بررسی شرایط هیدرودینامیکی فلوتاسیون ستونی کنسانتره روی باما با استفاده از روش آماری سطح

Abstract

عملکرد فلوتاسیون ستونی تا حد زیادی به شرایط هیدرودینامیکی فرآیند از جمله ماندگی گاز (Ɛg)، دانسیته‌ی ناحیه جمع‌آوری (ρc) و دانسیته‌ی ناحیه کف (fρ) وابسته است. در این تحقیق، تأثیر پارامترهای عملیاتی ستون (نرخ هوا 78/0– 3/1 ، نرخ جریان آب شستشو 1/0– 2/0، نرخ جریان خوراک 39/0– 91/0 (cm/s) و ارتفاع کف 45- 65 (cm)) بر شرایط هیدرودینامیکی فرآیند در یک ستون فلوتاسیون آزمایشگاهی با ارتفاع 400 و قطر 10 سانتیمتر بر روی نمونه کنسانتره مرحله رافر واحد فلوتاسیون روی کارخانه ایرانکوه بررسی شد. برای طراحی آزمایش‌ها، تحلیل نتایج و ارائه مدل برای هر یک از پارامترهای هیدرودینامیکی از روش سطح - پاسخ (RSM) استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد که با افزایش هر یک از چهار پارامتر عملیاتی ارتفاع کف، نرخ جریان خوراک، نرخ آب شستشو و نرخ هوا، Ɛg افزایش و ρc کاهش یافت. همچنین افزایش نرخ هوا و نرخ آب شستشو سبب افزایش fρ و افزایش نرخ جریان خوراک و ارتفاع کف، سبب کاهش fρ شد. تأثیرگذارترین پارامترها در تعیین ماندگی گاز و دانسیته‌ی ناحیه جمع‌آوری، به ترتیب نرخ آب شستشو و ارتفاع کف و برای دانسیته‌ی ناحیه کف، به ترتیب نرخ جریان خوراک و نرخ آب شستشو تشخیص داده شد. به ازای افزایش نرخ آب شستشو از 1/0 تا 2/0 (cm/s)، Ɛg از 85/15% به 97/19% رسید و ρc به میزان 1/0 (g/cm3) کاهش یافت. همچنین با افزایش ارتفاع کف از 45 تا 65 cm ، Ɛg از 01/15% به 13/19% افزایش و ρc 05/0 (g/cm3) کاهش یافت. به ازای افزایش نرخ خوراک از 39/0– 91/0 (cm/s)، fρ به میزان 17/0 (g/cm3) کاهش یافت و با افزایش نرخ آب شستشو از 1/0 تا 2/0 (cm/s)، fρ به میزان 1/0 (g/cm3) افزایش یافت. برای دانسیته‌ی ناحیه جمع‌آوری و ماندگی‌گاز مدل خطی و برای دانسیته ناحیه کف مدل درجه دوم براساس پارامترهای عملیاتی ارائه شد.