Úloha distribúcie veľkosti častíc vo výkonnosti flokulantu pri spracovaní minerálov
Pri spracovaní minerálov je použitie flokulantov kľúčové pre optimalizáciu procesu separácie tuhej látky a kvapaliny, kde sa jemné častice agregujú do väčších zhlukov, aby sa zlepšila sedimentácia a zlepšila sa regenerácia minerálov. Účinnosť flokulantov však nie je jednotná vo všetkých aplikáciách. Jednou z najdôležitejších premenných, ktoré ovplyvňujú výkon flokulantu, je distribúcia veľkosti častíc (PSD) minerálnej suspenzie. Pochopenie toho, ako PSD ovplyvňuje proces flokulácie, môže znamenať rozdiel medzi vysoko efektívnou prevádzkou a prevádzkou plnou neefektívnosti a vysokých nákladov.
Distribúcia veľkosti častíc hrá kľúčovú úlohu pri určovaní toho, ako dobre môže flokulant agregovať minerálne častice. V akejkoľvek danej suspenzii sa častice môžu pohybovať od ultrajemných až po väčšie kusy a pomer medzi týmito veľkosťami priamo ovplyvňuje Vločkovací prostriedok na spracovanie minerálov schopnosť vytvárať stabilné vločky. Keď je veľkosť častíc príliš jemná, jednotlivé častice majú väčší povrch vzhľadom na ich objem, čo môže vyžadovať vyššiu dávku flokulantu na dosiahnutie dostatočného pokrytia. Naopak, väčšie častice majú tendenciu sa ľahšie usadzovať a nemusia vyžadovať toľko flokulantu. Problém nastáva, keď existuje široká PSD so zmesou jemných a hrubých častíc, pretože flokulant je potrebné opatrne dávkovať, aby sa zabezpečilo, že obidva konce veľkostného spektra budú primerane riešené bez nadmerného používania, čo by mohlo zvýšiť náklady.
Jemné častice, často označované ako "jemné častice", predstavujú najväčšie ťažkosti pri flokulácii. Vzhľadom na ich malú veľkosť a vysoký povrchový náboj sú náchylné zostať suspendované v kvapaline, čo komplikuje ich agregáciu. Flokulanty musia tieto jemné častice účinne premosťovať, ale keď je PSD výrazne vychýlená smerom k menším veľkostiam, výsledkom môže byť pomalé usadzovanie a vytváranie slabých, nestabilných vločiek. V takýchto prípadoch môže výber flokulantu s vysokou molekulovou hmotnosťou zlepšiť výkon, pretože má tendenciu vytvárať silnejšie mostíky medzi časticami, čo umožňuje lepšiu sedimentáciu. Avšak zväčšený povrch jemných častíc tiež znamená, že sú vystavené aktívnejšie miesta, ktoré často vyžadujú vyššie dávky flokulantu, čo môže zvýšiť prevádzkové náklady a spôsobiť problémy s predávkovaním, čo vedie k nadmernému kalu alebo zakaleniu supernatantu.
Na druhej strane kaly s prevažne väčšími časticami sú menej náročné Vločkovací prostriedok na spracovanie minerálov použitie. Hrubé častice sú prirodzene náchylnejšie na usadzovanie, čo si vyžaduje menej flokulantov na podporu ich agregácie. Ak však distribúcia obsahuje veľké aj jemné častice, hrubé častice môžu niekedy počas sedimentácie „zmiesť“ jemné častice, čo vedie k nekonzistentnej separácii. Tento jav sa označuje ako „bránené usadzovanie“, kde sa väčšie častice pohybujú rýchlejšie ako tie jemnejšie a vytvárajú zóny, v ktorých flokulant nefunguje tak, ako má. Vyváženie PSD sa v takom prípade stáva životne dôležitým, čo si často vyžaduje použitie duálnych flokulantových systémov alebo koagulantov na zabezpečenie jednotnosti veľkosti vločiek a rýchlosti usadzovania.
