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La tecnología de flotación es uno de los métodos más utilizados en la industria de procesamiento de minerales. El rendimiento de su equipo central, la célula de flotación, depende en gran medida de su componente estructural primario, la célula. El celda de flotación es más que un contenedor simple; Es un reactor complejo que integra la física, la química y la dinámica de fluidos. Su diseño y función determinan directamente la eficiencia del proceso de flotación, el grado del concentrado y la tasa de recuperación.
Contención y mezcla: el espacio de reacción dinámica de la lechada
La función más fundamental de la célula de flotación es contener la suspensión. La suspensión es una mezcla de partículas de mineral de tierra y clasificación, agua y reactivos de flotación. La célula proporciona un entorno de reacción estable para este complejo sistema trifásico de gas sólido-líquido. Dentro de la célula, la lechada se agita continuamente para garantizar un contacto adecuado entre las partículas minerales, los reactivos y las burbujas de aire, evitando la sedimentación mineral y la estratificación. Esta mezcla dinámica es un requisito previo para el progreso suave de la reacción química de flotación.
Agitación y aireación: Lograr la dispersión uniforme del sistema trifásico
La clave para un proceso de flotación exitoso se encuentra en la unión efectiva de las burbujas de aire a las partículas minerales hidrofóbicas. El canal, junto con el impulsor y el estator, completa este paso crucial al integrar el sistema de mezcla y aireación. La rotación de alta velocidad del impulsor crea presión negativa en la parte inferior del canal, atrayendo el aire y dispersándolo en numerosas pequeñas burbujas. Simultáneamente, la poderosa agitación del impulsor crea un flujo circulante en la lechada, asegurando que las burbujas se distribuyan uniformemente en todo el canal y chocen eficientemente con cada partícula mineral. Esta función de mezcla y aireación es la base física para la formación de burbujas mineralizadas.
Mineralización y flotación: creación de un entorno de separación ordenado
Cuando las burbujas se unen a las partículas minerales objetivo hidrofóbicas, las "burbujas mineralizadas" resultantes flotan hacia arriba debido a la flotabilidad. El canal proporciona el espacio y las vías necesarias para esta flotabilidad. La profundidad del canal y las dimensiones transversales influyen directamente en la duración y la estabilidad de la flotabilidad de las burbujas. Dentro del canal, las burbujas mineralizadas superan la resistencia de la lechada y se elevan gradualmente a la superficie, formando una capa de espuma mineralizada estable. Los minerales hidrofílicos (gangue) que permanecen sin atar permanecen en la suspensión y finalmente se descargan como relaves.
Separar la espuma de la suspensión: habilitar la recolección de concentrados eficientes
En la porción superior de la célula de flotación, el concentrado de flotación se acumula como espuma mineralizada. La celda descarga selectivamente esta espuma, rica en minerales objetivo, a través de un vertedero de desbordamiento o un sistema de raspador de espuma. El diseño celular (como la altura y la forma del vertedero de espuma) es crucial para la estabilidad y la fluidez de la capa de espuma. La velocidad y la dirección de rotación del raspador también deben ser compatibles con la estructura celular para garantizar que la capa de espuma se empuja suavemente hacia el tanque de concentrado sin interrumpir su estructura, maximizando la recuperación de minerales útiles. Este proceso de separación es crucial para que la flotación produzca en última instancia concentrado.
Circulación de relaves y lodos: garantizar la continuidad del proceso
Dentro de la célula de flotación, las partículas de relaves no reclutadas se acumulan en la porción inferior de la célula. El diseño estructural del fondo del fondo de la celda, como el ángulo de inclinación y el puerto de descarga, garantiza la descarga continua y estable de relaves para el tratamiento posterior de eliminación o relaves. Algunos diseños de células de flotación grandes también cuentan con canales de circulación interna para optimizar el campo de flujo de la suspensión, reducir el cortocircuito y mejorar la eficiencia de la flotación. Esta función de la célula garantiza la continuidad y la alta eficiencia en todo el proceso de flotación.
Adaptabilidad y modularidad: cumplir con diversos requisitos de proceso
Los diseños modernos de células de flotación tienden a ser modulares y a gran escala. Las máquinas de flotación a gran escala utilizan una sola celda masiva, que permite la producción en masa y la reducción de los requisitos de espacio y equipos del piso. Además, al ajustar la estructura interna de la célula, el tipo de impulsor y el método de aireación, la misma célula puede adaptarse a los procesos de flotación con diferentes tipos de mineral, tamaños de partículas y rendimiento. La versatilidad y ajuste de la célula le permiten cumplir con los requisitos del proceso de varias etapas de flotación, desde desbastar hasta concentrarse.
