Flotasi dan pemisahan magnetik menggunakan sifat mineral yang berbeda. Flotasi memisahkan partikel melalui perbedaan keterbasahan permukaan dan perlekatan gelembung setelah pengkondisian bubur. Pemisahan magnetik menggunakan perbedaan kerentanan magnetik dan respon partikel terhadap medan magnet. Tidak ada metode yang lebih baik secara universal: mineralogi, pembebasan, ukuran partikel, kimia air dan uji benefisiasi menentukan apakah suatu sirkuit harus menggunakan flotasi, pemisahan magnetik atau keduanya.
Cara Kerja Flotasi dan Pemisahan Magnetik
Kedua metode ini bekerja pada partikel mineral yang dibebaskan, tetapi kekuatan pemisahnya berbeda. AS. Departemen Energi Peta Jalan Teknologi Pengolahan Mineral mendefinisikan flotasi sebagai pemisahan dalam bubur yang diaduk dan diangin-anginkan di mana mineral-mineral terpilih menempel pada gelembung, sedangkan pemisahan magnet menggunakan magnet permanen atau elektromagnet untuk memisahkan partikel magnet.
Flotasi Buih
Bijih tanah dicampur dengan air dan dikondisikan sehingga permukaan partikel tertentu menjadi lebih kecil kemungkinannya untuk menempel pada gelembung udara. Aerasi membawa partikel hidrofobik yang sesuai ke dalam produk buih. Kolektor, saudara-saudara, pengubah, Kontrol pH dan kimia air mempengaruhi selektivitas.
Pemisahan Magnetik
Bijih olahan melewati medan magnet. Partikel dengan respons magnetis yang cukup mengikuti jalur yang berbeda dari partikel bermagnet lemah atau non-magnetik. Intensitas lapangan, gradien, ukuran partikel, kondisi bubur dan konfigurasi separator mempengaruhi perpecahan.
Nama produk saja tidak mengungkapkan metode yang benar. Suatu mineral mungkin merespons secara berbeda karena komposisinya, oksidasi, pelapis permukaan, pertumbuhan antar gangue atau jumlah pembebasan yang dicapai selama penggilingan. Karena itu, pemilihan proses dimulai dengan karakterisasi mineral daripada daftar peralatan.
Flotasi vs Pemisahan Magnetik: Perbandingan Teknis
| Faktor Keputusan | Pengapungan | Pemisahan Magnetik | Diperlukan Bukti |
|---|---|---|---|
| Properti yang digunakan | Keterbasahan permukaan dan perlekatan partikel gelembung | Kerentanan magnetik dan respon partikel dalam suatu medan | Mineralogi, perilaku permukaan dan kerentanan magnetik |
| Kondisi pakan yang khas | Bubur mineral terkondisi dengan padatan dan bahan kimia yang terkontrol | Padatan atau bubur kering, tergantung pada tugas pemisah | kelembaban, kepadatan pulp, ukuran partikel dan perilaku penanganan material |
| Variabel kontrol primer | Skema reagen, pH, kimia air, aerasi, perilaku pencampuran dan buih | Intensitas dan gradien lapangan, laju umpan, ukuran partikel, kondisi drum atau matriks dan air cucian jika digunakan | Uji benchmark terhadap variabilitas bijih yang representatif |
| Batasan umum | Selektivitas yang buruk dari oksidasi permukaan, slime, entrainment atau bahan kimia yang tidak sesuai | Kontras magnetik tidak mencukupi, agregasi partikel atau masuknya bahan non-magnetik | Pengujian dan mineralogi untuk pakan, konsentrat, perantara dan tailing |
| Berperan dalam sirkuit gabungan | Memulihkan atau menolak mineral yang tidak dipisahkan secara memadai oleh respons magnetis | Prakonsentrasikan fraksi magnetik atau hilangkan pengotor magnetik sebelum atau sesudah flotasi | Tes tahap perbandingan dan keseimbangan massa |
Ketika Flotasi Secara Teknis Relevan
Flotasi menjadi relevan ketika mineral berharga dan gangue dapat dipisahkan melalui perbedaan respons permukaan yang terkendali. Mineral sulfida adalah aplikasi umum, tetapi mineral oksida dan mineral industri juga dapat diolah jika skema pengkondisian yang tepat menciptakan selektivitas yang berguna. Flotasi langsung dapat memulihkan mineral berharga menjadi buih, sementara flotasi terbalik dapat mengapungkan gangue yang dipilih dan meninggalkan mineral yang diinginkan dalam produk sel.
