Ziarna hydrofobowe przylepiają się do pęcherzyków powietrza
Prawidłową odpowiedzią jest flotownik, bo właśnie w tym urządzeniu zachodzi kluczowy etap procesu flotacji, czyli przylepianie się ziaren hydrofobowych do pęcherzyków powietrza. To jest wręcz fundament metody flotacyjnej stosowanej w przeróbce mechanicznej kopalin. W praktyce wygląda to tak, że do pulpy zawierającej rozdrobioną rudę dodaje się odczynniki flotacyjne – one nadają poszczególnym ziarom właściwości hydrofobowe lub hydrofilowe. W komorze flotacyjnej, gdzie mieszanina jest intensywnie napowietrzana, powstają drobne pęcherzyki powietrza – i właśnie do nich, dzięki swoim właściwościom powierzchniowym, przyczepiają się wyłącznie ziarna hydrofobowe. W efekcie unoszą się na powierzchnię jako tzw. koncentrat, a reszta opada na dno i stanowi odpad flotacyjny. To rozwiązanie jest zgodne z normami i praktykami nie tylko w Polsce, ale wszędzie tam, gdzie prowadzi się wzbogacanie rud metodą flotacji. Moim zdaniem warto to zapamiętać, bo bez zrozumienia tego zjawiska ciężko ogarnąć całą technologię flotacji i potem prawidłowo diagnozować, dlaczego proces czasem nie działa tak, jak powinien. Co ciekawe, skuteczność przylepiania się ziaren do pęcherzyków często zależy od odpowiedniego doboru odczynników i parametrów procesu – to już jest wyższa szkoła jazdy, ale podstawa zawsze ta sama: wszystko dzieje się we flotowniku.
W przeróbce mechanicznej kopalin łatwo się pomylić, bo nazwy urządzeń bywają mylące nawet dla osób z jakimś doświadczeniem. Osadnik, peleciarka czy hydrocyklon mają zupełnie inne zadania niż flotownik. Osadnik to urządzenie, w którym zachodzi sedymentacja, czyli opadanie cząstek pod wpływem grawitacji – to proces związany z oddzielaniem zawiesiny, a nie selekcją według właściwości powierzchniowych ziaren. Peleciarka natomiast służy do formowania drobnych cząstek (najczęściej rudy żelaza) w większe granulki lub pelety poprzez zagęszczanie i wiązanie za pomocą wilgoci i/lub spoiw – nie ma tam żadnych pęcherzyków powietrza i tym bardziej nie zachodzi przylepianie ziaren hydrofobowych. Hydrocyklon jeszcze częściej myli się z flotownikiem, bo wygląda dosyć podobnie i też służy do separacji, ale działa na zupełnie innej zasadzie: wykorzystuje siłę odśrodkową do rozdzielania cząstek według wielkości i gęstości, nie powierzchni. To typowa pułapka myślowa, bo oba urządzenia mają rurki, zbiorniki, obracające się masy cieczy, ale tylko flotownik daje możliwość selekcji na podstawie właściwości hydrofobowych. W praktyce spotkałem się kilka razy z tym, że ktoś próbował poprawić efektywność flotacji przez zmianę ustawień hydrocyklonu lub osadnika, a to kompletnie nie miało sensu – tutaj kluczem jest właśnie flotownik, pęcherzyki powietrza i odpowiednie odczynniki. W branżowych standardach i podręcznikach bardzo wyraźnie podkreśla się, że tylko metoda flotacyjna, realizowana w flotowniku, pozwala na wykorzystanie tego zjawiska, co jest fundamentem nowoczesnej przeróbki rud.