El proceso de flotación se ve afectado por una serie de factores.

Muchos factores afectan la flotación, incluida la finura de molienda, la concentración de pulpa, el tiempo de flotación, el sistema de reactivos, la temperatura de la pulpa, el proceso de flotación, la calidad del agua y el tipo de equipo de flotación.

Requisitos de finura de flotación (tamaño de partícula de flotación)

En el proceso de flotación, el tamaño de partícula de flotación está estrechamente relacionado con el índice de clasificación. La adherencia de las partículas de mineral y las burbujas de aire es el comportamiento básico en el proceso de flotación, y la firmeza de la adherencia entre las partículas de mineral y las burbujas de aire afecta directamente la calidad de los indicadores de flotación. La firmeza de las partículas minerales adheridas a las burbujas de aire no solo está relacionada con la hidrofobicidad de las propias partículas minerales, sino también con el tamaño de las partículas minerales. En términos generales, si las partículas de mineral son pequeñas (excepto aquellas menores de 5 a 10 micrones), se unirán a las burbujas de aire más rápido y con más firmeza; de lo contrario, si el tamaño de las partículas es más grueso, se unirán a las burbujas de aire lentamente y no con firmeza. Analicemos la tensión sobre las partículas minerales adheridas a las burbujas de aire.

La adhesión de las partículas minerales a las burbujas de aire se ve afectada por las siguientes tres fuerzas.

1. La fuerza F1 es la gravedad de las partículas minerales en el agua, y la dirección es hacia abajo, que es la fuerza que hace que las partículas minerales salgan de las burbujas de aire. Es igual al peso W = D3δg de las partículas minerales en el aire menos la flotabilidad f = D3δg en el agua, a saber:

f1 = W Cf = D3δg-D3δg = D3(δ-δ)g

En la fórmula, d – diámetro de partícula del mineral;

δ – densidad de partículas de mineral;

δ – Densidad del agua.

De la fórmula anterior se puede ver que la fuerza F1 es proporcional al cubo del tamaño de partícula (d). Cuanto más grandes sean las partículas de mineral, mayor será la fuerza para separarlas de las burbujas de aire.

2. La fuerza F2 es la tensión superficial de las partículas minerales adheridas a las burbujas de aire, en concreto, es la componente vertical de la tensión superficial que actúa sobre la periferia humectante trifásica. Su dirección es hacia arriba, lo que hace que las partículas minerales se adhieran a las burbujas de aire. La magnitud de esta fuerza es F2 = 2πrσgas-líquido senθ.

donde r – es el radio de la superficie de unión;

σ Tensión superficial de la interfase gas-líquido-gas-líquido;

θ – ángulo de contacto (grados).

De la fórmula anterior puede verse que la fuerza de adhesión F2 de las partículas minerales sobre las burbujas de aire está relacionada con el ángulo de contacto θ de las partículas minerales. Las partículas minerales con un gran ángulo de contacto, es decir, las partículas minerales hidrofóbicas, tienen una gran fuerza de adhesión F2 a las burbujas de aire.

3. La fuerza F3 es la presión de las moléculas en las burbujas de gas sobre la superficie a la que se adhieren las partículas minerales. Esta fuerza es la fuerza que hace que las partículas minerales se separen de las burbujas de aire, por lo que su dirección es lanzarlas hacia abajo. Su tamaño es:

F3 =πr22σgas-líquido/R

donde r – radio de la burbuja.

De la fórmula anterior se puede ver que la presión F3 es menor cuando la burbuja es grande (R es grande).

Cuando las tres fuerzas F1, F2 y F3 están en un estado de equilibrio, es decir, cuando las partículas minerales están adheridas a las burbujas de aire y están a punto de caerse, entonces F2 = F1+F3.

El ángulo de contacto se puede relacionar con la tensión superficial, el tamaño de las partículas (peso de las partículas), el radio de adhesión y el radio de las burbujas cuando las partículas y las burbujas están relativamente estacionarias. Sin embargo, en el proceso de flotación real, las burbujas de aire y las partículas de mineral están en movimiento relativo, y la fuerza de desprendimiento entre las partículas de mineral y las burbujas de aire es mucho mayor que en el estado estático.

1. Cuando las partículas de mineral tienen buena flotabilidad, es decir, minerales con un gran ángulo de contacto, el tamaño de partícula de flotación puede ser más grueso, por supuesto, existe un cierto límite, que es el llamado límite superior de tamaño de partícula.

2. Para la flotación de partículas gruesas, cuanto más grandes sean las burbujas, más favorable, o en otras palabras, cuanto más grandes sean las burbujas, menor será el ángulo de contacto de los minerales flotados. Pero cuando la espuma es demasiado grande, la estabilidad de la propia espuma también es pobre.

Como se puede ver en el análisis anterior, el tamaño de las partículas de flotación es uno de los factores más importantes que afectan el rendimiento de la flotación. La finura de molienda debe ser razonable para obtener mejores indicadores técnicos y económicos de flotación para que los minerales útiles se puedan separar completamente entre sí, y las partículas gruesas no deben ser más grandes que el tamaño de partícula de flotación superior, y las partículas finas no deben ser menos de 10 micras (o 5 micras). Los minerales de sulfuro son generalmente de 0.2 mm x 0.25 mm, el azufre natural es de 0.5 mm x 1.0 mm y el carbón es relativamente grueso, de 1 mm x 2 mm.

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