현대 광물 가공 산업에서 플로테이션은 가장 널리 사용되고 효과적인 방법 중 하나입니다.그 핵심 원칙은 광물 표면의 물리적 및 화학적 특성의 차이를 이용하는 것입니다.해류 반응 물질을 첨가하면 대상 광물의 수소 공포성이 선택적으로 변화하여 거품에 달라붙고 위로 떠서 갱구 광물에서 분리됩니다.최적화 된 반응기 시스템은 성공적인 플로테이션에 매우 중요합니다., 농도 및 재활용율을 직접 결정하고 따라서 광물 처리 시설 전체의 경제적 효율성에 영향을 미칩니다.
그러나 점점 더 복잡하고, 가늘고, 얇고, 혼합된 광물 자원과 마주하고,기존의 시행착오 방식은 최적의 반응기 조합을 효율적이고 정확하게 선택하기에 더 이상 충분하지 않습니다.이 기사는 광물 처리 전문가를위한 최적의 플로테이션 반응기 조합을 과학적이고 효율적으로 선택하는 방법을 체계적으로 탐구하는 것을 목표로합니다.
一 플로테이션 반응기 시스템의 기초:
구성 요소 와 그 상호 작용 에 대한 이해
완전한 플로테이션 반응기 시스템은 일반적으로 세 가지 종류로 구성됩니다. 수집기, 스머 및 규제기. 각 유형의 반응기는 자신의 기능을 가지고 서로 영향을 미칩니다.복합적인 시너지 또는 적작용을 일으키는.
수집가:이 분자들은 양극적, 양극적이지 않은 그룹을 모두 포함합니다. 그들은 선택적으로 표적 광물의 표면에 흡수됩니다.비극적 그룹을 통해 수분 혐오성수집기의 선택은 주로 광물의 특성에 기초합니다. 예를 들어, 산타이트와 질소판놀은 일반적으로 황화물 광석에 사용됩니다.지방산과 아민은 종종 비황산 광석에 사용됩니다..
스프러스:그 주된 기능은 물의 표면 긴장을 줄이고, 수소공성 미네랄 입자를 운반하는 역할을 하는 안정적이고 적절한 크기의 거품을 생성하는 것입니다.이상적 인 붓기 는 어느 정도 부서지기 쉽고 점성이 있는 붓을 만들어야 한다, 미네랄 입자를 효과적으로 포착하면서 농축물을 긁은 후 쉽게 분해되어 후속 처리를 용이하게합니다.
조절기:이 물질은 수류 시스템 내에서 가장 다양하고 복잡한 물질입니다. 주로 매료 환경과 광물을 조정하는 데 사용됩니다.분리 선택성을 높이기 위한 표면 특성주로 다음을 포함합니다.
우울제:특정 광물의 (일반적으로 갱지 광물 또는 일부 쉽게 떠있는 황화석 광물) 떠있는 능력을 줄이거나 제거하는 데 사용됩니다. 예를 들어 석회암은 피리트를 압축하는 데 사용됩니다.그리고 물 유리는 실리케이트 갱구 미네랄을 압축하는 데 사용됩니다.
액티베이터:항해하기 어려운 또는 압축된 미네랄의 항해성을 향상시키기 위해 사용됩니다. 예를 들어, 구리 황산은 종종 항해 과정에서 산화 된 스팔레리트를 활성화하기 위해 추가됩니다.
pH 조절기:용액의 pH를 조정하여 수집기의 효과적 형태, 광물의 표면 전기적 특성 및 다른 물질이 반응하는 조건을 제어합니다.일반적으로 사용되는 약물은 석회 등이 있습니다., 소다 재, 그리고 황산
분산물:슬라드 캡 또는 선택적 플록클레이션을 방지하고 물 유리 및 나트륨 헥사메타포스파트와 같은 광석 입자의 분산을 개선하는 데 사용됩니다.
효율적인 반응기 시스템을 개발하는 데에는 시너지가 중요합니다.다양한 종류의 수집기 (잔타트와 블랙 파우더와 같이) 를 혼합하면 단일 요인과 비교하여 종종 포집 능력과 선택성이 향상됩니다.억제제와 수집기의 현명한 조합은 복잡한 다금속 광석의 선호도 플로테이션 또는 혼합 플로테이션을 달성 할 수 있습니다.이 반응제의 개별 기능과 상호 작용 메커니즘을 이해하는 것은 체계적인 검사의 첫 번째 단계입니다..
