فلوتاسیون باریت (BaSO₄): جدایش انتخابی از ناخالصی هایی مانند سیلیس و آهن
مقدمه
باریت با فرمول شیمیایی BaSO₄ یکی از منابع اصلی باریم است که در صنایع حفاری نفت، رنگ سازی، لاستیک سازی، پزشکی و سرامیک کاربرد گسترده دارد. برای تولید کنسانتره با عیار بالا، مخصوصاً جهت استفاده در سیالات حفاری، لازم است ناخالصی هایی مانند سیلیس، کلسیت و اکسیدهای آهن از باریت جدا شوند. یکی از روش های مؤثر برای جدایش این ناخالصی ها، فلوتاسیون انتخابی است.

ویژگی های باریت
باریت کانی ای با وزن مخصوص بالا (حدود ۴٫۵)، خاصیت غیرفلزی و رفتار سطحی نسبتاً آب دوست است. این کانی به صورت طبیعی شناور نیست، اما با استفاده از کلکتورهای مناسب و تنظیم شرایط شیمیایی محیط، می توان آن را به طور انتخابی شناور یا بازداشت کرد.

انواع فلوتاسیون در فرآوری باریت
بسته به نوع ناخالصی موجود، سه روش رایج به کار می رود:

فلوتاسیون معکوس: ناخالصی ها شناور شده و باریت در باطله باقی می ماند.

فلوتاسیون مستقیم: باریت شناور شده و ناخالصی ها حذف می شوند.

فلوتاسیون دیفرانسیلی: مبتنی بر تفاوت رفتار سطحی باریت و سایر کانی ها در شرایط خاص است.

مراحل فلوتاسیون باریت
۱. خردایش و آماده سازی
سنگ معدن تا اندازه ای خرد می شود که باریت از ناخالصی ها آزاد گردد (معمولاً تا ۰٫۲ تا ۰٫۳ میلی متر). کنترل دانه بندی برای جلوگیری از تولید نرمه و افت بازیابی اهمیت دارد.

۲. تنظیم شرایط محیط
pH بهینه برای شناورسازی باریت معمولاً بین ۸ تا ۱۰ است.

در فلوتاسیون معکوس، محیط قلیایی شدید (pH بالای ۱۰٫۵) برای بازداشت باریت استفاده می شود.

۳. کلکتورها
برای شناورسازی باریت از کلکتورهای زیر استفاده می شود:

اسیدهای چرب (Fatty Acids)

آمین ها برای فلوتاسیون معکوس

آنیونیک سورفکتانت ها مانند آلکیل سولفات ها یا سولفونات ها

۴. بازداشت کننده ها
سدیم سیلیکات برای بازداشت سیلیس

فسفات سدیم یا اسید اگزالیک برای کنترل اکسیدهای آهن

نشاسته یا پلیمرهای طبیعی برای کنترل کلسیت

۵. کف سازها
کف سازهای رایج شامل MIBC و روغن کاج هستند که به ایجاد و پایدارسازی کف مناسب کمک می کنند.

چالش ها در فلوتاسیون باریت
تشابه چگالی و دانه بندی بین باریت و ناخالصی ها

پایداری پایین حباب در حضور ذرات سنگین

حساسیت باریت به افزایش نرمه در مرحله آسیاب

راهکارهای بهینه سازی
استفاده از مدارهای چندمرحله ای برای فلوتاسیون تمیزکننده

اجرای تست های پیش آزمایشگاهی برای تعیین نوع و دوز دقیق کلکتورها

استفاده از مدارهای ترکیبی ثقلی–فلوتاسیون برای افزایش بازده

نتیجه گیری
فلوتاسیون باریت، به ویژه زمانی که با ناخالصی های سیلیسی یا آهن دار همراه است، می تواند یک راهکار اقتصادی و مؤثر برای دستیابی به کنسانتره با کیفیت بالا باشد. طراحی مناسب مدار، انتخاب صحیح کلکتورها و کنترل دقیق pH، کلیدهای موفقیت این فرآیند هستند.