فلوتاسیون فلورین (CaF₂): بازیابی فلوریت در فرآوری مواد معدنی
مقدمه
فلوریت یا فلورین با فرمول شیمیایی CaF₂ یکی از مهم ترین مواد معدنی مورد استفاده در صنایع متالورژی، شیشه سازی، سرامیک، اسیدسازی و شیمیایی است. برای دستیابی به عیارهای بالا و حذف ناخالصی هایی چون سیلیس، کلسیت و باریت، روش فلوتاسیون یکی از پرکاربردترین و مؤثرترین تکنیک ها در فرآوری فلوریت به شمار می آید.

خصوصیات کانی فلوریت
فلوریت یک کانی غیر فلزی با بلورهای ایزومتریک، سختی متوسط (۴ در مقیاس موهس) و وزن مخصوص حدود ۳٫۲ است. سطح آن در حالت طبیعی نسبتاً هیدروفوب بوده و با کلکتورهای آنیونی واکنش مناسبی نشان می دهد. یکی از ویژگی های مهم فلوریت، حساسیت آن به تغییرات pH و شرایط شیمیایی محیط است.

مراحل فلوتاسیون فلوریت
۱. خردایش و دانه بندی
برای دستیابی به آزادسازی مناسب، سنگ معدن فلوریت تا حدود ۰٫۵ میلی متر خرد می شود. دانه بندی ریزتر از حد، منجر به کاهش بازیابی و پایداری کف می شود، بنابراین کنترل ابعاد ذرات بسیار حیاتی است.

۲. تنظیم محیط فلوتاسیون
فلوتاسیون فلوریت معمولاً در pH قلیایی (۹ تا ۱۱) انجام می شود. تنظیم pH با آهک یا سود انجام شده و تأثیر زیادی بر جذب کلکتور دارد.

۳. کلکتورها
کلکتورهای مؤثر در شناورسازی فلوریت عبارتند از:

اسیدهای چرب (مانند اسید اولئیک)

نمک های اسیدی مانند سدیم اولئات

کلکتورهای خاص آنیونی

این کلکتورها به سطح فلوریت متصل شده و خاصیت هیدروفوب ایجاد می کنند. عملکرد آن ها به شدت به pH و ترکیب یونی محیط بستگی دارد.

۴. کف سازها
برای تولید کف پایدار و کنترل اندازه حباب، از کف سازهایی مانند MIBC یا روغن کاج استفاده می شود. کف بیش ازحد پایدار ممکن است باعث کاهش کیفیت کنسانتره شود.

۵. بازداشت کننده ها
برای جلوگیری از شناورسازی ناخالصی ها، از بازداشت کننده های مختلف استفاده می شود:

سدیم سیلیکات برای بازداشت سیلیس و رس ها

نشاسته یا گم عربی برای کنترل کلسیت

فسفات ها یا تانن ها در برخی موارد برای کنترل باریت

بازداشت کننده ها نقش کلیدی در دستیابی به فلوتاسیون انتخابی ایفا می کنند.

چالش های فلوتاسیون فلوریت
تشابه در خواص سطحی با کانی هایی چون کلسیت و دولومیت

تأثیر منفی یون های کلسیم یا منیزیم بر جذب کلکتور

نوسان در ترکیب کانسنگ در معادن مختلف

بهینه سازی فرآیند
استفاده از فلوتاسیون چندمرحله ای برای بهبود بازیابی و افزایش خلوص

پیش تصفیه خوراک با اسید برای حذف کربنات ها

استفاده از کلکتورهای ترکیبی و کف سازهای کنترل شده

نتیجه گیری
فلوتاسیون فلوریت، در صورت طراحی صحیح مدار و انتخاب مناسب مواد شیمیایی، می تواند منجر به بازیابی بالا و تولید کنسانتره با عیار قابل قبول شود. شناخت دقیق رفتار فلوریت در شرایط مختلف و استفاده از روش های کنترل شده، کلید موفقیت این فرآیند است.