Rollen til partikkelstørrelsesfordeling i flokkuleringsmiddelytelse for mineralbehandling
I mineralprosessering er bruken av flokkuleringsmidler avgjørende for å optimalisere fast-væske-separasjonsprosessen, der fine partikler aggregeres til større klynger for å forbedre sedimenteringen og forbedre mineralutvinningen. Effektiviteten til flokkuleringsmidler er imidlertid ikke ensartet på tvers av alle applikasjoner. En av de mest kritiske variablene som påvirker flokkuleringsmiddelytelsen er partikkelstørrelsesfordelingen (PSD) til mineraloppslemmingen. Å forstå hvordan PSD påvirker flokkuleringsprosessen kan utgjøre forskjellen mellom en svært effektiv operasjon og en full av ineffektivitet og høye kostnader.
Partikkelstørrelsesfordeling spiller en sentral rolle i å bestemme hvor godt flokkuleringsmidlet kan aggregere mineralpartikler. I en gitt slurry kan partikler variere fra ultrafine til større biter, og forholdet mellom disse størrelsene påvirker direkte Mineralbearbeidende flokkuleringsmiddel sin evne til å danne stabile flokker. Når partikkelstørrelsen er for fin, har individuelle partikler et større overflateareal i forhold til volumet, noe som kan kreve en høyere dosering av flokkuleringsmiddel for å oppnå tilstrekkelig dekning. Omvendt har større partikler en tendens til å sette seg lettere og trenger kanskje ikke så mye flokkuleringsmiddel. Utfordringen oppstår når det er en bred PSD, med en blanding av fine og grove partikler, da flokkuleringsmidlet må doseres nøye for å sikre at begge ender av størrelsesspekteret er tilstrekkelig adressert uten overforbruk, noe som kan øke kostnadene.
Fine partikler, ofte referert til som "finstoffer", utgjør de største vanskelighetene ved flokkulering. På grunn av deres lille størrelse og høye overflateladning er de tilbøyelige til å forbli suspendert i væsken, noe som kompliserer deres aggregering. Flokkuleringsmidler må bygge bro over disse fine partiklene på en effektiv måte, men når PSD er kraftig skjevt mot mindre størrelser, kan resultatet være sakte avsetningshastigheter og dannelse av svake, ustabile flokker. I slike tilfeller kan valg av et flokkuleringsmiddel med høy molekylvekt forbedre ytelsen, da disse har en tendens til å skape sterkere broer mellom partikler, noe som muliggjør bedre sedimentering. Imidlertid betyr det økte overflatearealet av fine partikler også at flere aktive steder blir eksponert, og krever ofte høyere flokkuleringsmiddeldoser, noe som kan øke driftskostnadene og skape problemer med overdosering, noe som fører til overdreven slam eller uklar supernatant.
På den annen side er slurry med overveiende større partikler mindre krevende mht Mineralbearbeidende flokkuleringsmiddel bruk. Grove partikler er naturlig nok mer tilbøyelige til å sette seg, og krever mindre flokkuleringsmiddel for å fremme deres aggregering. Men hvis fordelingen inkluderer både store og fine partikler, kan de grove partiklene noen ganger "feie" finstoffet ned under sedimentering, noe som resulterer i inkonsekvent separasjon. Dette fenomenet omtales som "hindret setning", der de større partiklene beveger seg raskere enn de finere, og skaper soner der flokkuleringsmidlet ikke fungerer fullt ut etter hensikten. Balansering av PSD i et slikt tilfelle blir viktig, og krever ofte bruk av doble flokkuleringssystemer eller koagulanter for å sikre ensartethet i flokkstørrelse og sedimenteringshastighet.
