品質 浮遊の試薬 & 泡の浮遊の試薬 メーカー

現代の鉱物加工産業で最も広く使用されているコア分離技術の1つであるフロテーションは,ガス,液体,浮遊電池内の固体相浮動電池は 単純な容器以上のもので 複雑な多相流動炉で その核心の使命は 衝突,粘着,水害性のミネラル粒子や泡のミネラリングこの記事では,浮遊電池の2つの主要操作,すなわち気流と振動について詳しく説明します.この2つの相乗効果が,どのようにガス"完璧な混合"を達成するか,液体効率的で正確な鉱物分離を保証する. 一 フローテーションプロセスの核心:三相混合の本質と目標 浮気プロセスの本質は,鉱石スローに空気 (ガス相) を導入すること (液体固体2相システム) です.物理的および化学的反応によって,標的鉱物粒子が気泡に選択的に結合するこの泡はスラムの表面に浮上し,スラムから剥がれ,ガンゲ鉱物はスラムに留まり,排水として放出されます.このプロセスの成功は次の3つの条件に直接依存します: 1 固体粒子の有効 суспенジョン:適度に動かすことで,異なる大きさと密度を持つ鉱石粒子がスラムに均等に懸浮することを確保しなければならない.粗い重い粒子が沈着するのを防止し,すべての粒子が泡と接触する機会を確保する. 2 効果的ガス分散:入力された空気は,切断され,適切な大きさで小さな泡に大きく割れなければなりません.浮遊電池全体に均等に分散して,ガス液体間接と泡と鉱石粒子の衝突の確率を増加させる. 3 制御可能な水力学環境浮遊電池は,粒子懸浮と泡の分散を促進するために十分な渦巻きを維持しなければならない.粘着した鉱石の粒子が離れるような過度の渦巻きを避けながら. It is necessary to construct a flow field in the trough that has both a high turbulent kinetic energy dissipation zone (to promote collision) and a relatively stable zone (to facilitate the floating of mineralized bubbles). "完璧な混合"は 単純な同化ではありません but refers to the uniform distribution of the three phases at the macro level and the creation of controlled turbulence and flow field structures that are conducive to the selective adhesion of particles and bubbles at the micro level. 二 機械的に振動する浮動セル:振動と振動の古典的な融合. メカニカルに振動する浮遊電池は,現在最も広く使用されている浮遊装置です.オーガニックな方法で空気と振動の2つの機能を組み合わせます. 1騒動モーターが駆動する,ポンプと渦巻きの輪は,高速で回転し,ポンプのように機能し,主に次の振動効果を達成する. 流通とススペンション:渦輪の回転は強力な遠心力を生み出し,中心からスラムを引き寄せ,放射性または軸性的に排出しますこのポンプ 作用 は 細胞 の 中 で 複雑な 循環 流れ を 作り出します密集した粒子が効果的に動かし,懸浮状態に保たれるようにします. トルブランスの発生:高速回転により,周りの領域 (特に刃の先端) で急激な速度グラデーションと激しい渦巻が発生する.この高度な騒動地帯は,泡の破裂と粒子バブルの衝突の主なサイトです. 2空気:自己吸気と強制空気 機械的に振動した浮遊電池は,主に気流方法によって分類される.自吸気と強制気流 (または気流振動). 自動吸気浮遊機 (SFモデルなど)巧みに設計されたホイップラーを搭載し,ホイップラーが回転するときにホイップラー室内に負圧ゾーンを作り出す.空気は自動的に吸管を通って吸入され,インペラー室内のスローラと混合このタイプの浮遊機はシンプルな構造で,外部の吹風機を必要としません. 強制空気供給浮遊機 (KYF型など):外部低圧吹風機を通して,圧縮空気がホールホールメインシャフトまたは独立したパイプを通してプロペラー領域に押し込まれます.この方法により,精密に空気量を制御することができます流体回転やスローリングレベルに影響を受けず,処理条件に適応しやすく,特に大型浮遊機に適しています. 3"インペラー・ステータ"の共働効果 ステータは,通常,ガイド・ブレーンや開口を備えた,プロペラーの周りに設置された固定部品である.プロペラとの相乗効果は",完璧な混合"を達成するために不可欠である: 流量安定化とガイド:高速で転機から放出されるスラム・空気混合流は 強い触動速度成分を持ち タンク内に巨大な渦を容易に形成できます液体の表面が不安定になり,泡層の安定性に影響を与えるステータのガイド・ベンは,この接点流を,泡や粒子の分散に有利な放射流に効果的に変換することができる. 