2-8-1 مدلهای تجربی ظرفیت حمل46
2-9-مدل ثابت سینتیک جمع اوری در ستونهای فلوتاسیون49
فصل سوم: روش تحقیق و مواد50
3-1- روش های تجربی تعیین متوسط زمان ماند51
3-1-1- روش انجام آزمایش های RTD52
3-2- روش اندازه گیری ظرفیت حمل54
3-2-1- روش انجام آزمایش ظرفیت حمل55
3-3- روش های اندازه گیری ثابت سینتیک جمع آوری57
3-3-1- تخمین ثابت سینتیک از طریق آزمایش های ناپیوسته57
3-3-2- تخمین ثابت سینتیک از طریق آزمایش های پیوسته58
3-3-3- روش انجام آزمایش سینتیک ناپیوسته59
3-4- اندازه‌گیری پارامترهای عملیاتی60
3-4-1- اندازه‌گیری دبی هوا،دبی پالپ و آب شستشو61
3-4-2- اندازه گیری ماندگی گاز62
3-4-3- اندازه گیری عمق کف63
3-5- تعیین مناسب‌ترین محل بکارگیری سلول ستونی65
3-5-1- استفاده از سلول ستونی در مرحله پرعیارکنی اولیه (رافر)65
3-5-2-استفاده از سلول ستونی در مرحله اسکونجر66
3-5-3- کاربرد سلول ستونی در مرحله پرعیارکنی نهایی67
فصل چهارم: ارائه یافته ها و نتایج68
4-1- نتایج آزمایش های ظرفیت حمل69
4-1-1- تحلیل آزمایشات70
4-1-2- تخمین ظرفیت حمل73
4-1-3- تخمین ظرفیت حمل با استفاده از مدل های موجود74
4-2- نتایج آزمایش سینتیک ناپیوسته76
4-2-1- تصحیح عیارها برای برقراری موازنه جرم76
4-2-2- نتایج آزمایش76
4-3- نتایج آزمایش RTD81
4-4- نتایج محاسبات بزرگ مقیاس نمایی و طراحی84
4-4-1- محاسبه درصد کانیها در خوراک85
4-4-2- ثابت سینتیک جمع آوری85
4-5- محاسبات مرحله به مرحله بزرگ مقیاس نمایی85
4-5-1- مراحل طراحی87
4-5-2- بزرگ مقیاس نمایی با استفاده از ظرفیت حمل89
4-6- طراحی ستون پایلوت90
4-6-1- طراحی اسپارجرها91
4-6-2- بخش ته ریز ستون92
4-6-3- ارتفاع کلی ستون93
4-6-4- محل ورودی خوراک93
4-6-5- طراحی لاوک94
4-6-6- دوش ها95
4-6-7- سیستم اندازه گیری ماندگی گاز95
4-6-8- سیستم اندازه گیری و کنترل عمق کف96
4-7- نتایج استفاده از سلول ستونی به جای سلول های مکانیکی در مراحل مختلف مدار فلوتاسیون98
4-7-1- نتایج استفاده از سلول ستونی به جای سلول های مکانیکی در مراحله پر عیار کنی اولیه98
4-7-2- نتایج استفاده از سلول ستونی به جای سلول های مکانیکی در مراحله پر عیار کنی ثانویه(اسکونجر)101
4-7-3- نتایج کاربرد سلول ستونی در مرحله پرعیارکنی نهایی103
4-7-4- نتایج مقایسه انرژِی مصرفی (برق)سلول ستونی با سلول های مکانیکی در مرحله پرعیار سازی نهایی106
فصل پنجم: بحث، نتیجه گیری و پیشنهادات107
5-1- بحث108
5-2- نتیجه گیری109
5-3- پیشنهادها109
منابع و مراجع111
پیوست113
پیوست یک: تحلیل واریانس114
پیوست دو: روش لاگرانژ119
پیوست سه: نتایج آنالیزهای شیمیایی122
پیوست چهار : نقشه های ساختمانی و فلوشیت کارخانه مجتمع فسفات اسفوردی129