A mesin flotasi mekanis perlengkapan pencampuran dan aerasi, namun peralatan saja tidak menciptakan selektivitas. Sirkuit ini juga membutuhkan pembebasan yang sesuai, persiapan reagen, waktu pengkondisian, kontrol kepadatan pulp, distribusi udara, penanganan buih dan pengelolaan air. Perubahan ion terlarut, keadaan oksidasi atau tanah liat halus dapat mengubah skema reagen yang sama.
Ukuran partikel mempengaruhi tumbukan, keterikatan dan transportasi melalui buih. Partikel komposit yang sangat kasar mungkin tidak dapat melekat, sedangkan partikel yang sangat halus memiliki kemungkinan tumbukan yang rendah atau masuk ke buih melalui aliran air. Melangsingkan, penggilingan bertahap atau perlakuan terpisah terhadap pecahan ukuran dapat dipertimbangkan ketika uji coba mengidentifikasi manfaat yang jelas.
Ketika Pemisahan Magnetik Secara Teknis Relevan
Pemisahan magnetik tepat dilakukan jika mineral berharga atau kontaminan mempunyai respons magnetik terukur yang berbeda dari mineral di sekitarnya.. Magnetit bersifat sangat magnetis dan merupakan aplikasi yang familiar. Mineral bermagnet lemah mungkin memerlukan peralatan dengan intensitas lebih tinggi atau gradien lebih tinggi, sedangkan produk non-magnetik dapat menjadi aliran yang diinginkan jika tujuannya adalah menghilangkan pengotor.
A pemisah magnetik drum basah mengolah bubur mineral dan secara terus menerus membagi umpan menjadi aliran magnetik dan non-magnetik. Unit yang dipilih harus sesuai dengan respon mineral dan tugas proses. Tahap pemulihan intensitas rendah, tahap pembersihan dan tahap penghilangan pengotor bergradien tinggi tidak dapat dipertukarkan hanya karena semuanya menggunakan medan magnet.
Persiapan pakan tetap penting. Partikel komposit membawa mineral magnetik dan non-magnetik secara bersamaan. Pakan yang terlalu kasar dapat membatasi pembebasan, sedangkan partikel ultrahalus dapat beragregasi, mengikuti air secara mekanis atau merespons secara berbeda terhadap kekuatan fluida yang bersaing. Kecepatan umpan stabil, kondisi lumpur yang terkendali dan akses pengambilan sampel membantu membedakan kinerja separator dari variasi hulu.
Mengapa Pembebasan Mineral Penting bagi Kedua Metode
Pemisahan fisik bekerja pada partikel, bukan pada nilai pengujian secara terpisah. Jika satu partikel mengandung mineral berharga dan gangue, permukaan dan perilaku magnetiknya mencerminkan struktur komposit tersebut. Partikel tersebut mungkin memasuki produk yang salah atau menciptakan aliran menengah yang memerlukan pengolahan lebih lanjut.
Penumpasan, Oleh karena itu, penggilingan dan klasifikasi harus cukup memperlihatkan sifat mineral yang relevan tanpa menimbulkan denda yang tidak perlu. A ball mill untuk penggilingan bijih dapat beroperasi dengan klasifikasi untuk mengontrol umpan pemisahan, namun sasarannya harus berasal dari uji pembebasan berdasarkan ukuran dan manfaatnya. Semakin luas jangkauan peralatan penggilingan mendukung tugas yang berbeda; itu tidak menggantikan bukti mineralogi.
