทางวิทยาศาสตร์ เช่น การทดลองทางตรงและวิธีการผิวตอบสนอง By following the rigorous process of "ore property research - laboratory testing - closed-circuit testing - pilot testing - industrial application" and actively embracing new technologies such as computational chemistry and artificial intelligence, เราสามารถตอบสนองกับโจทย์ที่เกิดจากแร่ที่ซับซ้อนและยากในการแปรรูปได้อย่างมีวิทยาศาสตร์และมีประสิทธิภาพมากขึ้นการให้การสนับสนุนทางเทคนิคที่มั่นคง สําหรับการใช้ทรัพยากรแร่อย่างสะอาดและมีประสิทธิภาพ.
