مطالعه سینتیکی فلوتاسیون گیلسونیت های استان کرمانشاه

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی معدن، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

چکیده

به­ منظور تعیین سینتیک فلوتاسیون و تأثیر اندازه ذره ­ها بر روی آن، آزمایش ­های فلوتاسیون بر روی نمونه ­ای از گیلسونیت­ های استان کرمانشاه انجام شد. بدین منظور آزمایش ­های فلوتاسیون رافر و کلینر با کلکتور نفت ـ کف ­ساز MIBC ، کلکتور گازوئیل ـ کف ­ساز روغن­کاج و یک آزمایش نیز بدون استفاده از کلکتور و کف­ ساز انجام گرفت. در هر آزمایش کنسانتره­ های به دست آمده توزین و از آن ­ها آنالیز درصد خاکستر گرفته شد، همچنین همه کنسانتره ­های بازه ­های زمانی گوناگون دانه­ بندی شدند. سپس نمودارهای بازیابی ـ زمان مربوط به هر آزمایش رسم شد و با استفاده از مدل­ های گوناگون سینتیک مرتبه اول برازش داده شدند. نتیجه ­ها نشان ­دهنده تطابق بالای نتیجه ­های همه آزمایش­ ها با مدل کلاسیک مرتبه اول است. مقدارهای ثابت سینتیک محاسبه شده با این مدل برای آزمایش­ های رافر، با کلکتور نفت ـ کف ­ساز MIBC، 0303/0 ، کلکتور گازوئیل ـ کف ­ساز روغن­کاج  0301/0 و بدون کلکتور و کف­ ساز 0161/0 است. برای آزمایش­ های کلینر نیز مقدار k  به ترتیب کلکتور و کف ­سازهای بالا 0168/0 ، 048/0 و 013/0 محاسبه شد، در ادامه با توجه به مقدارهای kزمان ماند و حجم سلول فلوتاسیون به دست آمد.در این پژوهش، رابطه بین میزان ثابت فلوتاسیون، بیش ­ترین مقدار بازیابی و اندازه ذره ­ها هم مورد مطالعه قرار گرفت. نتیجه­ ها نشان می­ دهد که بیشینه مقدار بازیابی و ثابت فلوتاسیون در آزمایش ­های رافر متعلق به فلوتاسیون گیلسونیت بدون استفاده از کلکتور و کف ­ساز، با اندازه ذره­ های µm500+ , 850- است، در آزمایش­ های کلینر نیز بیش ­ترین مقدار kو بازیابی متعلق به آزمایش کلینر با کلکتور گازوئیل و کف ­ساز روغن­ کاج با اندازه ذره ­های µm500+ , 850- است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Ehsani M.R., Eghbali F., Reduction of Sulfur and Ash from Tabas Coal by Froth Flotation, Iranian Journal of Chemistry & Chemistry Engineering (IJCCE), 26(2): 35-40 (2007).

[2] احمدی، رحمان؛ خدادادی دربان، احمد؛ عبداللهی، محمود؛ فلوتاسیون نرمه­های کالکوپیریت در حضور نانوحباب­های تولید شده با روش کاویتاسیون هیدرودینامیکی، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (4)32: 81 تا 91، (1392).

[3] Shahbazi B., Rezai B., Koleini S.M.J., Noparast M., The Effect of Bubble Surface Area Flux on Flotation Efficiency of Pyrite Particles, Iranian Journal of Chemistry & Chemistry Engineering (IJCCE), 32(2): 109-118 (2013).

[4] Shahbazi B., Rezai B., The Effect of Micro Turbulence on Quartz Flotation Rate, Iranian Journal of Chemistry & Chemistry Engineering (IJCCE), 34(3): 79-89 (2015).  

[5] Imaizumi T., Inoue T., “Kinetic Considerations of Froth Flotation”, 6th International Mineral Processing Congress, Cannes, pp: 581-593(1963).

[6] Lynch A.J., Johnson N.W., Manlapig E.V., Thorne C.G., “Mineral and Coal Flotation Circuits, Their Simulation and Control”, Elsevier Scientific Publishing Company (1981).

