Flottazione - che cos'è? Descrizione dettagliata del processo, vantaggi e svantaggi

I minerali dai quali si producono metalli non ferrosi sono per lo più abbastanza poveri, cioè una percentuale maggiore della sostanza è una roccia vuota. La flottazione è un metodo di arricchimento basato sul concetto di "bagnabilità delle particelle". Tuttavia, questo termine è usato non solo qui. La tecnologia insostituibile è diventata nel campo della pulizia delle acque reflue e in medicina, dove viene utilizzato per analizzare la presenza di parassiti negli escrementi organici.

Di cosa stiamo parlando

La flottazione del minerale è una tecnica che consente di rendere il lavoro con i minerali più efficiente e redditizio. Differenti elementi si differenziano per la capacità di aggrapparsi alla superficie, dove due fasi entrano in contatto, cioè avviene la separazione dei media. La flottazione è un processo basato sull'energia specifica della superficie.

Se parliamo di particelle, possono essere suddivise nei seguenti gruppi:

• idrofobico;
• idrofilo.

Informazioni sull'idrofobicità ...

Quindi, il metodo di flottazione si basa sul fatto che l'acqua influenza diverse molecole in modi diversi. Di cosa stiamo parlando?

Hydrophobic è comunemente inteso come tali molecole per le quali l'acqua è relativamente "sicura", cioè sono inumidite a causa della natura della loro struttura molto scarsa. Tali particelle sono formate in modo tale da evitare il contatto con l'acqua.

In realtà, questo comportamento può essere osservato ad occhio nudo se si esce di casa al mattino: la rugiada o le gocce di pioggia formano piccole foglie sulle foglie degli alberi e sull'erba. In questo caso, le piante mostrano la loro idrofobicità, non permettendo al liquido di diffondersi sulla superficie. Per quanto riguarda i minerali, esiste una logica simile, ma associata alla macinazione del rock. Le molecole di sostanze utili sono idrofobiche e, in una situazione in cui si trovano in un mezzo liquido, si verifica l'interazione con le molecole di gas, che aiuta i minerali ad ascendere. Questo è associato a un desiderio naturale di ridurre l'energia.

... e idrofilia

Hydrophilic è comunemente inteso come tali particelle, che possono essere inumidite con un liquido senza troppe difficoltà. Per queste sostanze non c'è "disagio" in una situazione in cui la sostanza è in sospensione.

Se le molecole idrofobiche tendono a venire a contatto con i gas, tali caratteristiche non sono fissate per quelle idrofile. Inoltre, i composti idrofili nella loro massa non mostrano proprietà specifiche rispetto agli oli, a cui anche le molecole idrofobe si "attaccano".

Metodo di flottazione

Differenti tecnologie differiscono nell'interfaccia creata in modo tale che i componenti siano separati l'uno dall'altro. Più moderno:

• Galleggiamento del petrolio - questa è un'opzione quando minerale pre-frantumato misto con liquido, olio. Questo porta all'ascesa di composti solforati.
• La flottazione della schiuma è una tecnologia che implica la frantumazione del minerale, la miscelazione con acqua e il trattamento della composizione ottenuta con bolle d'aria. Questo processo porta alla formazione di schiuma sulla superficie della miscela. Conterrà componenti che devono essere isolati dalla razza. Una macchina speciale rimuove la schiuma e si asciuga.

La seconda opzione richiede la macinazione della roccia originale a particelle il cui diametro non superi 0,2 mm.

Questo è importante!

Nell'industria moderna, i vari minerali sono molto apprezzati, non tutti sono idrofobi, il che significa che la tecnologia descritta non funzionerà per estrarli. Quindi applicare composti chimici - reagenti. Questi sono componenti grazie ai quali le particelle bersaglio acquisiscono qualità idrofobiche o le perdono.

Esistono i seguenti reagenti:

• stampi in schiuma;
• esaltatori idrofili;
• raccoglitori;
• attivatori che formano le condizioni in cui i collettori sono fissati sulla superficie;
• depressori, eliminando l'aumento dell'idrofobicità delle sostanze (utilizzate per rendere il processo più selettivo).

Funzionalità del lavoro

La flottazione è un processo tecnologico molto importante, che è indispensabile nell'industria, in quanto contribuisce ad arricchire i minerali con alte prestazioni. L'efficienza è dimostrata dalla tecnologia della schiuma, ed è questa tecnologia oggi molto diffusa.