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 2-1: تغییرات زمان واکنش بدون بعد (عدد دامکولر) با ارتفاع زون بازیابی34
جدول 2-2: تغییرات عدد دامکولر با ارتفاع زون بازیابی در دو جریان پیستونی و مخلوط کامل34
جدول 2-3:داده های مورد استفاده در بدست آوردن ظرفیت حمل47
جدول 3-1: الگوریتم نرمال کردن توزیع زمان ماند52
جدول 3-2: شرایط عملیاتی اعمال شده در تستهای ظرفیت حمل57
جدول3-3: تست انجام شده و هدف آن60
جدول4-1:آزمایشات انجام شده در عمق کف 80 سانتیمتر69
جدول4-2:آزمایشات انجام شده در عمق کف 45 سانتیمتر70
جدول 4-3: بدست آوردن میانگین و مجموع برای داده های جدول 4-471
جدول 4-4: محاسبه F0 برای داده های جدول 4-671
جدول 4-5: بدست اوردن میانگین و مجموع برای داده های جدول 4-572
جدول 4-6 : محاسبه F0 برای داده های جدول 4-872
جدول 4-7:مقادیر میانگین نرخ حمل73
جدول 4-8 : مقایسه ظرفیت های حمل های حاصله از آزمایشات با مدل های تجربی75
جدول 4-9: نتایج آزمایشگاهی و محاسباتی تست سینتیک ناپیوسته78
جدول 4-10 : رایط عملیاتی اعمال شده و نتیجه بدست آمده از تست سینتیک ناپیوسته81
جدول 4-11: شرایط عملیاتی اعمال شده در تست های RTD83
جدول 4-12: نتایج آزمایش ها تعیین متوسط زمان ماند83
جدول 4-13: مشخصات خوراک ورودی به مرحله پرعیارکنی نهایی86
جدول 4-14: مشخصات ستون پایه86
جدول4-15:کارآیی مورد نظر ستون فلوتاسیون86
جدول 4-16: محاسبه بازیایی جرمی کل کنسانتره88
جدول 4-17: مقایسه کارآیی سلول ستونی هنگام استفاده در مرحله پرعیارکنی اولیه (رافر) با سلول‌های مکانیکی100
جدول 4-18: کارآیی سلول ستونی هنگام استفاده در مرحله اسکونجر102
جدول 4-19: مقایسه کارآیی سلول ستونی هنگام استفاده در مرحله پرعیارکنی نهایی با سلول‌های مکانیکی این مرحله105
فهرست شکل ها
عنوان صفحه
شکل 1-1: نمایی از معدن فسفات اسفوردی4
شکل1-2: نمایی از واحد فلوتاسیون آپاتیت7
شکل 1-3: نمای کلی سلول فلوتاسیون ستونی مورد استفاده در تحقیق9
ﺷﻜﻞ1-4: (a) ﺷﻤﺎیﻛﻠﻲﻳﻚﺳﺘﻮنﻓﻠﻮﺗﺎﺳﻴﻮن (b) ساختمان کف در ستون فلوتاسیون ‬‬‬11
ﺷﻜﻞ1-5: روشﻫﺎی اﻧﺪازهﮔﻴﺮیﻣﺎﻧﺪﮔﻲﮔﺎز‬‬‬15
شکل 1- 6: سرعت ظاهری پیشنهادی برای گاز باتوجه به ابعاد ذرات GL&V/Dorr-Oliver17
شکل 1-7: نشان دهنده سطح فرضی و شار عبوری حباب19
شکل 2-1: تقابل بین دو زون جمع آوری و کف36
شکل 2-2: مدل های weller و n-mixer برای راکتورهای واقعی44
شکل3-1: ( a) دستگاه مورد استفاده در اندازه گیری (PH) (b) ظروف جهت اندازه گیری PHخروجی53
شکل 3-2: نرم افزارRTDWEN تحت اکسل و منحنی توزیع زمان ماند در تست RTD54
شکل 3-3: نمایی از مخزن خوراک دهی به سلول ستونی نصب شده کارخانه فسفات اسفوردی62
شکل 3-4: اندازه گیری ماندگی گاز با استفاده از اختلاف فشار63
شکل 3-5 : استفاده از مانومتر برای تعیین عمق کف64