[7] Garcia-Zuñiga H., “Flotation Recovery is an Exponential Function of Time”, Boletin Minero de la Societal National de Minero, Santiago, Chile (1935).

[8] Kelsall D.F., Application of Probability in the Assessment of Flotation Systems, Transactions of the Institute of Mining and Metallurgy, 70: 191-204 (1961).

[9] Jowett A., Safvi S.M.M., Refinements in Methods of Determining Flotation Rates, AIME, 217: 351-357 (1960).

[10] Villenueve J., Guillaneau J.C., and Durance M.V., Flotation Modelling: A Wide Range of Solutions for Solving Industrial Problems, Minerals Engineering, 8: 409-420 (1995).

[11] Gupta A. Yan D.S., “Mineral Processing Design an Operation: An Introduction”, Elsevier (2006).

[12] Lazic P., Calic N., Boltzmann S., “Model of Flotation Kinetics”, In: Proceedings of the XXI, International Mineral Processing Congress, pp: 87–93 (2000).

[13] Bogdanov O.S., Hainman V.J., Maximov I.I., “On Certain Physical-Mechanical Factors Determining the Rate of Flotation”, Proc. VII IMPC, New York, Gordon & Breach, pp:169- 174 (1964).

[14] Laskowski J.S., Xu Z., Yoon R.H., Energy Barrier in Particle-to-Bubble Attachment and Its Effect on Flotation Kinetics, Proc. XVII IMPC, 2: 237-249 (1991).

[15] Lazic P., Calic N., “Boltzmann's Model of Flotation Kinetics”, Proc. XXI IMPC (Rome), B, pp: 87-93 (2000).

[16] Husyin V., Oktay B., Metin U., Coal Flotation Optimization Using Modified Flotation Parameters and Combustible Recovery in a Jameson Cell, Energy Conversion and Management, 51: 1891-1897 (2010).

[17] Xu M., Modified Flotation Rate Constant and Selectivity Index, Mineral Engineering, 11: 271-278 (1998).

[18] Agar G.E., Chia J., Requisc, L., Flotation Rate Measurements to Optimize an Operating Circuits, Mineral Engineering, 11: 347-360 (1998).

[19] Oliveira J.F., Saraiva S.M., Pimenta J.S., Oliveira A.P.A., Kinetics of Pyrochlore Flotation from Araxes Mineral Deposits, Mineral Engineering, 14: 99-105 (2001).

[20] Drzymala J., Ratajczak T., Kowalczuk P., Kinetic Separation Curves Based on Process Rate Considerations, Physicochemical Problems of Mineral Processing, 53(2): 983-995 (2017).

[21] حاجی­زاده عمران، امیر؛ پارساپور، غلامعباس؛ بنیسی، صمد؛ "مدلسازی مدارهای فلوتاسیون زغال­سنگ، مطالعه موردی: کارخانه زغالشویی زرنداولین کنگره ملی زغال­سنگ، دانشگاه صنعتی شاهرود(1391).

[22] اسکندری نسب، محمود؛ انتظاری، علی؛ "طراحی مدارهای فلوتاسیون زغال­سنگ بر اساس رفتار سینتیکی ذراتاولین کنگره ملی زغال­سنگ، دانشگاه صنعتی شاهرود(1391).

[23] Ni Ch., Xie G., Jin M., Peng Y., Xia W., The Difference in Flotation Kinetics of Various Size Fractions of Bituminous Coal between Rougher and Cleaner Flotation Processes, Powder Technology, 292: 210-216(2016).

[24] Carr Donald D., "Industrial mineral and Rocks", Six ed. Vo11, Senior Editor, pp: 535-543 (1994).

[25] "گزارش اکتشافی قیر طبیعی در منطقه گیلانغرب"، سازمان صنعت، معدن و تجارت استان کرمانشاه (1394).

[26] Muganda S., Zanin M., Grano S.R., Benchmarking Flotation Performance: Single Minerals, Int. J. Miner. Process., 98(3-4): 182-194 (2011).

[27] Zhang H., Liu J., Cao Y., Wang Y., Effects of Particle Size on Lignite Reverse Flotation Kinetics in the Presence of Sodium Chloride, Powder Technol, 246:658-663 (2013).