Per iniziare la flottazione, i materiali passano prima attraverso il mulino, il che consente di ottenere una carica, e successivamente inizia il processo di espansione. Affinché il galleggiamento dell'acqua sia efficace, scegliere tali dimensioni di particelle che garantirebbero la separazione dei minerali. L'opzione migliore è fino a 0,1 mm, ma a volte è schiacciata in componenti di soli 0,04 mm. Se il processo sarà costituito da componenti più grandi, ridurranno l'efficacia della tecnologia nel suo complesso, poiché hanno un effetto negativo. Inoltre, l'efficienza del processo è ridotta da componenti troppo piccoli, a causa dei quali elementi di dimensioni normali non possono interagire normalmente con le bolle d'aria. I reagenti devono essere utilizzati per migliorare la qualità.

In quale altro modo usiamo?

Il beneficio del minerale non è l'unico campo di applicazione della tecnologia descritta. In particolare, la flottazione dei liquami è diffusa. Questa tecnica si è dimostrata efficace in una situazione in cui è necessario rimuovere componenti dispersi da un liquido, in quanto tale non può essere rimosso durante il processo di sedimentazione.

Il metodo delle particelle di bolle ha dimostrato un'elevata efficienza nell'isolamento delle seguenti impurità dall'acqua:

• tensioattivi;
• prodotti petroliferi;
• olio;
• sostanze oleose;
• componenti fibrosi.

Flottazione - trattamento delle acque reflue, durante il quale tutti questi inquinanti galleggiano semplicemente sulla superficie, il che consente loro di essere rapidamente rimossi insieme alla schiuma formata. Per rendere lo strato di schiuma più denso, così come per la sua distruzione, è consentito applicare calore, così come utilizzare dispositivi progettati per questo scopo - "schizzi".

Come va?

La purificazione dell'acqua (flottazione) avviene a causa della capacità delle particelle di aderire alle bolle d'aria. Questo è vero si applica, come detto sopra, solo ai componenti idrofobici. Affinché il vapore si formi dalla bolla d'aria e dalle particelle che contaminano il liquido, è necessario assicurare la loro intensa interazione. Ciò potrebbe essere dovuto alla presenza di un reagente che crea un ambiente chimicamente ottimale per la reazione. La flottazione a pressione viene anche utilizzata quando si crea una sovrapressione nel mezzo.

La flottazione è efficace anche quando è necessario rimuovere sostanze che si sono già dissolte nel liquido dal liquido. Questo vale soprattutto per i tensioattivi. Applicare in questo caso la cosiddetta separazione del vapore. Qui un complesso di sostanze e una bolla di gas sono formati dal reagente. La sua affidabilità sarà correlata alla natura del componente inquinante e alle sue caratteristiche.

Benefici chiave

Flottazione - pulizia, che ha una serie di parametri positivi, che è stata la ragione di una così ampia diffusione di questa tecnologia nel mondo.

Aspetti principali:

• ampia applicabilità;
• continuità tecnologica;
• basso costo;
• facilità d'uso;
• l'uso di macchine semplici;
• velocità di ottenere risultati;
• selettività;
• livello di umidità dei fanghi non così elevato;
• efficienza (fino al 98%);
• i componenti espulsi possono essere recuperati.

Durante la flottazione, viene eseguita un'aerazione efficace, il rapporto percentuale tra liquido e tensioattivo diminuisce e il numero di organismi microscopici e batteri diminuisce. Le acque reflue che hanno subito la flottazione possono essere alimentate a un impianto di trattamento di livello superiore.

Varietà di tecnologia

Diversi metodi differiscono l'uno dall'altro principalmente nella saturazione di un liquido con gas. È consuetudine parlare di:

• scarico dalla soluzione di aria;
• dispersione nell'applicazione dello stress meccanico;
• l'uso di materiali porosi per fornire il flusso d'aria;
• tecnologia chimica;
• galleggiamento biologico;
• uso di elettricità.

Le installazioni con l'aiuto del quale viene effettuata la flottazione di tensioattivi e altre impurità nei liquidi, sono bicamerali o monocamerali. Se la camera è solo una, allora il liquido in esso è pieno di gas e qui vengono emessi degli inquinanti. Se ci sono due camere in una, avviene il contatto con il flusso d'aria, e nell'altra la miscela può depositarsi, durante la quale il fango galleggia e il liquido viene chiarificato.