شکل 3-6:محل قرارگیری سلول فلوتاسیون ستونی مرحله رافر در مدار کارخانه فسفات اسفوردی66
شکل 3-7:محل قرارگیری سلول فلوتاسیون ستونی مرحله اسکنوجردر مدار کارخانه فسفات اسفوردی66
شکل 3-8: محل قرارگیری سلول فلوتاسیون ستونی درمدار کارخانه فسفات اسفوردی در مرحله کلینر67
شکل 4-1:نحوه چیدن اسپارجرها (a)دید از بالا(b) دید از جلو92
شکل 4-2: طرح کلی بخش ته ریز؛(a) دید از بالا(b) دید از جلو92
شکل 4-3: طراحی محل ورودی خوراک93
شکل 4-4: طرح کلی لاوک(a)دید از بالا(b) دید از جلو94
شکل 4-5: طرح پیشنهادی برای دوش های آب95
شکل 4-6: نمای کلی از سلول ستونی پایلوت طراحی شده و قسمت های مختلف آن97
شکل 4-7: مقایسه کارایی جدایش  سلول‌های مکانیکی مرحله پرعیارکنی اولیه با سلول ستونی در این مرحله98
شکل 4-8: مقایسه تغییرات بازیابی  سلول‌های مکانیکی مرحله پرعیارکنی اولیه با سلول ستونی در این مرحله99
شکل 4-9: مقایسه تغییرات عیار  سلول‌های مکانیکی مرحله پرعیارکنی اولیه با سلول ستونی در این مرحله99
شکل 4-10: تغییرات بازیابی ،عیار،کارایی جدایش سلول‌ ستونی مرحله اسکونجر101
شکل 4-11: مقایسه تغییرات بازیابی  سلول‌های مکانیکی مرحله پرعیارکنی نهایی با سلول ستونی در این مرحله103
شکل 4-12: مقایسه کارایی جدایش  سلول‌های مکانیکی مرحله پرعیارکنی نهایی با سلول ستونی در این مرحله104
شکل 4-13: مقایسه تغییرات عیار  سلول‌های مکانیکی مرحله پرعیارکنی نهایی با سلول ستونی در این مرحله104
فهرست نمودارها
عنوان صفحه
نمودار1-1: ﻣﺎﻧﺪﮔﻲﮔﺎزﺑﻪﺻﻮرتﺗﺎﺑﻌﻲازﻧﺮخﮔﺎزدﻫﻲ‬‬‬16
نمودار1-2: ارتباط بین db، sbو jgدر jlثابت20
نمودار 1-3: بازیابی با استفاده از مدل جریان پیستونی و به صورت تابعی از عدد پراکندگی،ثابت سرعت سینتیکی و زمان ماند(بیانگر حالت نموداری معادله1-12) 23
نمودار2-1: مقادیر پیش بینی شده برای بازیابی به عنوان تابعی از عدد دامکولر32
نمودار2-2: توزیع زمان ماند در الگوی جریان پیستونی42
نمودار 2-3: توزیع زمان ماند در الگوی جریان مخلوط کامل43
نمودار2-4:نمودار Ca بر حسب d80 ρp47

نمودار2-5:عدم وابستگی ظرفیت حمل به سرعت ظاهری گاز در m/s 5/1 ≥ jg 48
نمودار 4-1: منحنی نرخ حمل برای عمق کف 80 سانتی متر73
نمودار 4-2: منحنی نرخ حمل برای عمق کف 45 سانتی متر74
نمودار 4-3 : مقایسه ظرفیت های حمل حاصله از آزمایشات با مدل های تجربی76
نمودار4-4: منحنی بازیابی – زمان برای تست سینتیک ناپیوسته79
نمودار 4-5: رابطه سینتیکی شناور شدن فسفات در سلول ستونی79
نمودار4 -6: تعیین ثابت سینتیکی فسفر برای تست سینتیک ناپیوسته80
نمودار 4-7: رابطه سینتیکی شناور شدن آهن در سلول ستونی80
نمودار4-8: تعیین ثابت سینتیکی آهن برای تست سینتیک ناپیوسته80
نمودار 4-9: تغییرات غلظت ماده ردیاب در خروجی سلول ستونی مورد آزمایش82
