بررسی نقش شار مساحت سطح حباب در ثابت آهنگ فلوتاسیون ذرات زغال‌سنگ

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دکترا، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، گروه فرآوری مواد معدنی، تهران، ایران

2 استاد، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

3 دانشیار، بخش مهندسی معدن، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

4 استاد، دانشکده مهندسی معدن، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

در این پژوهش تأثیر شار مساحت سطح حباب در آهنگ شناورسازی ذرات زغال‌سنگ مورد بررسی قرار گرفت، به گونه‌ای که نتایج نشان‌دهنده افزایش ثابت آهنگ فلوتاسیون ذرات با افزایش شار مساحت سطح حباب بود. بیشترین ثابت آهنگ فلوتاسیون برابر با 30/3 در دقیقه به دست آمد؛ در حالی که اندازه ذرات 37- میکرون و شار مساحت سطح حباب 89/25 در ثانیه بود. برای تحلیل نتایج از کارایی برخورد، اتصال و انفصال حباب- ذره استفاده شد. بیشترین کارایی برخورد استوکس برابر با 57/81 درصد به دست آمد، در شرایطی که دانه‌بندی ذرات 420+500- میکرون، شار مساحت سطح حباب 43/27 در ثانیه و آهنگ شناورسازی 17/1 در دقیقه بود. بیشترین کارایی اتصال یون، استوکس و پتانسیل به ترتیب برابر با 66/94%، 74/56% و 61/45% به دست آمد. همچنین بیشترین کارایی انفصال برابر با 57/34% به دست آمد، در شرایطی که دانه‌بندی ذرات 420+500- میکرون و شار مساحت سطح حباب 77/16 در ثانیه و آهنگ شناورسازی 85/0 در دقیقه بود. کارایی گردآوری ذرات با افزایش شار مساحت سطح حباب افزایش یافت. کارایی گرد‌آوری ذرات در محدوده دانه‌بندی 37+106- میکرون بالا بود و در دانه‌بندی‌های بیرون از این محدوده، کارایی گردآوری ذرات به آرامی کاهش یافت. بنابراین می‌توان پایین بودن کارایی گرد‌آوری ذرات درشت را به بالا بودن کارایی انفصال نسبت داد تا هنگامی ‌که پایین بودن کارایی گرد‌آوری ذرات دانه‌ریز ناشی از پایین بودن کارایی برخورد حباب- ذره بود. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Study of Influence of Bubble Surface Area Flux on Flotation Rate Constant of Coal Particles

نویسندگان [English]

  • B Shahbazi 1
  • B Rezai 2
  • S.M.J Koleini 3
  • M Noaparast 4
1 Ph.D., Department of Mining Engineering, Science and Research Branch , Islamic Azad University, Tehran, Iran.
2 Professor, Department of Mining & Metallurgical Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran.
3 Associate Professor, Department of Mining Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran.
4 Professor, School of Mining Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran.
چکیده [English]

In this research the effect of bubble surface area flux on flotation rate constant of coal particles was investigated and the results showed that flotation rate constant increased with increasing bubble surface area flux. The obtained Maximum flotation rate constant was 3.30 /min while the particle size and bubble surface area flux were -37mm and 25.891/s, respectively. The bubble-particle collision, attachment and detachment efficiency were calculated in order to analyze the results. The obtained Maximum Stokes collision efficiency was 81.57% while the particle size, bubble surface area flux, and flotation rate constant were -500+420mm, 27.431/s, and 1.17/min, respectively. The obtained Maximum Yoon, Stokes and Potential efficiency were 94.66, 56.74 and 45.61%, respectively. Moreover, the obtained maximum detachment efficiency was 34.57% while the particle size, bubble surface area flux and flotation rate constant were -500+420mm, 16.771/s, and 0.85 /min. The collection efficiency increased with increasing of the bubble surface area flux. The collection efficiency was high for the particle size range of -106+37mm and for out of this particle size range it decreased steadily. So, the low efficiency of floating coarse particles can be attributed to the high efficiency of detachment while the low efficiency of floating of the fine particles was due to the low efficiency of collision.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Flotation
  • Coal
  • Bubble Surface Area
  • Flotation Rate
  • Collision Efficiency
  • Attachment Efficiency
  • Detachment Efficiency