Galleggiamento in medicina

Parlando di questo metodo indispensabile per isolare le impurità dalla sostanza principale, è semplicemente impossibile non menzionarne l'uso in medicina. La flottazione più rilevante delle feci per rilevare la presenza di elminti in materia organica. Questa tecnica consente di trarre conclusioni sul contenuto:

• uova;
• oocisti;
• cisti.

I risultati sono sufficientemente accurati solo quando gli scarichi freschi cadono nelle mani dei medici. Per essere in grado di analizzare correttamente e accuratamente la sostanza per la presenza di vermi, è necessario conservare la materia organica in frigorifero per non più di 72 ore. In alcuni casi, risulta che i campioni sono già stati ottenuti e non ci sono nuove opportunità da prendere, ma lo studio dovrebbe essere posticipato per un periodo superiore a 72 ore. C'è una soluzione: applica il 10% di formalina. Questa soluzione fungerà da buffer. se materia organica sono stati conservati in questo modo, possono essere ulteriormente utilizzati negli studi di concentrazione.

Tecnologia e precisione

La flottazione offre l'opportunità di identificare i batteri resistenti agli acidi e un'analisi immunologica. Il metodo più semplice e più semplice da implementare è la flottazione a gravità, nota anche come in piedi. Richiede relativamente poco tempo per la sua implementazione.

Un'alternativa è l'uso di centrifughe mediche. Questo metodo è più sensibile, i suoi risultati sono più precisamente circa otto volte. Se la scarica organica del paziente contiene una piccola percentuale di vermi, il metodo di gravità può mostrare la loro assenza, ma questo risultato sarà falso. Per essere sicuri della precisione dei risultati, utilizzare le centrifughe.

Aspetti importanti

La flottazione è un metodo per identificare i worm che presenta alcune limitazioni. Di cosa stiamo parlando? Ad esempio, se si presume che le uova pesanti siano contenute nelle feci, è improbabile che sia in grado di rilevarle in questo modo. Ciò è dovuto al fatto che semplicemente non possono emergere a causa delle loro dimensioni e della loro massa. Inoltre, la flottazione non mostra un effetto sufficiente sullo stadio larvale.

Quando si pianifica uno studio, i medici devono ricordare che l'ambiente di flottazione ha un impatto diretto sulla precisione del risultato. I parametri più significativi:

• peso specifico;
• tipo di sostanza.

Molti ricercatori concordano sul fatto che i risultati migliori mostrano solfato di zinco. Per questa connessione peso specifico varia nell'intervallo 1.18-1.2. Tale soluzione offrirà l'opportunità di rivelare cisti, uova con un alto livello di accuratezza, nonché di supportare gli elementi strutturali delle cisti.

Centrifuga: come succede

Il flusso di lavoro di un medico che esamina le feci per la presenza di elminti in esso utilizzando un'installazione speciale è il seguente:

• si prepara un'emulsione in cui 5 g di feci cadono in 30 ml di soluzione;
• l'emulsione viene filtrata attraverso una garza in una provetta;
• il tubo viene riempito con mezzo di flottazione fino a quando il menisco è positivo;
• la provetta viene posizionata sul vetro, bilanciata nell'installazione;
• La centrifuga viene avviata per 10 minuti ad una velocità fino a 15 mila giri al minuto.

Al completamento di questo processo, il medico riceve un vetrino coprioggetto (deve essere preso verticalmente), che può essere esaminato al microscopio. Lo studio dura circa 10 minuti: inizia con un aumento di dieci volte, quindi aumentalo di quattro volte. Ciò rende possibile parlare con precisione della presenza di organismi microscopici, nonché trarre conclusioni sulle loro strutture e su quanto sono grandi gli organismi nocivi e le loro particelle.

innovazioni

Le tecniche non si fermano e recentemente è stata migliorata anche la flottazione applicata in medicina. In particolare, è stato possibile sviluppare una tale centrifuga, che è dotata di un rotore angolare. In questa impostazione, i contenitori non fluttuano liberamente, l'ultima rotazione non è accompagnata dall'imposizione sul vetro di copertura.

Nella fase finale di elaborazione dell'impasto nell'installazione, il tubo deve essere posizionato verticalmente in un supporto speciale, quindi versare la soluzione in esso, mantenendo intatto lo strato superiore. Quando il menisco diventa positivo, installare un vetrino coprioggetto e lasciare il tubo in posizione per non più di cinque minuti. Successivamente, il vetro viene rimosso ed esaminato al microscopio anche sotto due potenze di ingrandimento.