نمودار 4-10: تغییرات غلظت ماده ردیاب در خروجی سلول ستونی مورد آزمایش بر اساس تکرار و زمان نمونه گیری82
نمودار4-11: تغییرات متوسط زمان ماند با توجه به نرخ خوراک دهی به سلول فلوتاسیون ستونی84
نمودار4-12: تغییرات متوسط زمان ماند با توجه به میزان گازدهی به سلول فلوتاسیون ستونی84
نمودار 4-13: رابطه عیار ـ بازیابی برای سلول‌های مکانیکی و سلول ستونی در مرحله پرعیارکنی اولیه98
نمودار 4-14: رابطه عیار ـ بازیابی برای سلول ستونی در مرحله اسکونجر101
نمودار 4-15: رابطه عیار ـ بازیابی برای سلول‌های مکانیکی و سلول ستونی در مرحله پرعیارکنی نهایی103
فصل اول:
مقدمه
1-1-تاریخچه
اولین بار ستون های فلوتاسیون صنعتی در اواسط دهه 1910 توسط Gahl در کمپانی مس Inspiration طراحی و نصب گردید اما موفقیت های اصلی و تجاری این تکنیک در دهه 1960 توسط Wheeler و Boutin که مشکلات ناشی از ته نشینی ذرات روی حبابسازها را رفع کرده بودند،آغاز گردید و به طور گسترده ای برای آرایش مواد معدنی مختلف مانند مس و مولیبدینیت،مس و نیکل،سیلیس و آهن،ذغال سنگ و ناخالصی های آن،سرب و روی و فسفات استفاده شد[1].
توجه اصلی به فلوتاسیون ستونی و کاربرد آن در کانه آرایی در سال 1980 اغاز گردید و در این زمان اولین سلول ستونی صنعتی در معدن Gaspe در کانادا طراحی و نصب شد. امروزه سلول های ستونی دستخوش تغییرات زیادی شده اند.به دلیل اینکه فلوتاسیون ستونی اولین بار توسط متخصصین کانادایی ثبت گردید گاهی به ان سلول کانادایی نیز گفته می شود[2].
در ایران اولین بار ستون فلوتاسیون نیمه صنعتی در کارخانه پایلوت پلنت مجتمع مس سرچشمه توسط دکتر بنیسی و همکارانش طراحی و ساخته شدو تست های مختلفی بر روی کارایی و قابلیت کاربرد آن در طرحهای توسعه ای کارخانه تغلیظ مس سرچشمه انجام گرفت و توانایی آن برای ارتقاء کارایی فلوتاسیون به اثبات رسید[3].
با توجه به کاربرد روزافزون این سلول های فلوتاسیون،کسب تجربه های عملی و گسترش دانسته های تئوری در مورد فرایندهای جدایش در انها ضروری است.از آنجایی که یکی از مهمترین قسمت های سلول فلوتاسیون ستونی بخش کنترل اتوماتیک انها می باشد،وجود بخش کنترل و ابزار دقیق بر روی کارایی ستون اثر بسزایی دارد و به کمک آن می توان فرایند جدایش در ستون را به خوبی تنظیم و کنترل نمود و شرایط فرآیند جدایش مواد را بهبود بخشید.
1-2-مجتمع صنعتی و معدنی فسفات اسفوردی

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

1-2- 1- معدن فسفات اسفوردی
معدن فسفات اسفوردی در 35 کیلومتری شمال غربی شهرستان بافق در استان یزد واقع شده است. مختصات جغرافیایی آن در طول َ38 ْ55 شرقی و در عرض َ47 ْ31 شمالی واقع می‌باشد. معدن بوسیله جاده آسفالته به شهرستان بافق متصل می‌گردد و راه آهن چغارت–اصفهان این جاده را در 14 کیلومتری شهرستان بافق قطع می‌کند.
