Procesowi flotacji podlegają ziarna mineralne o uziarnieniu
Proces flotacji faktycznie ma największą skuteczność dla ziaren mineralnych o uziarnieniu w przedziale 0-1 mm. Wynika to z właściwości fizycznych i chemicznych samego procesu – drobne ziarna mają dużą powierzchnię właściwą, co sprzyja adsorpcji odczynników flotacyjnych i łatwiejszemu przyczepianiu się pęcherzyków powietrza. Praktyka przemysłowa pokazuje, że próbując flotować ziarna powyżej 1 mm, napotyka się na szereg problemów. Większe kawałki są zbyt ciężkie i nie unoszą się na powierzchni, a także mogą uszkadzać pianę, przez co spada wydajność i czystość koncentratu. Dla takich frakcji stosuje się raczej inne sposoby wzbogacania, np. separację grawitacyjną lub magnetyczną. Z mojego doświadczenia wynika, że w nowoczesnych zakładach dąży się do optymalizacji rozdrabniania właśnie pod kątem flotacji, bo wtedy można maksymalnie wykorzystać selektywność procesu. Warto też wiedzieć, że zbyt drobne ziarna (poniżej 10 mikrometrów) mogą powodować problemy z ucieczką przez pianę i wymagają specjalnych dodatków modyfikujących – dlatego przedział 0-1 mm jest taki strategiczny. Takie podejście znajdziesz właściwie w każdej instrukcji technologicznej flotacji, a także w literaturze branżowej. Moim zdaniem, zrozumienie tej granicy uziarnienia to podstawa, bo pozwala uniknąć typowych błędów przy projektowaniu obiegów przeróbczych.
Wybierając uziarnienie powyżej 1 mm jako odpowiednie do flotacji, łatwo się pomylić, bo wydaje się, że większe ziarna będą łatwiej wyławiane z pulpy. Jednak rzeczywistość procesowa jest inna. Flotacja wykorzystuje lekkie pęcherzyki powietrza do przyczepiania się do powierzchni ziaren mineralnych, a następnie wyprowadzenia ich do piany. Dla ziaren większych, np. powyżej 1 mm, masa własna staje się zbyt duża, by pęcherzyk powietrza mógł je skutecznie unieść. W praktyce, takie ziarna opadają na dno komory flotacyjnej, a odzysk koncentratu wyraźnie spada. Wiele osób myli flotację z innymi procesami, na przykład z przesiewaniem, separacją w osadzarkach czy stołach koncentracyjnych, gdzie można obrabiać większe frakcje. To dość powszechna pomyłka wśród początkujących operatorów czy studentów. Dodatkowo, stosowanie flotacji dla większych ziaren jest nieefektywne ekonomicznie, dlatego w każdej nowoczesnej instalacji rozdrabnia się materiał do granicznego uziarnienia właśnie w okolicach 1 mm. Oczywiście, istnieją pewne wyjątki, jak specjalistyczne rozwiązania w flotacji gruboziarnistej, ale są one rzadkie i technologicznie bardzo wymagające. W codziennej produkcji przemysłowej flotuje się ziarna do 1 mm, bo to gwarantuje zarówno wydajność, jak i jakość koncentratu. Trzeba też uważać na pułapkę myślenia, że większe ziarna = łatwiejszy rozdział – w flotacji działa wręcz odwrotnie, co zawiera się w podstawowych założeniach tego procesu. Dobrze przyswoić sobie tę zasadę, bo potem łatwiej projektować i optymalizować linie technologiczne.