التعويم الرغوي (Froth
Flotation)
مقدمة
التعويم الرغوي هي اكثر طرق تركيز الخامات
استخداما حيث انها تستخدم في فصل حوالي 80 % من الخامات في العالم.
و نظرا لاهمية هذه الطريقة
فسوف نتناولها بالحديث لعدة مقالات.
يعتمد الفصل بالتعويم الرغوي على الاختلاف في
الخواص السطحية بين المعادن المراد فصلها. و تقوم فكرة الفصل على استغلال الفرق في
درجة كراهة المعادن الماء (Hydrophobicity). و القليل فقط من
المعادن هي التي تكون لديها كراهة للماء(Hydrophobic) بشكل طبيعي مثل الفحم، الكبريت، التلك، جرافيت،
الماس، موليبدنيت. وبالتالي فإن غالبية المعادن تكون محبة للماء (Hydrophilic) و
حتى يمكن استخدام التعويم الرغوي فلابد من طريقة لتحويل احد المعادن انتقائيا
ليكون كارها للماء و يتم ذلك من خلال استخدام مواد كيميائية عضوية تسمى المواد
المجمعة (Collectors) سنتحدث عنها في سطور تالية.
و لتقريب معنى كراهية الماء يمكن مشاهدة قطرات
المطر و هي تشكل كرات من الماء على اسطح اوراق الاشجار حيث ان الاخيرة لديها كراهة
للماء مما يؤدي عدم انتشار الماء على سطح الاوراق كما في الصورة ادناه. ذلك ان الشكل
الكروي يعطي اقل مساحة سطحية لحجم معين مقارنة بجميع الاشكال الاخرى و لذلك نجد ان
فقاعات الهواء في الماء و قطرات الماء في الهواء عادة ما تأخذ الشكل الكروي لتقليل
الطاقة الحرة (Free energy) بتقليل المساحة السطحية.
و يمكن قياس
درجة كراهية الماء باستخدام زاوية التماس (Contact
angle). و تعرف زاوية
التماس على انها الزاوية بين السطح الصلب (سطح المعدن) و الغاز(الهواء) مرورا في
السائل (الماء) كما يظهر في الشكل التالي بحيث ان زاوية التماس عندما تكون اكبر من
90 يكون المعدن كاره للماء و يمكن تعويمه و عندما تكون اقل من 60 يكون محب للماء و
يصعب تعويمه.
و تتم عملية التعويم في وعاء يحتوي على الخام بحيث يتم ضخ الهواء الذي يتم تكسيره الى فقاعات من الاسفل و تتحرك للاعلى نظرا لان كثافة الهواء اقل من كثافة الماء و يحدث اصطدام بينها و بين حبيبات الخام و تحمل معها الحبيبات الكارهة للماء (لانها تكون محبة للهواء) الى اعلى الوعاء حيث تكون طبقة رغوية (Froth layer) يساعد على تكوينها مواد عضوية نشطة سطحيا تسمى المواد الرغوية (Frothers) و سوف نتناولها تفصيليا لاحقا. يتم كشطها من على سطح الماء و تفصل بينما الحبيبات المحبة للماء تبقى في الاسفل و يتم فصلها كما يظهر في الشكل التوضيحي التالي.
في حالة ما
اذا تم تعويم المعدن ذو القيمة (Valuable
mineral) فإن ذلك يسمى
التعويم المباشر (Direct flotation) اما اذا ما تم تعويم المعادن غير مرغوبة
فإن ذلك يسمى التعويم العكسي (Reverse
flotation).
و يتم ضبط
درجة الحموضة (pH) بحيث تكون في نطاق يسمح بحدوث ادمصاص انتقائي (Selective adsorption) على سطح المعدن (او المعادن) المراد تعويمه (تعويمها) دون بقية
المعادن المصاحبة له (لها). و يتم ذلك باستخدام الاحماض مثل حمض الكبريتيك و
الهيدروكلوريك او القواعد مثل هيدروكسيد الصوديوم و كربونات الصوديوم.
و قد تستخدم
ايضا انواع اخرى من المواد الكيميائية غير العضوية مثل المنشطات (Activators) او المهبطات (Depressants).
في المقالات
القادمة سنتناول المواد الكيميائية المختلفة المستخدمة في عملية التعويم و تأثيرها
على كفاءة الفصل و العوامل المؤثرة على كفاءة التعويم اضافة الى الانواع المختلفة
لماكينات التعويم و تعويم الحبيبات الدقيقة.
لا تنسوا الاشتراك في
القائمة البريدية ليصلكم كل جديد
في انتظار تعليقاتكم و مقترحاتكم و اسئلتكم
جزاك الله كل خير يا دكتور
ردحذفو إياكم.شكرا أخي على مروركم الكريم
حذفجزاك الله كل خير يادكتور
ردحذفلو تفضلت بشرح طرق معالجة الذهب.
شكرا لك على هذه الجهود وبارك الله فيك.
و إياكم. ان شاء الله تعالى لكن بعد الانتهاء من الاساسيات اولا.شكرا أخي على مروركم الكريم
حذفجزاك الله كل خير يادكتور
ردحذفلو تفضلت بشرح طرق معالجة الذهب.
شكرا لك على هذه الجهود وبارك الله فيك.
كلام مظبوط جزيت خيرا
ردحذفكل عام وانتم بخير يا دكتور أحمد وربنا يبارك في حضرتك وشرح وافى كافى ونطمح فى المزيد
ردحذف