این منطقه در ناحیه بیابانی واقع شده است، متوسط بارش سالیانه 50 میلیمتر می‌باشد و حداکثر آن به 300 میلیمتر می رسد. دمای متوسط آن 40 درجه سانتیگراد است که در زمستان به ندرت به صفر و در تابستان بعضا به 50 درجه سانتیگراد نیز می‌رسد. کوههای اسفوردی در شمال ذخیره واقع شده‌اند که حداکثر سطح تراز آنها 2000 متر می‌باشد و قله آهنی واقع در جنوب ذخیره تا ارتفاع 1760 متر بالا آمده است. پوشش گیاهی منطقه نسبتاً ضعیف می‌باشد بطوریکه ارتفاعات منطقه فاقد پوشش گیاهی بوده و مناطق پست دارای پوشش گیاهی شامل بوته‌‌ها و درختچه‌ها می‌باشد.
مطالعات شناخت ویژگی های کانسار نشان میدهد که که کانیهای موجود در ذخیره متنوع بوده و تیپ سنگهای موجود در منطقه به 5 نوع تقسیم می‌شوند که عبارتند از:
سنگهای حاوی منیتیت و آپاتیت (زون اصلی آپاتیت‌دار)
پیروکسنیت‌های آلتره شده (سنگ سبز)
توفها–الگومراتها و دولومیتها
ریولیتها
نفوذی‌های حد وسط
کانی های حاوی فسفر در این ذخیره و در مجموعه سنگ های فوق که خوراک کارخانه فرآوری را تامین می کنند در سه زون غالب وجود دارند که این زونها در معدن به نام زون آپاتیت (زون اصلی)، زون دایک آپاتیت (زون صورتی) و زون آپاتیت-آهن (زون آهن) شناخته می شوند. نکته مهم این است که بار ورودی به کارخانه در وضعیت فعلی فقط از نظر عیاری کنترل میشود و نسبت مخلوط سنگهای استخراجی برای ورود به کارخانه به نحوی تنظیم میگردد که بار ورودی دارای عیار تقریبی 14% P2O5 باشد.
به طور خلاصه میتوان گفت که ناحیه‌ای که معدن در آن واقع شده است یک بالا آمدگی و یک منطقه فلززایی در ایران مرکزی است. در مجموع این ناحیه شامل سنگ آهن مرکزی–سرب و روی کوشک، منگنز ناریگان و غیره می‌باشد که معدن اسفوردی یکی از چند ذخیره آهن آپاتیت شناخته شده در منطقه است. سنگهای در برگیرنده معادن فسفات اسفوردی-سنگ آهن چغارت و چادرملو، آذرین نفوذی کامبرین و سنگهای پرکامبرین است که همگی حاوی کانه‌های هماتیت، منیتیت و آپاتیت می‌باشد. فاز کوهزایی آلپی در تشکیل بلوکهای ساختمانی جداگانه آن نقش اساسی را ایفا می‌کند، یکی از بلوکهای تشکیل شده بلوک پشت بادام-بافق می‌باشد، که از طرف شرق و غرب به وسیله گسلهای بزرگ کوهبنان و داوران محدود شده است. این بلوک منطقه وسیعی از جمله کانسار فسفات اسفوردی را در بر میگیرد،در شکل 1-1 نمایی از معدن فسفات اسفوردی نشان داده شده است.

شکل 1-1: نمایی از معدن فسفات اسفوردی

1-2-2- کارخانه فسفات اسفوردی
کارخانه کانه‌آرایی اسفوردی از واحدهای سنگ‌شکنی (سنگ شکن های فکی، مخروطی)، آسیای میله‏ای (تر)، آسیای گلوله‏ای (تر)، فلوتاسیون (سلولهای رافر و کلینر)، تیکنر و سد باطله تشکیل شده است. خوراک کارخانه در سال حدود 360 هزار تن است، ظرفیت اسمی واحد سنگ شکن فکی حدود 140 تن بر ساعت و سنگ شکن مخروطی 188 تن بر ساعت و ظرفیت اسمی واحد آسیا 5/57 تن بر ساعت می‌باشد.