泡の分散を促進する:スタータの流量安定効果により,泡は特定の領域に集中するのではなく,漂浮タンクの有効体積全体により均等に分布することができる. 隔離された渦巻:スタータは"エネルギーバリア"として作用し,インペラー近くの高渦巻地域をタンクの上部にある分離地域と泡地域から分離します.比較的静かで安定した環境を作り出し 安定した浮遊と鉱物泡の濃縮を可能にします. 高速回転によりスローリングの懸垂とガス吸収/粉砕が実現する.ステータは,流れを安定させ,導きます.タンク内の3つの機能的に異なる流体ダイナミックゾーンを作成する: 混ぜるゾーンが非常に乱れやすい (ホイップラー付近),分離ゾーンが比較的安定している (タンクの真ん中に),泡がほとんど静かである (スラムの表面).効率的な混合とガスの秩序ある分離を達成液体と固体相. 三 浮動柱:三相混合を実現するもう1つの賢い方法 機械的に振動する浮動電池の 激しい渦巻く環境とは異なり 浮動電池は 代替的なデザインの哲学を表しています比較的静的環境で反流接触によって3相混合を実現する. 換気コア 泡発生器:浮気柱には機械的な振動器がない.その気流と混合機能は主に底部にある泡発生器に依存する.泡発生器は圧縮空気を使用する.微孔状の介質を使用するこの微小の泡は,漂浮柱の微小鉱物の効率的な捕獲の鍵です. 浮遊船は,水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中水中 逆電流接触装置:浮気柱の上部からスローラを供給し,ゆっくりと下に流れ,下部から微細な泡が生成され,ゆっくりと上へと上昇します.この反流接触メカニズムは,より長い相互作用時間と,粒子とバブルの間の衝突の確率を高めます. 低気圧環境:浮力柱には高速回転部品がなく,低渦巻,ラミナールまたはラミナールに近い流れを維持する.この"静かな"環境 は,粘着 し て いる 鉱物 粒子の 放出 を 大きく 減らす微細で脆弱な鉱物の回収を大幅に容易にする. 洗浄水システム:洗浄水装置は浮力柱の上部に設置され,泡層に引っ張られたガング粒子を効果的に洗い流し,より高い濃度を得ます. フローテーションコラムは 独特のバブル生成技術と 対流接触方法により 効果的接触とガスの分離を実現します液体と固体相はより"穏やかな"方法で特に細粒子の材料の加工では優れた性能を示しています. 四 技術の開発と最適化方向 より完全な"三相混合"を目指すため,漂浮タンクの気流と混ぜる技術が改善され続けている. 大規模と流域最適化:処理能力が増加するにつれ,浮遊電池の量は増加しています.現在,数百立方メートルの容量を持つ超大型浮遊機が運用されています.推進器-ステータル構造と流量フィールド制御の設計に高い要求を置く. Numerical simulation technologies such as computational fluid dynamics (CFD) are widely used to guide equipment optimization design to ensure uniform particle suspension and gas dispersion within the huge cell. 新型プロペラーとステータ:The development of various new impellers (such as backward-inclined blades and multi-stage impellers) and stators aims to achieve greater slurry pumping capacity and more ideal bubble dispersion with lower energy consumption.  インテリジェント制御:液体層の厚さや空気をリアルタイムに監視する センサーを設置することで機械ビジョンと人工知能技術を組み合わせて 泡の状態を分析するこれは浮気効率を向上させ,知的鉱物加工に向けて進むための重要な方向です.

現代の鉱物処理業界において、浮遊選鉱は最も広く使用され、効果的な方法の一つです。その中核的な原理は、鉱物表面の物理的および化学的特性の違いを利用することです。浮遊選鉱試薬を添加することにより、対象鉱物の疎水性が選択的に変化し、気泡に付着して上昇し、脈石鉱物から分離されます。最適化された試薬システムは、浮遊選鉱の成功に不可欠であり、直接的に品位と回収率を決定し、ひいては鉱物処理プラント全体の経済効率に影響を与えます。 しかし、ますます複雑化し、低品位化、微細化、混合化する鉱石資源に直面し、従来の試行錯誤的な方法は、最適な試薬の組み合わせを効率的かつ正確に選択するには不十分になっています。