کلکتورها (Collectors):
به منظور افزایش خاصیت آب گریزی ذرات کانی و افزایش شناوری از کلکتورها استفاده می شود. در واقع معرف هایی که روی سطح ذرات، تشکیل لایه می دهند کلکتور نامیده می شوند. کلکتورها مواد آلی هستند که اکثراً دارای ملکولی بزرگ بوده که شامل انواع مختلفی می شوند. و هر یک دارای خاصیت تشکیل لایه بر روی سطوح جدید معینی هستند. بدین ترتیب هر کلکتور روی کانه خاص با ترکیب شیمیایی و یا شبکه بلوری معینی، تشکیل لایه می دهد. و سطح را آماده برای جذب هوا می کند. و سایر ذراتی را که کلکتور روی آنها فیلمی تشکیل نداده است، فاقد خاصیت جذب هوا می باشند و در نتیجه شناور نخواهند شد. لذا باعث خواهند شد تا ذرات خاصی را از یک مجموعه ذرات دیگر شناور کرده و جدا کنند.
کلکتورها معمولاً از مواد آلی غیرمتقارن با یک گروه قطبی باردار و یک گروه غیرقطبی بدون بار تشکیل شده اند. که در آن، گروه غیرقطبی یک زنجیر هیدروکربنی مانند روغن است. رفته رفته کلکتور روغنی با تولید مواد شیمیایی آلی مانند گزنتاتها و دی تیوفسفاتها کنار گذاشته شد. البته هنوز هم روغن به شکل نفت یا گازوئیل، به عنوان کلکتور در صنایع زغال سنگ بکار میرود. مکانیزم آبران کردن کلکتور را میشود با بکارگیری صفحه ای شیشهای تمیز و قرار دادن چند قطره آب روی سطح آن نشان داد. و چون شیشه آبدوست میباشد، آب روی سطح آن پخش میشود.
ترکیب کلکتورها:
کلکتورهایی که در فلوتاسیون استفاده می شوند. از یک زنجیر هیدروکربن غیرقطبی(آلی) و یک گروه قطبی(غیرآلی) تشکیل یافتهاند. گروه قطبی، بخشی از مولکول کلکتور بوده که به راحتی یونیزه می شود و قابلیت جذب بر روی سطح کانی را خواهد داشت. در حالی که زنجیره هیدروکربنی در اساس غیریونیزه است و باعث آب گریز شدن سطح میگردد. معمولاً گروه قطبی همچنین به گونهای ساخته میشود که مخصوص جذب کانیهای معینی باشد. در یک سطح مشترک هوا و آب، زنجیر هیدروکربن کلکتور به داخل فاز هوا با زاویه 90 درجه نسبت به سطح مشترک می چسبد. در حالی که گروه قطبی آبدوست در فاز آب باقیمانده است.
کلکتور ها انواع مختلفی دارند، معمولاً از آمین ها و امین های با زنجیره طولانی مانند استریل (18 کربن) و آرچیدل-بنیل (22-20 کربن) بعنوان کلکتور استفاده می شود.
گزانتانها
نمک های اسیدی گرانتوژن (Xanthate) می باشند. و برای فلوتاسیون کانی های سولفیدی و اکسید های سرب و مس پس از فعال شدن مورد استفاده قرار می گیرند. گزانتانتها از معروف ترین و پر مصرف ترین کلکتور ها در فلوتاسیون هستند. البته به نسبت کلی ظاهراً مصرف کمی به ازای هر تن سنگ معدن دارند یعنی بین 10 تا 300 گرم در هر تن که بر روی سولفور های فلزی تشکیل فیلم داده و آن را شناور می کنند. و دارای فرمول عمومی M=ORS2M=یک فلز قلیایی هستند.
هیدروکربورهای آلی
از لحاظ خواص کلکتوریاین مواد برای شناورسازی فلزات قلیایی بکار می روند و شامل تیوفنل ها و مرکاپتان ها هستند.
مشتقات آلی فسفر
این مشتقات با نام تجاری ائروفلوت (Aeroflout) در صنعت شناخته می شوند. البته مشتقات فسفر دار بسیار فراوان بوده و در حدود 2500 ماده مختلف را شامل می شوند. خاصیت خورندگی این کلکتور ها بسیار زیاد است. و می یایست در سلول های فولادی مخصوص مورد استفاده قرار گیرند. در غیر این صورت سلول های فلوتاسیون به سرعت خورده شده و از بین می روند.