مواد معدنی پس از استخراج به واحد سنگ‌شکنی حمل می شود. این مواد پس از دو مرحله خردایش و طبقه بندی توسط سرند، نهایتاً با ظرفیت 5/57 تن بر ساعت و معادل14میلیمتر وارد آسیای میله‌ای می‌شود. خروجی آسیای میله‌ای به شکل پالپ و با دانه‌بندی معادل600 میکرون به هیدروسیکلون پمپ می‌شود. ته‌ریز هیدروسیکلون با دانه‌بندی معادل750 میکرون توسط یک آسیای گلوله‌ای که با هیدروسیکلون در مدار بسته قرار دارد، ذرات را تا رسیدن به ابعاد ریزتر از 100 میکرون تحت خردایش قرار می‌دهد. سرریز هیدروسیکلون با دانه‌بندی ریزتر از 150 میکرون جهت نرمه‌گیری به یک هیدروسیکلون خوشه‌ای پمپ می‌شود. سرریز هیدروسیکلون خوشه‌ای با ابعاد ریزتر از10میکرون بعنوان باطله در نظر گرفته می‌شود و به سد باطله می‌رود. ته‌ریز هیدروسیکلون خوشه‌ای (نرمه‌گیر) بعنوان خوراک واحد فلوتاسیون به آماده‌سازهای فلوتاسیون آپاتیت وارد می‌شود.
چنانکه ذکر شد این کارخانه شامل تجهیزات مورد نیاز کلاسیک برای فلوتاسیون آپاتیت و جدایش مغناطیسی آهن همراه میباشد. در حال حاضر هر دو بخش فلوتاسیون فسفات و خط تولید کنسانتره آهن با مشخصاتی که در ادامه به آن اشاره میشود فعال است.

1-2-2-1- فلوتاسیون آپاتیت
محصولات 150-10 میکرون هیدروسیکلون خوشه‌ای وارد مرحله فلوتاسیون آپاتیت می‌ شود. دستگاهها ی مورد استفاده در این بخش به شرح ذیل است:
مواد در ابتدا با ظرفیت 3/53 تن در ساعت وارد کاندیشینر اول بخش آپاتیت می‌شوند، در این کاندیشینر پالپ آماده مرحله فلوتاسیون آپاتیت می‌گردد. در عمل با افزودن تنظیم کننده‌ها )کربنات سدیم و سود 10%) PH به حدود 5/9 تا 10 افزایش مییابد. قبلا نشاسته و در حال حاضر دکسترین به عنوان بازدارنده کانیهای اکسیده آهن به مقدار 350 گرم بر تن با عیار محلول 8% اضافه می‌شود. در این مرحله برای آماده کردن پالپ برای فلوتاسیون آپاتیت باید غلظت جامد کاهش یابد و بنا بر این به آن آب نیز اضافه می‌شود.
پالپ پس از آماده سازی در آماده ساز اول وارد آماده ساز دوم بخش آپاتیت می‌شود. در این آماده ساز نیز با اضافه کردن کلکتور های مورد نیاز به شرح زیر آماده سازی صورت می‌گیرد:
اولین کلکتور مورد استفاده پوروکل POROCOL SCO40 با غلظت 5 درصد و به مقدار 650 گرم بر تن میباشد. پروکل PROCOL 4396 ساخت آلاید کلوتید انگلیس با غلظت 10 درصد و به مقدار 80 گرم بر تن به عنوان کمک کلکتور استفاده می‌شود. MIBC (متیل ایزوبوتیل کربنیل) با غلظت 100 درصد و مصرف 75 گرم بر تن به عنوان کف ساز استفاده می‌گردد. پس از افزودن مقدار وزنی مشخص از دو کلکتور اپاتیت آماده فلوتاسیون می‌شود.