この記事では、鉱物処理の専門家向けに、最適な浮遊選鉱試薬の組み合わせを科学的かつ効率的に選択する方法を体系的に探求することを目指しています。 一 浮遊選鉱試薬システムの基礎: 構成要素とその相乗効果の理解 完全な浮遊選鉱試薬システムは通常、コレクター、泡立ち剤、調整剤の3つのカテゴリーで構成されています。各タイプの試薬は独自の機能を持っており、互いに影響し合い、複雑な相乗効果または拮抗効果を形成します。 コレクター:浮遊選鉱プロセスの核心です。その分子は極性基と非極性基の両方を含んでいます。対象鉱物の表面に選択的に吸着し、非極性基を介して疎水性を付与します。コレクターの選択は、主に鉱物の特性に基づいています。たとえば、キサントゲン酸塩やニトロフェノールは硫化鉱石に一般的に使用され、脂肪酸やアミンは非硫化鉱石に多く使用されます。 泡立ち剤:その主な機能は、水の表面張力を低下させ、安定した適切なサイズの泡を生成し、疎水化された鉱物粒子を運搬することです。理想的な泡立ち剤は、ある程度の脆性と粘性を持つ泡を生成し、鉱物粒子を効果的に捕捉すると同時に、濃縮物が掻き出された後も容易に分解し、その後の処理を容易にする必要があります。 調整剤:これらは、浮遊選鉱システム内で最も多様で複雑なタイプの薬剤です。主にスラリー環境と鉱物表面の特性を調整して、分離の選択性を高めるために使用されます。主なものとしては、以下が含まれます:       抑制剤:特定の鉱物（通常は脈石鉱物または特定の浮遊しやすい硫化鉱石）の浮遊性を低減または排除するために使用されます。たとえば、石灰は黄鉄鉱を抑制するために使用され、水ガラスはケイ酸塩脈石鉱物を抑制するために使用されます。       活性剤:特定の浮遊しにくいまたは抑制された鉱物の浮遊性を高めるために使用されます。たとえば、浮遊選鉱中に酸化閃亜鉛鉱を活性化するために硫酸銅が添加されることがよくあります。       pH調整剤:コレクターの有効な形態、鉱物の表面電気的特性、および他の薬剤が反応する条件を制御するために、スラリーのpHを調整します。一般的に使用される薬剤には、石灰、ソーダ灰、硫酸などがあります。       分散剤:スラッジのキャッピングや選択的凝集を防ぎ、鉱石粒子の分散を改善するために使用されます。水ガラスやヘキサメタリン酸ナトリウムなどがあります。 効率的な試薬システムを開発するには、相乗効果が重要です。たとえば、異なるタイプのコレクター（キサントゲン酸塩とブラックパウダーなど）を混合すると、単一の薬剤と比較して、捕捉能力と選択性が向上することがよくあります。抑制剤とコレクターの巧妙な組み合わせにより、複雑な多金属鉱石の優先浮遊選鉱または混合浮遊選鉱を達成できます。これらの試薬の個々の機能と相互作用メカニズムを理解することは、体系的なスクリーニングの最初のステップです。 二 体系的なスクリーニング方法論: 経験から科学へ 試薬の組み合わせの体系的なスクリーニングは、従来の単一要因または「料理と盛り付け」の実験を、科学的な実験計画とデータ分析に置き換えることを目的とし、それによって、より短い時間と低コストで最適なまたはほぼ最適な試薬の組み合わせを特定します。現在、主流の方法には、単一要因条件実験、直交実験計画、および応答曲面法が含まれます。 1. 単一要因条件実験 これは最も基本的な実験方法です。他のすべての条件を固定し、単一の試薬の投与量を変化させます。一連の実験ポイントで、浮遊選鉱性能指標（品位、回収率）への影響が観察されます。この方法はシンプルで直感的であり、さまざまな試薬の概算有効投与量範囲を最初に決定するために不可欠です。ただし、その主な欠点は、試薬間の相互作用を調べることができず、グローバルな最適値を特定することが困難であることです。 2. 直交実験計画 複数の要因（複数の試薬）を調査する必要があり、それらの最適な組み合わせを特定する必要がある場合、直交実験は効率的で費用対効果の高い科学的方法です。それらは「直交表」を利用して実験を配置します。少数の代表的な実験ポイントを選択することにより、要因間の主要な関係と二次的な関係、および最適なレベルの組み合わせを科学的に分析できます。 実装手順: 1. 要因とレベルの決定:調査する試薬の種類（要因）を特定し、各試薬にいくつかの異なる投与量（レベル）を設定します。 2. 直交配列の選択:要因とレベルの数に基づいて、適切な直交配列を選択して実験計画を配置します。 3. 実験の実施とデータ分析:直交配列に配置された組み合わせを使用して浮遊選鉱試験を実施し、濃縮物の品位と 回収率を記録します。範囲分析または分散分析を使用して、各要因の性能指標への影響の有意性を判断し、最適な試薬投与量の組み合わせを決定できます。 直交実験の利点は、実験の数を大幅に削減し、各要因の独立した影響を効果的に評価できることです。これらは、産業試験で最も広く使用されている最適化方法の1つです。 3. 応答曲面法 応答曲面法は、数学的および統計的技術を組み合わせた、より洗練された最適化方法です。