二 체계적 검사 방법론: 경험에서 과학으로
반응기 조합의 체계적인 검사는 전통적인 단일 요인 또는 " 요리 및 접시 "실험을 과학적 실험 설계 및 데이터 분석으로 대체하는 것을 목표로합니다.따라서 최적의 또는 거의 최적의 반응기 조합을 더 짧은 시간에 더 적은 비용으로 식별합니다.현재 주류 방법에는 단일 요인 조건 실험, 직각 실험 설계 및 반응 표면 방법론이 포함됩니다.
1단일 요소 조건 실험
이것은 가장 기본적인 실험 방법입니다. 그것은 다른 모든 조건을 고정시키고 단일 반응기의 복용량을 변화시키는 것을 포함합니다.복원) 는 일련의 실험 지점에서 관찰됩니다.이 방법은 간단하고 직관적이며 초기에는 다양한 반응기에 대한 대략적인 효과적 복용 범위를 결정하는 데 필수적입니다.그 주요 단점은 반응 물질 간의 상호 작용을 조사 할 수 없다는 것입니다..
2직각 실험 설계
여러 가지 요인 (다중 반응제) 를 조사하고 최적의 조합을 확인해야 할 때 정사각 실험은 효율적이고 비용 효율적인 과학적 방법입니다.그들은 실험을 정리하기 위해 "올성 테이블"을 사용합니다.몇 가지 대표적인 실험 지점을 선택함으로써, 요소들 사이의 1차와 2차 관계와 최적의 레벨 조합을 과학적으로 분석할 수 있다.
실행 단계:
1요인 및 수준을 결정합니다.조사해야 할 반응기 종류 (인자) 를 확인하고 각 반응기에 대해 여러 가지 다른 용량 (수준) 을 설정합니다.
2. 정사각형 배열을 선택하세요:요소와 레벨의 수에 따라 실험 계획을 배치하기 위해 적절한 직각 배열을 선택하십시오.
3실험과 데이터 분석을 수행:직각 배열에 배치 된 조합을 사용하여 플로테이션 테스트를 수행하고 농도 및 회복: 범위 분석 또는 변동 분석을 사용하여 성능 지표에 대한 각 요소의 영향의 중요성을 결정할 수 있습니다.그리고 최적의 반응기 복용 조합을 결정할 수 있습니다..
직각 실험의 장점은 실험의 수를 크게 줄이고 각각의 요소의 독립적인 영향을 효과적으로 평가한다는 것입니다.그들은 산업 테스트에서 가장 널리 사용되는 최적화 방법 중 하나입니다..
3반응 표면 방법론
반응 표면 방법론은 수학과 통계 기술을 결합한 보다 정교한 최적화 방법이다.그것은 조건의 최적의 조합을 찾는 것뿐만 아니라 또한 반응기 용량에 flotation 성능 지표와 연결 한 양적 수학적 모델을 설정.
실행 단계:
1예비 실험과 요소 검진:단일 요인 실험 또는 프라스케트-베르만 설계는 플로테이션 성능에 중요한 영향을 미치는 주요 반응체를 신속하게 식별하는 데 사용됩니다.
2가장 절단한 램프 실험:유의미한 요소의 초기 영역 내에서 실험은 최적 영역에 빠르게 접근하기 위해 가장 빠른 반응 변화 (진단 방향) 의 방향으로 수행됩니다.
3중앙 복합 설계:최적 영역이 결정된 후, 실험은 중앙 복합 디자인을 사용하여 배치됩니다. 이 디자인은 선형, 정사각형,반응기 용량에 대한 상호 작용 용어.
4모델 개발 및 최적화:실험 데이터의 회귀 분석을 통해 반응 (예를 들어, 회복) 을 각 반응제의 용량과 연결하는 2차 계열 다항식 방정식이 설정됩니다.이 모델은 3차원 반응 표면 그래프와 윤곽 그래프를 생성하는 데 사용할 수 있습니다., 시각적으로 반응기 상호 작용을 보여주고 가장 높은 등급 또는 회복을 위해 최적의 반응기 복용량을 정확하게 예측합니다.
반응 표면 방법론은 요인 간의 상호 작용을 밝혀내고 최적의 작동 지점을 정확하게 예측할 수 있으며, 이는 정밀 조정 의약품 수립에 이상적입니다.