سلولهای اولیه1 (رافر) فلوتاسیون شامل 5 سلول می‌باشد که هر کدام 5 متر مکعب ظرفیت دارند. در این سلولها برای رساندن غلظت وزنی به 20 % آب نیز اضافه می‌شود. در این مرحله فسفات بصورت کف جدا می‌شوند و به سلولهای کلینر وارد می‌شود و ته ریز آن از طریق پمپ به خط بازیابی آهن حرکت می‌کند .
ظرفیت کلینر اول2، برابر با 4/16 تن در ساعت است و در این کلینر به آنها آب+کربنات سدیم یا سود برای تنظیم PH در فاصله 10-9 اضافه می‌شود. کلینر اول دارای 3 سلول 5 متر مکعبی است. در کلینر اول نیز کف پالپ جدا می‌شود و با دبی 54 متر مکعب در ساعت از طریق پمپ و مخزن به تیکنر آپاتیت فرستاده می‌شود و ته ریز آن نیز وارد کلینر دوم3 می‌شود.
کلینر 2 دارای 4 سلول 5 متر مکعبی است که در آنجا مقداری آب+سود اضافه می‌شود و همچنین مقداری کف ساز MIBC نیز اضافه می‌گردد و کف آن نیز جدا شده و بوسیله پمپ و مخزن، بادبی 140 متر مکعب در ساعت به اولین سلول کلینر اول فرستاده می‌شود تا همچنین چرخه را دوباره طی کند. ته ریز آن نیز در مخزن جمع‌آوری می‌شود و با پمپی با دبی 153 متر مکعب در ساعت به اول سلولهای رافر فرستاده می‌شود تا چرخه را بطور کامل طی نماید.
همانگونه که گفته شد سرریز کلینر اول به تیکنر آپاتیت پمپ می‌شود و در آنجا آبگیری صورت می‌گیرد و با دبی 3/57 متر مکعب بر ساعت آب از این تیکنر جدا می‌شود و وارد مخزن می‌گردد. آپاتیت که آبگیری شده است، بوسیله پمپهایی که زیر آن قرار دارد با دبی 13 متر مکعب در ساعت به تانک ذخیره با ظرفیت 40 متر مکعب فرستاده می‌شود و همان جا به هم زده شده و نگهداری می‌گردد تا بوسیله پمپ با دبی 13 متر مکعب در ساعت به فیلتر خلا(مکشی) استوانه‌ای آپاتیت پمپ شود. آپاتیت آبگیری شده از طریق شوت بر روی نوار نقاله ریخته می‌شود و به ساختمان کنسانتره هدایت می‌گردد و در آنجا دپو می‌گردد و در این بین تأسیساتی برای ایجاد خلا و فشار برای فیلتراسیون موجود می‌باشد و آبی که گرفته می‌شود با دبی 10 متر مکعب در ساعت به تیکنر آپاتیت بر گردانده می‌شود.

شکل1-2: نمایی از واحد فلوتاسیون آپاتیت
1-2-2-2- بازیابی کنسانتره آهن:
باطله بخش فلوتاسیون خط فسفات با جامد 14% وارد تیکنر شده پس از غلیظ‌سازی به دستگاه مغناطیسی شدت پائین LIMS)) پمپ می‌شود. منیتیت‌ها توسط LIMS جذب شده، باطله آن به تیکنر هدایت و پس از غلیظ‌سازی به دستگاه مغناطیسی شدت بالا (HIMS) پمپاژ می‌شود. باطله HIMS به بخش باطله هدایت شـده، محصول HIMS (هماتیت‌ها) همراه محصول LIMS (منیتیت‌ها) به تیکنر خوراک سرند ارسال و از تیکنر به منظور جداسازی بخش دانه درشت (150+ میکرون) به سرند فرکانس بالا منتقل می‌گردد. رو سرندی که اهم آن سیلیس می‌باشد به بخش باطله هدایت شده، زیرسرندی (100- میکرون) به بخش فسفرزدایی انتقال می‌یابد. در کاندیشنر اول این بخش، نشاسته جهت بازداشت آهن و سود برای تنظیم PH=10 اضافه می‌شود. در کاندیشنر دوم، کلکتور Lilaflot به منظور فلوته‌شدن فسفر و ناخالصی‌های دیگر اضافه شده، بعد وارد سلول‌های فسفرزدایی می‌شود. سرریز سلولها (فسفر و ناخالصی) بصورت کف از محصول جدا و به تیکنر باطله هدایت می‌گردد، ته‌ریز (محصول) جهت غلیظ‌سازی وآبگیری به تیکنرکنسانتره آهن منتقل شده، پس از آبگیری توسط فیلتر وکیوم، کیک فیلترکه محصول نهایی کنسانتره آهن می‌باشد با عِیار 63 درصد Fe و رطوبت 5/8 درصد بوسیله نوارنقاله وارد انبار محصول آهن می‌گردد.