Tes representatif harus memeriksa lebih dari satu nominal penggilingan. Mereka harus menunjukkan bagaimana tingkat konsentrasinya, pemulihan, tarikan massal, mineralogi perantara dan tailing berubah seiring dengan ukuran. Pendekatan ini mengidentifikasi apakah penggilingan tambahan mengekspos permukaan mineral yang berguna atau butiran magnetis, atau apakah itu terutama menghasilkan slime yang sulit.
Bagaimana Gabungan Flotasi dan Sirkuit Magnetik Diatur
Sirkuit gabungan dibenarkan ketika bijih mengandung mineral yang memberikan respons berbeda terhadap kedua metode atau ketika satu tahap meningkatkan umpan ke tahap berikutnya.. Urutannya khusus untuk bijih; tidak ada aturan universal yang mengutamakan magnet atau flotasi.
| Kemungkinan Pengaturan | Tujuan Proses | Yang Harus Diverifikasi | Pertimbangan Hilir |
|---|---|---|---|
| Prakonsentrasi magnetik sebelum flotasi | Pulihkan fraksi magnetik atau hilangkan material magnetik sebelum pemisahan kimia permukaan | Tarikan massa magnetik, distribusi mineral berharga dan kerugian pada setiap aliran | Penggilingan atau pengkondisian terpisah mungkin diperlukan untuk sisa umpan flotasi |
| Flotasi sebelum pembersihan magnetik | Menghasilkan aliran flotasi yang mendapat manfaat dari penghilangan atau pemulihan partikel magnetik di kemudian hari | Pengaruh reagen dan pelapis permukaan terhadap perilaku magnet hilir | Pencucian, penebalan atau penolakan mungkin diperlukan antar tahap |
| Perlakuan terpisah terhadap pecahan ukuran | Cocokkan pecahan kasar dan pecahan halus dengan metode yang memberikan selektivitas lebih baik | Distribusi mineral ukuran demi ukuran, pembebasan dan keseimbangan air | Produk harus digabungkan kembali melalui keseimbangan massa dan metalurgi yang lengkap |
| Pemisahan magnetik tailing flotasi | Evaluasi apakah mineral magnetik tetap berada dalam aliran penolakan flotasi | Mineralogi kerugian dan relevansi ekonomi dari produk tambahan | Pemompaan ekstra, dewatering dan penanganan produk harus disertakan |
Setiap pengaturan menciptakan antarmuka tambahan: pompa, sumps, pengental, kondisioner, mesin cuci dan peralatan penanganan produk. Lengkap sistem peralatan benefisiasi bijih harus menjaga aliran, kepadatan dan kimia antar tahap daripada memperlakukan setiap pemisah sebagai mesin independen.
Bukti Operasi untuk Pengendalian Proses
Kontrol yang andal bergantung pada sampel rutin dan keseimbangan massa. Memberi makan, konsentrat, perantara dan tailing memerlukan pengukuran aliran, konsentrasi padatan, distribusi ukuran dan pengujian yang sesuai dengan mineral yang terlibat. Pemeriksaan mineralogi membantu menentukan apakah kehilangan merupakan partikel yang terbebaskan, komposit atau material yang terbawa secara mekanis dengan air.
- Untuk flotasi: mineralogi pakan lintasan, menggiling, kepadatan pulp, pH, penambahan reagen, tarif udara, kedalaman buih, penarikan massal dan pemulihan air bersamaan dengan pengujian produk.
- Untuk pemisahan magnetik: melacak ukuran umpan, konsentrasi padatan, laju umpan, pengaturan lapangan, kondisi pemisah, penggunaan air cucian dan pengujian produk magnetik/non-magnetik.