3 실험실에서 산업용으로: 완전한 검사 과정
성공적인 제약 시스템 개발은 소규모 실험실 실험에서 산업 생산 검증까지의 완전한 과정을 거쳐야 합니다.
1광물 재산 조사:이것은 모든 작업의 기초입니다. 화학적 분석, 단계 분석, 그리고 공정 광학을 통해, 광물의 화학적 구성, 광학,내장된 입자 크기, 그리고 유용한 미네랄과 갱이 미네랄 사이의 상호 작용은 예비 반응 물질 선택의 기초를 제공하는 데 필수적입니다.
2실험실 파일럿 테스트 (배커 테스트):1.5 리터 또는 더 작은 플로테이션 셀에서 수행됩니다. 이 단계의 목표는 다음과 같습니다.
단일 요인 실험을 사용하여 초기적으로 효과적인 수집기, 압축기 및 폼 유형을 검사하고 대략적인 복용 범위를 결정합니다.
직각 실험 또는 반응 표면 방법론을 사용하여 실험실 조건에서 최적의 반응기 시스템을 결정하기 위해 몇 가지 선택 된 주요 반응기의 조합을 최적화합니다.
3실험실 폐쇄 회로 시험 (확장 연속 시험): 산업 생산에서 중간 광석 재활용 과정을 시뮬레이션하여 약간 더 큰 플로테이션 셀 (예를 들어 10-30 리터) 에서 수행합니다.이 단계는 파일럿 테스트에서 개발 된 반응기 시스템을 확인하고 정제하며 전체 플로테이션 과정의 안정성과 최종 성능에 중간의 광석 반환의 영향을 조사합니다..
4파일럿 (반산업) 테스트:생산 현장에서 작은 규모의 완전한 생산 시스템이 구축되고 지속적으로 운영됩니다. 파일럿 테스트는 실험실 연구와 산업 생산을 연결합니다.그리고 그 결과는 최종 산업용의 성공과 경제적 생존성에 직접적으로 영향을 미칩니다.이 단계에서 반응기 시스템은 최종 테스트와 조정에 의해 처리됩니다.
5산업용:파일럿 테스트에서 확립된 반응기 시스템과 공정 흐름은 대량 생산에 적용됩니다.생산 중에 광석 특성의 변동에 따라 지속적인 정밀 조정 및 최적화.
四 미래 트렌드: 정보와 새로운 에이전트 개발
기술 발전에 따라 수류 물질의 검사와 적용은 더 똑똑하고 효율적인 접근으로 나아가고 있습니다.
컴퓨터 화학과 분자 설계:Quantum 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, 새로운 고효율의 플로테이션 에이전트의 표적 설계와 합성을 가능하게 하며, 연구개발 주기를 크게 단축합니다.
높은 처리량 스크리닝과 인공 지능:새로운 의약품 개발의 원칙을 바탕으로 자동화된 실험 플랫폼과 고 처리량 컴퓨팅과 결합하여 많은 수의 약자 조합을 빠르게 검사할 수 있습니다.동시에, 인공 지능 및 기계 학습 기술은 또한 플로테이션 프로세스에 적용되기 시작했습니다. 역사적 생산 데이터를 분석하고 예측 모델을 구축함으로써,그들은 에이전트 용량의 실시간 지능 제어 및 최적화를 가능하게합니다..
환경 친화적 인 새로운 물질:점점 더 엄격한 환경 규제로 인해 저독성, 생분해성, 환경 친화적인 플로테이션 에이전트의 개발은 개발의 핵심 방향이되었습니다.
최적의 플로테이션 에이전트 조합을 체계적으로 검사하는 것은 여러 분야를 포함하는 복잡한 작업입니다.이것은 광물 처리 기술자가 수류 화학의 기본 원칙과 반응제의 시너지 효과를 깊이 이해하는 것뿐만 아니라 필요합니다., 또한 정사각형 실험과 반응 표면 방법론과 같은 과학적 실험 설계 방법을 마스터합니다. 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, 우리는 더 과학적이고 효율적으로 복잡하고 처리하기 어려운 광석에 의해 제기되는 과제를 해결할 수 있습니다.광물 자원의 깨끗하고 효율적인 이용을 위한 탄탄한 기술 지원을 제공.