最適な条件の組み合わせを見つけるだけでなく、浮遊選鉱性能指標を試薬投与量に関連付ける定量的な数学モデルも確立します。 実装手順: 1. 予備実験と要因スクリーニング:単一要因実験またはPraskett-Berman設計を使用して、浮遊選鉱性能に大きな影響を与える主要な試薬を迅速に特定します。 2. 最急勾配実験:有意な要因の初期領域内で、最適な領域に迅速に近づくために、最も速い応答変化の方向（勾配方向）に沿って実験が実施されます。 3. 中心複合設計:最適な領域が決定された後、中心複合設計を使用して実験が配置されます。この設計は、試薬投与量の線形、2乗、および相互作用項を含む、2次応答曲面モデルを効果的に推定します。 4. モデル開発と最適化:実験データの回帰分析を通じて、応答（たとえば、回収率）を各試薬の投与量にリンクする2次多項式方程式が確立されます。このモデルを使用して、3次元応答曲面プロットと等高線プロットを生成し、試薬の相互作用を視覚的に示し、最高の品位または回収率に対する最適な試薬投与量を正確に予測できます。 応答曲面法は、要因間の相互作用を明らかにし、最適な動作点を正確に予測できるため、医薬品製剤の微調整に最適です。 三 実験室から産業への応用: 完全なスクリーニングプロセス 成功した医薬品システムの開発には、小規模な実験室試験から産業生産検証までの完全なプロセスを経る必要があります。 1. 鉱石特性の研究:これはすべての作業の基礎です。化学分析、相分析、およびプロセス鉱物学を通じて、鉱石の化学組成、鉱物学、埋め込まれた粒子サイズ、および有用鉱物と脈石鉱物の相互作用を包括的に理解することが不可欠であり、予備的な試薬選択の基礎を提供します。 2. 実験室パイロットテスト（ビーカーテスト）:1.5リットル以下の浮遊選鉱セルで実施されます。この段階の目的は次のとおりです:       単一要因実験を使用して、有効なコレクター、抑制剤、および泡立ち剤の種類を予備的にスクリーニングし、それらの概算投与量範囲を決定します。       直交実験または応答曲面法を使用して、選択されたいくつかの主要な試薬の組み合わせを最適化し、実験室条件下での最適な試薬システムを決定します。 3. 実験室閉回路試験（拡張連続試験）:産業生産における中間鉱石のリサイクルプロセスをシミュレートし、わずかに大きな浮遊選鉱セル（たとえば、10〜30リットル）で実施されます。この段階では、パイロットテストで開発された試薬システムを検証および改良し、中間鉱石の戻りが浮遊選鉱プロセス全体と最終的な性能の安定性に与える影響を調べます。 4. パイロット（準工業）試験:小規模な完全生産システムが確立され、生産現場で継続的に運用されます。パイロットテストは、実験室研究と産業生産を結びつけ、その結果は最終的な産業応用の成功と経済的実現可能性に直接影響します。この段階では、試薬システムが最終的なテストと調整を受けます。 5. 産業応用:パイロットテストで確立された試薬システムとプロセスフローが大規模生産に適用され、生産中の鉱石特性の変動に基づいて継続的な微調整と最適化が行われます。 四 将来の動向: インテリジェンスと新しい薬剤の開発 技術の進歩に伴い、浮遊選鉱剤のスクリーニングと応用は、よりスマートで効率的なアプローチへと移行しています。 計算化学と分子設計: 量子化学計算と分子シミュレーション技術を使用して、薬剤と鉱物表面の間の相互作用メカニズムを分子レベルで研究し、薬剤の性能を予測し、新しい、高効率の浮遊選鉱剤のターゲット設計と合成を可能にし、研究開発サイクルを大幅に短縮できます。 高スループットスクリーニングと人工知能: 新薬開発の原則に基づいて、自動化された実験プラットフォームと高スループットコンピューティングを組み合わせることで、多数の薬剤の組み合わせを迅速にスクリーニングできます。同時に、人工知能と機械学習技術も浮遊選鉱プロセスに適用され始めています。過去の生産データを分析し、予測モデルを確立することにより、薬剤投与量のリアルタイムインテリジェント制御と最適化を可能にします。 環境に優しい新しい薬剤: 環境規制がますます厳しくなる中、低毒性、生分解性、環境に優しい浮遊選鉱剤の開発が主要な開発方向性となっています。 最適な浮遊選鉱剤の組み合わせを体系的にスクリーニングすることは、複数の分野を含む複雑な取り組みです。これには、鉱物処理技術者が、浮遊選鉱化学の基本原理と試薬の相乗効果を深く理解しているだけでなく、直交実験や応答曲面法などの科学的な実験計画方法を習得している必要があります。「鉱石特性の研究-実験室試験-閉回路試験-パイロット試験-産業応用」という厳格なプロセスに従い、計算化学や人工知能などの新しい技術を積極的に受け入れることで、複雑で処理が困難な鉱石がもたらす課題に、より科学的かつ効率的に対応し、鉱物資源のクリーンで効率的な利用のための確固たる技術サポートを提供できます。