ताँबा-सीसा-जस्ता सल्फाइड अयस्क फ्लोटेशन कैसे काम करता है?

2025-09-10

फ्लोटेशन एक व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला, प्रभावी तरीका है जो खनिजों को केंद्रित करने के लिए, विशेष रूप से तांबा-लेट-पारा सल्फाइड अयस्कों के प्रसंस्करण के लिए। यह विधि खनिजों की सतह रसायन विज्ञान में भिन्नताओं का लाभ उठाती है ताकि मूल्यवान सल्फाइड खनिजों को अवांछित गैंज सामग्रियों से अलग किया जा सके। यहां यह कैसे काम करता है इसका एक अवलोकन है:

1. प्रक्रिया विवरण

प्लवन में अयस्क को कुचलकर और पीसकर अलग-अलग खनिजों को अलग किया जाता है, फिर प्लवन सेल के भीतर अभिकर्मकों, वातन और विक्षोभ का उपयोग करके खनिजों को उनके जलविरोधी गुणों के आधार पर चुनिंदा रूप से अलग किया जाता है।

2. तांबे-सीसा-जस्ता सल्फाइड अयस्क फ्लोटेशन में प्रमुख चरण

क) खनिज तैयारी

• कुचलना और पीसना:अयस्क को कुचलकर और बारीक कण आकार में पिसा जाता है ताकि मूल्यवान सल्फाइड खनिज (ताम्र, सीसा, और जस्ता) गैंग खनिज (जैसे कि क्वार्ट्ज) से मुक्त हो सकें।
• वर्गीकरण:भूमिगत खनिज को श्रेणीबद्ध किया जाता है ताकि फ्लोटेशन के लिए उपयुक्त बारीक, समान कण आकार सुनिश्चित किया जा सके।

b) संयोजन और अभिकर्ता जोड़ना

विशिष्ट अभिकारकों को स्लरी में जोड़ा जाता है ताकि खनिजों की सतह गुणों को संशोधित किया जा सके:

• संग्राहक: रसायन (जैसे, ज़ैंथेट्स, डाइथियोफॉस्फेट्स) जो सल्फाइड खनिजों को हाइड्रोफोबिक (पानी-रहित) बनाते हैं, जिससे वे एयर बबल्स से चिपक सकते हैं।
• फ्रोथर:यौगिक (जैसे पाइन तेल, अल्कोहल) जो फ्लोटेशन सेल में हवा के बुलबुलों को स्थिर करते हैं।
• दमनकारी: रसायन जो कुछ खनिजों (जैसे, सीसा या जिंक) को वायु बुलबुलों से जुड़ने से रोकते हैं ताकि वे स्लरी में बने रहें।
• सक्रियक:ऐसे पदार्थ (जैसे, तांबा सल्फेट) जो विशिष्ट सल्फाइड खनिजों के फ्लोटेशन को बढ़ाते हैं।
• pH संशोधक:चूना, सल्फ्यूरिक एसिड, या सोडा ऐश का उपयोग pH को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है, क्योंकि फ्लोटेशन की दक्षता उच्च रूप से pH पर निर्भर करती है।

c) फ्लोटेशन चरण

फ्लोटेशन प्रक्रिया आमतौर पर कई अनुक्रमिक चरणों में होती है, प्रत्येक अलग-अलग खनिजों के पृथक्करण को लक्षित करती है:

1. तांबे का फ्लोटेशन (चयनात्मक फ्लोटेशन):

   • इस प्रक्रिया की शुरुआत सोने के खनिजों को विशेष अभिकर्ताओं की सहायता से अलग करने से होती है।
   • डिप्रेसेंट्स (जैसे, सोडियम साइनाइड या जिंक सल्फेट) को जोड़कर लीड और जिंक की फ्लोटेशन को दबाया जा सकता है, जबकि कॉपर सल्फाइड खनिजों को सतह पर उठने के लिए प्रोत्साहित किया जा सकता है।

2. सीसा फ्लोटेशन:

   • तांबे के खनिजों को हटाने के बाद, सीसा खनिजों के फ्लोटेशन को बढ़ावा देने के लिए अतिरिक्त अभिकारकों को पेश किया जाता है।
   • जस्ता दबाव बनाने वाले आमतौर पर इस चरण में उपयोग किए जाते हैं।

3. जिंक फ्लोटेशन:

   • अंततः, ताम्बा और सीसे को हटाने के बाद, जस्ता सल्फाइड खनिज (जैसे कि स्पहेलराइट) को रेजेंट (जैसे, तांबा सल्फेट) के साथ सक्रिय करके वायु बबल्स से उनके जुड़ने को सुविधाजनक बनाने के लिए बाहर तैराया जाता है।

d) फ्रोथ संग्रह

• हाइड्रोफोबिक कण उठते हुए वायु बुदबुदों से चिपक जाते हैं और फ्लोटेशन सेल के शीर्ष पर एक झाग बनाते हैं।
• फोम, जिसमें संकुचित खनिज होते हैं, "संकेन्द्रण" के रूप में इकट्ठा किया जाता है।
• जलप्रेमी (जल-आकर्षित) कचरे की सामग्री सैलाब में रहती है और इसे "टेलिंग्स" के रूप में निकाला जाता है।

3. अतिरिक्त विचार

• पुनः पीसना:यदि प्रारंभिक फ्लोटेशन के बाद भी अंतःविकास मौजूद हैं, तो केंद्रित खनिज को फिर से पीसा जा सकता है ताकि खनिजों को और अधिक मुक्त किया जा सके और पृथक्करण में सुधार हो सके।
• साफ़ करने वाला और ख़ुदाई करने वाला चरण:प्रारंभिक फ्लोटेशन के बाद, अतिरिक्त चरण ("क्लीनर" चरण) का उपयोग यांत्रिक सामग्री को और भी शुद्ध करने के लिए किया जा सकता है, जबकि "स्कैवेंजर" चरण अवशिष्टों से बचे हुए कीमती खनिजों को पुनर्प्राप्त करते हैं।

4. प्रक्रिया को प्रभावित करने वाले कारक

फ्लोटेशन प्रदर्शन पर निम्नलिखित से प्रभाव पड़ सकता है:

1. कण आकार: सही पीसना खनिजों की मुक्ति प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है, जबकि बहुत छोटे कणों से बचना चाहिए जो फ़्लोटेशन को बाधित कर सकते हैं।
2. रेजेंट चयन:उपयोग किए गए अभिकर्ताओं का प्रकार और मात्रा खनिज के विशेष जीवाश्म विज्ञान के अनुसार अनुकूलित की जाती है।
3. पीएच नियंत्रण: विभिन्न सल्फाइड खनिज विभिन्न pH स्तरों पर बेहतर तैरते हैं (जैसे, जस्ता के लिए pH 10-11, तांबे के लिए लगभग pH 8)।
4. पल्प घनत्व और उत्तेजना:सही स्लरी घनत्व और उचित मिश्रण बनाए रखना कणों, रसायनों और वायु बुलबुलों के बीच प्रभावी संपर्क सुनिश्चित करता है।

ताम्र-सीसा-जस्ता सल्फाइड अयस्कों के लिए फ्लोटेशन प्रक्रिया एक जटिल और बहु-चरणीय संचालन है जिसमें कुशल पृथक्करण और मूल्यवान धातुओं की उच्च वसूली के लिए रसायन विज्ञान, अभियांत्रिकी और खनिज विज्ञान का सटीक नियंत्रण आवश्यक है।

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