فرآیند فلوتاسیون بر اساس خواص سطحی کانی ها پایه گذاری شده و برای پر عیار سازی ذرات ریز کانی ها انجام می شود. این فرآیند پیچیده، موثرترین روش فرآوری مواد معدنی در صنعت معدن کاری است. در این مقاله قصد داریم در خصوص مواد شیمیایی مورد استفاده در فرآیند فلوتاسیون صحبت کنیم.
مواد شیمیایی به کار رفته در فرایند فلوتاسیون را می توان به سه دسته تقسیم بندی کرد.
دسته اول : کلکتورها
دسته اول از مواد شیمیایی در فرآیند فلوتاسیون کلکتورها هستند. کلکتورها، موادی هستند که یک گروه قطبی (غیر آلی) و یک زنجیر هیدروکربن غیرقطبی (آلی) دارند. گروه قطبی کلکتور این قابلیت را دارد که به سرعت و سهولت یونیزه شده و بر سطح کانی جذب شود. اما گروه غیر قطبی یا آلی کلکتور غیریونیزه است و موجب آب گریزی سطح می گردد.
گروه قطبی به گونه‌ای ساخته می‌شود تا مخصوص جذب کانی‌های معینی باشد. در یک سطح مشترک از آب و هوا، گروه غیر قطبی آب گریز کلکتور در فاز هوا به سطح مشترک می چسبد. این در حالی است که گروه قطبی آب دوست در فاز آب باقی مانده است. اگر سطح مناسبی از کانی وجود داشته باشد و گروه قطبی به سطح جامد جذب شود، یک دسته از یون‌های شناور کلکتور روی سطح کانی جذب شده و یک لایه نازک روغنی روی سطح کانی تشکیل می‌دهند. بنابراین سطح از طریق جذب سطحی و نه از طریق آغشته کردن فیزیکی، آب گریز خواهد شد. در این حال، اگر یک سطح مشترک هوا، به شکل یک حباب فراهم شود، زنجیر هیدروکربن در داخل فاز هوا توسعه یافته و اگر استحکام پیوند بین گروه قطبی و سطح کانی به اندازه کافی قوی باشد، ذره از طریق نیروی شناوری توسط حباب هوا بالا آورده خواهد شد.
دلیل استفاده از کلکتورها در فرایند فلوتاسیون این است که کلکتورها همانند سورفکتانت عمل کرده و بر روی سطوح معدنی جذب می شوند و به این ترتیب ماهیت آب گریزی مواد معدنی را افزایش داده و تشکیل دانه های حباب ذره ای را ساده تر می کنند. یکی از نکات مهم در فرایند فلوتاسیون نوع کلکتور مصرفی است.
کلکتورهای فلوتاسیون از نظر نوع به دو دسته غیریونی و یونی طبقه بندی می شوند. کلکتورهای غیر یونی روغن های هیدروکربنی ساده هستند و کلکتورهای یونی دو نوع کاتیونی و آنیونی دارند. کلکتورهای یونیزه کاتیونی همان آمین‌ها و کلکتورهای یونی آنیونی اسیدهای چرب با ترکیبات سولفیدریل مانند گزانتات‌ها یا دی تیوفسفات‌ها هستند.
شیمی معادن فرداد ایرانیان، تامین کننده انواع کلکتورهای فلوتاسیون است. چنانچه مایلید از شرایط خرید و فروش سدیم ایزوپروپیل گزانتانت (SIPX) یا شرایط خرید و فروش سدیم آمیل گزانتات (SAX) / پتاسیم آمیل گزانتات (PAX) آگاه شوید با کارشناسان شرکت در ارتباط باشید.
دسته دوم: کف‌سازها
دسته دوم از مواد شیمیایی مورد استفاده در فرایند فلوتاسیون، کف سازها هستند. کف سازها موادی فعال در سطح هستند که یک سر قطبی و یک سر غیر قطبی دارند. سر قطبی کف ساز با آب ترکیب شده و سر غیرقطبی به حباب هوا متصل می شود. در نتیجه دور حباب های هوا با مولکول های کف ساز احاطه شده، کشش سطحی بین مولکول آب و هوا کاهش می یابد و حباب ها پایدار می شوند.
عمل ایجاد کف در مایعات خالص کار دشواری است. حباب های متصاعد شده به محض رسیدن به سطح مایع، پاره می شوند. نقش عمده کف‌سازها پایدارکردن کف تشکیل شده در سطح برای مدت کافی (برای کنسانتره که از سطح سلول فلوتاسیون جمع‌آوری می‌گردد) می‌باشد.
به طور کلی می توان گفت که کف ساز ها ترکیبات قطبی و غیر قطبی هستند که خاصیت آن ها در فصل مشترک فاز مایع و جامد زیاد بوده و باعث جذب کانی های آب گریز می شوند.
شیمی معادن فرداد ایرانیان، تامین کننده انواع کفسازهای فلوتاسیون است. چنانچه مایلید از کف ساز های این شرکت ( POLYFROTH M، POLYFROTH A 65 ، POLYFROTH IF ، POLYFROTH CoalEX ، MIBC) خریداری کنید، با کارشناسان شرکت در ارتباط باشید.
دسته سوم: تنظیم‌کننده‌ها
تنظیم‌کننده‌ها دسته سوم مواد شیمیایی مورد استفاده در فرایند فلوتاسیون هستند.
تنظیم کننده ها را می توان به 3 دسته تقسیم بندی نمود:
بازدارنده ها:
یک بازدارنده، ماده‌ای شیمیایی است که مانع جذب سطحی یک کلکتور به یک ذره کانی شده، از فلوتاسیون آن جلوگیری می‌کند. بازدارنده ها خود به دو دسته بازدارنده های کانی های سولفیدی و بازدارنده های کانی غیر سولفیدی تقسیم بندی می شوند.
فعال‌کننده‌ها:
یک فعال‌کننده باعث آماده‌سازی سطح کانی به منظور افزایش جذب سطحی کلکتور می‌گردد. کانی‌های اصلی که با کلکتورها بخوبی فلوته نمی‌شوند، نیازمند فعال‌سازی سطح می‌باشند. فعال‌کننده‌ها نیز به نوبه خود به دو دسته فعال‌کننده‌های کانی های سولفیدی و فعال‌کننده‌های کانی های غیر سولفیدی تقسیم بندی می شوند.
تنظیم‌کننده‌های pH:
تنظیم‌کننده‌های pH، باعث تنظیم pH پالپ به منظور ارائه عملکرد مطلوب برای یک واکنشگر معین می‌باشند. معمولا از آهک، سود، خاکستر سودا، شیر آهک و اسید سولفوریک، برای کنترل pH استفاده می‌شود.