Role distribuce velikosti částic ve výkonu flokulantu pro zpracování minerálů
Při zpracování minerálů je použití flokulantů zásadní pro optimalizaci procesu separace pevné látky a kapaliny, kde se jemné částice agregují do větších shluků, aby se zlepšila sedimentace a zlepšila se regenerace minerálů. Účinnost flokulantů však není u všech aplikací jednotná. Jednou z nejkritičtějších proměnných, která ovlivňuje výkonnost flokulantu, je distribuce velikosti částic (PSD) minerální suspenze. Pochopení toho, jak PSD ovlivňuje proces flokulace, může znamenat rozdíl mezi vysoce účinným provozem a provozem plným neefektivity a vysokých nákladů.
Distribuce velikosti částic hraje klíčovou roli při určování toho, jak dobře může flokulant agregovat minerální částice. V jakékoli dané kaši se částice mohou pohybovat od ultrajemných až po větší kusy a poměr mezi těmito velikostmi přímo ovlivňuje Vločkovací prostředek na zpracování minerálů schopnost tvořit stabilní vločky. Když je velikost částic příliš jemná, jednotlivé částice mají větší povrch vzhledem k jejich objemu, což může vyžadovat vyšší dávku flokulantu pro dosažení dostatečného pokrytí. Naopak větší částice mají tendenci se snadněji usazovat a nemusí vyžadovat tolik flokulantu. Problém nastává, když existuje široká PSD se směsí jemných a hrubých částic, protože flokulant musí být pečlivě dávkován, aby bylo zajištěno, že oba konce velikostního spektra jsou adekvátně řešeny bez nadměrného používání, které by mohlo zvýšit náklady.
Jemné částice, často označované jako "jemné částice", představují největší potíže při flokulaci. Vzhledem k jejich malé velikosti a vysokému povrchovému náboji jsou náchylné zůstat suspendované v kapalině, což komplikuje jejich agregaci. Flokulanty musí tyto jemné částice účinně přemosťovat, ale když je PSD silně vychýlena směrem k menším velikostem, výsledkem může být pomalé usazování a tvorba slabých, nestabilních vloček. V takových případech může výběr flokulantu s vysokou molekulovou hmotností zlepšit výkon, protože má tendenci vytvářet silnější můstky mezi částicemi, což umožňuje lepší sedimentaci. Zvětšený povrch jemných částic však také znamená, že jsou vystavena aktivnější místa, což často vyžaduje vyšší dávky flokulantu, což může zvýšit provozní náklady a způsobit problémy s předávkováním, což vede k nadměrnému kalu nebo zakalení supernatantu.
Na druhou stranu kejdy s převážně většími částicemi jsou méně náročné Vločkovací prostředek na zpracování minerálů používání. Hrubé částice jsou přirozeně více náchylné k usazování a vyžadují méně flokulantu k podpoře jejich agregace. Pokud však distribuce zahrnuje jak velké, tak jemné částice, mohou někdy hrubé částice během sedimentace „smést“ jemné částice dolů, což má za následek nekonzistentní separaci. Tento jev se označuje jako „bráněné usazování“, kdy se větší částice pohybují rychleji než ty jemnější a vytvářejí zóny, kde flokulant nefunguje tak, jak bylo zamýšleno. Vyvážení PSD se v takovém případě stává životně důležitým, často vyžaduje použití duálních flokulantů nebo koagulantů, aby byla zajištěna jednotnost velikosti vloček a rychlosti usazování.