- Untuk kedua metode: gunakan sampel yang disinkronkan dan perhitungkan aliran yang bersirkulasi, karena sampel produk yang terisolasi dapat menyembunyikan perubahan inventaris.
- Untuk sirkuit gabungan: memeriksa bagaimana tahap pertama mengubah permukaan mineral, kimia bubur, distribusi ukuran dan pemuatan padatan sebelum tahap kedua.
Penurunan kualitas produk harus diselidiki sebagai gejala proses dan bukan hanya disebabkan oleh satu mesin saja. Variabilitas bijih, pembebasan yang tidak memadai, aliran tidak stabil, perubahan air, komponen yang aus atau kondisi pengoperasian yang salah dapat memberikan hasil yang serupa.
Tes Diperlukan Sebelum Pemilihan Peralatan
Program pengujian harus menggunakan sampel yang mewakili jenis dan variabilitas bijih yang diharapkan. Informasi penting mencakup identifikasi mineral, mineralogi modal, asosiasi mineral berharga, pembebasan berdasarkan ukuran, kimia pakan, perilaku oksidasi, distribusi ukuran partikel, kepadatan, kelembaban dan kualitas air.
Tes flotasi harus membandingkan skema reagen yang sesuai, urutan pengkondisian, pH, konsentrasi padatan, tahap penggilingan dan pembersihan. Tes magnetik harus menentukan respons kerentanan, rentang intensitas yang sesuai, perilaku basah atau kering dan efek pemisahan bertahap. Dimana kedua metode tersebut tampak relevan, uji komparatif dan gabungan harus menutup keseimbangan massa dan mengidentifikasi aliran perantara.
Dasar proses yang dihasilkan harus menentukan laju umpan, jam operasional, produk sasaran, variasi yang dapat diterima, keseimbangan air, titik pengambilan sampel dan kebutuhan dewatering. Panduan Vanore Mining untuk persiapan bijih sebelum pemisahan mineral menjelaskan betapa menghancurkannya, penyaringan, penggilingan dan klasifikasi menghasilkan umpan pemisah yang sesuai.
FAQ Flotasi dan Pemisahan Magnetik
Apa perbedaan utama antara flotasi dan pemisahan magnetik?
Flotasi memisahkan mineral terutama melalui perbedaan keterbasahan permukaan dan perlekatan gelembung setelah pengkondisian bubur. Pemisahan magnetik menggunakan perbedaan kerentanan magnetik dan respon partikel terhadap medan magnet.
Dapatkah flotasi dan pemisahan magnetik digunakan dalam sirkuit benefisiasi yang sama?
Ya. Satu tahap dapat menghilangkan fraksi magnet sebelum flotasi, membersihkan produk flotasi, atau perlakukan aliran terpisah. Mineralogi, pembebasan dan uji komparatif harus menentukan urutannya.
Bijih mana yang cocok untuk pemisahan magnetik?
Pemisahan magnetik relevan ketika mineral target atau pengotor memiliki respons magnetis yang cukup dibandingkan mineral lainnya. Magnetit adalah contoh umum, sedangkan mineral bermagnet lemah mungkin memerlukan intensitas pemisah dan kondisi sirkuit yang berbeda.
Mengapa ukuran penggilingan penting bagi kedua metode?
Kedua metode ini bekerja pada partikel. Jika mineral berharga dan gangue tetap terkunci dalam partikel yang sama, baik respons permukaan maupun respons magnetis tidak dapat menghasilkan pemisahan yang bersih. Denda yang berlebihan juga dapat menimbulkan masalah flotasi dan pemulihan magnetik.
Uji coba apa yang diperlukan sebelum memilih metode pemisahan?
Mineralogi perwakilan, data pembebasan berdasarkan ukuran, kimia pakan, distribusi ukuran dan tes bangku diperlukan. Program flotasi juga memeriksa reagen, pengaruh pH dan air, sementara tes magnetik memeriksa kerentanan, intensitas lapangan dan perilaku pemisahan bertahap.