سلول فلوتاسیون؛ انواع و مشخصات
سلول فلوتاسیون چیست؟
سلول فلوتاسیون دستگاهی است که با ایجاد حباب هوا در پالپ، شرایط را برای کانی های که آبگریز شده اند فراهم می کند تا به حباب های هوا چسبیده و به صورت کف بر روی سطح پالپ شناور شوند و با جمع آوری کف به هدفمان که تغلیظ کانی مذکور است می رسیم. سلول های فلوتاسیون را می توان به دو دسته زیر تقسیم کرد:
۱-سلول فلوتاسیون مکانیکی
در این نوع سلول ها از یک همزن برای مخلوط کردن پالپ و هوا استفاده میشود تا هوا به خوبی با پالپ تماس حاصل کند. سلول های مکانیکی از بخش های مختلفی تشکیل شده اند که در ادامه به معرفی این بخش ها می پردازیم:
- بدنه سلول: عمدتاً به صورت مکعبی و یا استوانه ای ساخته می شود. بدنه سلول ها شامل یک ورودی پالپ و دو خروجی می باشد که یکی از خروجی ها برای خارج کردن کف روی سلول بوده و دومی برای خارج کردن باقیمانده پالپ می باشد.
- کف جمع کن: در برخی از انواع سلول ها بر روی سطح پالپ پاروهایی برای جمع آوری کف از روی سطح پالپ تعبیه شده که به آن کف جمع کن می گویند. البته این مکانیزم در همه سلول ها وجود ندارد.
- وسیله ای برای هدایت جریان هوا به داخل سلول: هوا عمدتاً به دو صورت وارد سلول می شود. دسته ای از سلول ها به صورت خودمکش (Self-Aerating) ساخته می شود و پره همزن آنها به صورتی طراحی می شود که با چرخش و با ایجاد خلا، هوا به صورت خودکار به داخل مکش می شود. اما در دسته ای دیگر از سلول ها از ونتیلاتور برای کمپرس هوا استفاده می شود.
- همزن (Impeller): همان گونه که گفته شد با چرخش همزن توسط موتور، جریان چرخشی در پالپ ایجاد می شود که این دو هدف را دنبال می کند. یکی جلوگیری از ته نشینی ذرات جامد و دیگری تماس بهتر هوا با پالپ.
- متفرق کننده (Diffuser): متفرق کننده همانند یک استاتور همزن را (که نقش روتور را دارد) در برگرفته و کنترل تلاطم محیط پالپ در قسمت فوقانی سلول را به عهده دارد.
سازندگان معروف در حال ساخت سلول های مکانیکی هستند که هر کدام طرح و ساختار مختص خود را دارند و سایر سازندگان دنباله رو آنها هستند در زیر انواع این سلول ها معرفی شده است:
- سلول سالا (SALA)
- سلول ومکو (WEMCO)
- سلول دنور (DENVER)
- سلول آوتوکمپو (Outokumpu)
- سلول دور-الیور (Dorr-Oliver)
- سلول آجیتیر (Agitair)
- سلول آکر (Aker)
۲-سلول فلوتاسیون ستونی (هوایی)
در این سلول ها، بر خلاف سلول فلوتاسیون مکانیکی از وسیله مکانیکی برای همزدن پالپ و متفرق کردن دانه های جامد و حباب های گاز استفاده نشده است. این سلول ها با توجه به عدم حضور همزن برای اینکه اختلاط هوا و پالپ به خوبی صورت پذیرد، دارای ارتفاع نسبتا زیادی می باشد.
این سلول ها مزایای خاص خود را دارند ولی یکی از اصلی ترین معایب این سلول ها این است که برای پالپ های که قابلیت ته نشینی بالایی دارند قابل استفاده نیستند. این سلول ها نیز انواع مختلفی دارند که در زیر معرفی شده اند:
- سلول جیمسون (Jameson)
- سلول داوکرا (Davcra)
- سلول سودآلا-مولتوتک (Svedala-Multotec)
اصطلاحات متداول در سلول های فلوتاسیون
در ادامه این مقاله به معرفی اصطلاحات رایج در سلول های فلوتاسیون پرداخته شده است.