معذوف ترین کلکتور این دسته اسید دی کروزیل دی تیو فسفوریک است. که برخلاف گزانتانتها که پیریت را کم و بیش شناور می کنند، بر روی پیریت هیچ تاثیری ندارند. و اغلب در مواقعی که سولفید های فلزی مانند مس و سرب را بخواهند از پیریت جدا کنند، بکار می روند.
تیوکاربانیلیدها
این کلکتور بر پیریت و اسفالریت اثری ندارد. و بشتر در مواقعی که گالن همراه با پیریت و اسفالریت است بکار می رود و گالن را شناور می کند. تیوکاربانیلید ها طلا و نقره را در سنگ های معدنی اکسیده شناور می کنند، ولی تاثیرشان کند است. درواقع این کلکتور ها روی سولفورهای فلزی بصورت انتخابی عمل می کنند. مثلاً از مخلوط سولفورهای سرب و روی، فقط روی سولفور سرب (گالن) واکنش می دهند. و یک یلایه روی آن تشکیل داده و شناورش می کنند. و عموماً با فرمول RSC(NH)22R22=یک هیدروکربن حلقوی دیده می شوند.
اسید های چرب و صابون ها
این کلکتور ها برای شناور کردن کانی های فلزات قلیایی، اکسید های فلزی و بعضی از ترکیبات سیلیکات ها، کربنات ها و فسفات ها بکار می روند. این مواد بصورت اسید چرب یا نمک قلیایی، در صنعت فلوتاسیون استفاده فراوانی دارند.
کلکتور های کاتیونیک
دارای فرمول عمومی به صورت RNH2 و RCONH2 می باشند. و برای شناورسازی کانی های غیر فلزی و املاح بکار می روند و به مقدار کمی در آب حل می شوند.
عوامل موثر بر شناور سازی ذرات:
- PH محیط
- شدت هم زدن
- زمان تماس کلکتور با ذرات
- ابعاد ذرات
- درجه حرارت محیط
- وجود ناخالصی ها و املاح موجود در آب
تاثیر املاح محلول در آب:
املاح محلول در آب در نقاطی که آب دریا با آب موجود در یک مسیر بسته، مورد استفاده قرار می گیرند، در فلوتاسیون تاثیر عمده ای دارند. املاح آهن، کلسیم و منیزیم بیش از سایر املاح در فلوتاسیون مشکل ایجاد می کنند. غلظت این املاح گاهی چندان زیاد است که باعث مصرف مقدار زیادی کربنات سدیم می شود. تاثیر این املاح اگر کاملاً خنثی نشوند مشکلات زیادی را در فلوتاسیون ایجاد می کند. لذا استفاده از آب های حاوی املاح آلی و همچنین سولفات فرو همیشه برای فلوتاسیون زیان آور است.
نحوه عملکرد کلکتورها :
اگر سطح کانی مناسب باشد و گروه قطبی به سطح جامد جذب گردد، دسته ای از یونهای شناور کلکتور روی سطح کانی جذب خواهند شد. و فیلم ی نازک روغنی روی سطح کانی تشکیل می گردد. بنابراین سطح را از طریق جذب سطحی و نه از طریق آغشته کردن فیزیکی، آب گریز خواهند کرد. در این صورت اگر، یک سطح مشترک هوا، به شکل یک حباب ایجاد گردد، زنجیر هیدروکربن به داخل فاز هوا توسعه پیدا می کند و اگر استحکام پیوند بین گروه قطبی و سطح کانی به اندازه کافی قوی باشد، ذره توسط نیروی شناوری (نیروی ارشمیدس) بوسیله حباب هوا بالا خواهد آمد. کلکتورها ممکن است غیریونی (روغنهای هیدروکربن) یا یونی باشند. کلکتورهای یونیزه شامل، کاتیونی (آمینها) و یا آنیونی (اسیدهای چرب با ترکیبات سولفیدریل مانند گزنتاتها یا دی تیوفسفاتها) هستند.
کاربرد کلکتور ها:
معمولا در فلوتاسیون ذغال سنگ، نفت یا کروزین مورد استفاده قرار می گیرند.
شما نیز اگر تامین کننده مواد شیمیایی و کلکتور ها هستید، می توانید با ثبت نام در سامانه تموک بیزینس ثبت عرضه به زنجیره تامین مواد و کالا بپیوندید. همچنین اگر متقاضی تامین این محصول هستید، می توانید با ثبت تقاضا از موتور جستجوی تموک کمک بگیرید.