چارچوب نگهدارنده (Frame Support)
ساختار یا سازه نگهدارنده موتور و همچنین لوله های تامین کننده هوا برای مکانیزم فلوتاسیون می باشد
دریچه اطمینان (Dart Valve)
یک جسم مخروطی شکل که با قرارگیری در موقعیت های مختلف نسبت به دریچه، سطح و جریان خروجی را کنترل می کند. موقعیت آن می تواند بین حالت های کاملا باز و کاملا بسته باشد.
پراکنده ساز (Diffuser)
یک سری تیغه های عمودی است که به صورت شعاعی در اطراف همزن قرار دارد. هدف از نصب آنها در داخل سلول، پراکنده سازی هوا به داخل پالپ و جلوگیری از چرخش پالپ داخل سلول می باشد
لبه هدایت کننده کف (Froth Lip)
لبه بخش بالایی سلول که کف را به داخل کانال جمع کننده کف (Froth Launder) هدایت می کند.
کانال جمع کننده کف (Froth Launder)
جایی است که کف در آن جمع شده و به مرحله بعد منتقل می شود
تیغه های جدا کننده کف (Froth Baffle Plate)
به صفحه ای که بین بخش بالایی دو سلول فلوتاسیون مجاور قرار دارد، گفته می شود. این تیغه ها در طراحی برخی از ماشین های فلوتاسیون بکار گرفته می شود که موجب جداشدن کف های ایجاد شده در دو سلول مجاور شده تا از حرکت کف به دنبال جریان پالپ در سلول های بانک جلوگیری شود
بخش هادی جریان (Hood)
بخش پایینی لوله های انتقال دهنده هوا در برخی سلول های فلوتاسیون می باشد که باعث می شود چرخش مجدد پالپ و برگشت آن به سمت همزن بوجود آید.
همزن (Impeller)
وسیله ای چرخنده با تیغه های عمودی است که عمل پمپاژ پالپ و اختلاط هوا با پالپ را همزمان انجام می دهد
لوله انتقال دهنده هوا (Stand Pipe)
بخشی است که علاوه بر اینکه همزن را در داخل سلول نگه می دارد، موجب انتقال هوا به داخل سلول هم می شود.
کنترل کننده سطح پالپ (Weir)
وسیله انعطاف پذیری برای کنترل جریان و همچنین کنترل سطح پالپ در ماشین های نوع سلول به سلول می باشد.
مشخصاتی که یک سلول فلوتاسیون خوب باید دارا باشد
برای اینکه یک سلول فلوتاسیون با بهره وری بالا کار کند و فرآیند جداسازی را به خوبی انجام دهد باید شرایط زیر را داشته باشد.
- تمام ذرات را معلق نگه دارد. این امر می طلبد که سرعت های صعود پالپ از سرعت ته نشینی تمام ذرات موجود (شامل بزرگترین یا سنگین ترین) بیشتر باشد.
- تمام ذراتی که وارد دستگاه می شوند، احتمال یا شانس شناور شدن را داشته باشند. گذرگاه های فرعی یا مسیرهای کوتاه (مدار کوتاه) در درون دستگاه فلوتاسیون باید به حداقل برسد. همین طور فضای مرده و بدون استفاده که موجب کاهش حجم موثر دستگاه می شود، مطلوب نمی باشد.
- حباب های ریز هوا را در تمام پالپ پخش نماید. گفتنی است وسعت هوادهی لازم به سیستم کانی خاص و جرمی که باید شناور شود بستگی دارد.
- برخورد حباب و ذره را بهبود بخشد به طوری که ذرات آبران به حباب ها بچسبند و با صعود در کف ظاهر شوند. این عمل با همزدن شدید، جریان مخالف یا جداسازی توسط هوای حل شده عملی می شود.
- منطقه ای آرام در پالپ نزدیک کف ایجاد کند تا انتقال پالپ به بخش حاوی کف کاهش یابد و از تلاطم محیط جلوگیری شود.
- عمق مناسبی برای لایه کف ایجاد کند تا زهکشی ذرات باطله به درون پالپ راحت شود.
- زمان ماند مناسب ایجاد کند تا به بازیابی مطلوب جزء با ارزش کمک کند. شایان ذکر است زمان ماند تحت تاثیر خصوصیات هیدرودینامیکی ماشین می باشد و تابعی از حجم و نرخ خوراک دهی است.
برخی از تامین کنندگان سلول فلوتاسیون در سناماین👇
خرید و فروش سلول فلوتاسیون در سناماین-۱
خرید و فروش سلول فلوتاسیون در سناماین-۲