به جهت مشکلات کمبود آب و هزینه بالای فیلترپرس باطله، باطله کارخانه توسط جوی به سد باطله هدایت و پس از رسوب بخش جامد، آب آن بازیافت شده مجدداً مورد استفاده قرار می‌گیرد. بدلیل پایین بودن شیب توپوگرافی منطقه وعدم امکان ایجاد سدهای متعدد و همچنین جهت کاهش آسیب به محیط زیست، سدهای باطله پس از پر شدن تخلیه، دوباره استفاده می‌شود.
نقشه های ساختمانی و فلوشیت کلی مدارهای کارخانه فراوری فسفات اسفوردی در (پیوست4) آورده شده اند.

1-3- ماشین های فلوتاسیون ستونی:
از انواع جدید ماشین های فلوتاسیون که به تدریج در صنعت گسترش یافته اند، ماشین های فلوتاسیون ستونی می باشند. این نوع ماشین ها که از عمر آنها بیش از 25 سال نمی گذرد، ابتدا در کانادا و بعد در دیگر کشورها در مدارهای فرآوری مواد معدنی رواج یافت. در این نوع ماشین ها، برخلاف ماشین های فلوتاسیون رایج، از وسیله ای مکانیکی برای همزدن پالپ و متفرق کردن دانه های جامد و حباب های هوا استفاده نمی شود. بنابراین در مصرف انرژی و هزینه نگهداری صرفه جویی قابل توجهی شده است[4]. امروزه بیشترین کاربرد فلوتاسیون ستونی در صنایع فلزات پایه از جمله: مس، سرب و روی، زغال و یا مس/ مولیبدن می باشد. در شکل 1-3، نمای کلی سلول فلوتاسیون ستونی مورد استفاده در این تحقیق نشان داده شده است. این سلول دار ای (قطر cm 25 و ارتفاع m 7) می باشد . امکان استفاده از فشارسنج برای تشخیص موقعیت سطح مشترک نیز در بدنه این سلول پیش بینی شده است. سیستم تولید حباب شامل سه حباب ساز از نوع متخلخل با پوشش پارچه فیلتر می‌باشد و برای سیستم آب شستشوی آن از شبکه لوله‌های پلی اتیلن سوراخ شده استفاده گردیده است.

شکل 1-3- نمای کلی سلول فلوتاسیون ستونی مورد استفاده در تحقیق
1-3-1- ﻃﺮحﻛﻠﻲوﻧﺤﻮهﻛﺎر‬‬‬
ﺷﻤﺎی ﻛﻠﻲ ﺳﻠﻮل ﻓﻠﻮﺗﺎﺳﻴﻮن ﺳﺘﻮﻧﻲ در ﺷﻜﻞ1- 4 آﻣﺪه اﺳﺖ. ﻛﻠﻤﻪ ﺳﺘﻮن اﻳﻦ وﺳﻴﻠﻪ را ﺑﻪﺧﻮﺑﻲ ﺗﻮﺻﻴﻒ ﻣﻲ ﻛﻨﺪ[2]. در اﻳﻦ ﺳﺘﻮنﻫﺎ، ﺑﺎراوﻟﻴﻪ ازﻣﺤﻠﻲﻛﻪ درﻓﺎﺻﻠﻪای ﻣﺴﺎوی ﻳﺎ ﻛﻤﺘﺮ از ﻳﻚ ﺳﻮم ارﺗﻔﺎع ﺳﻠﻮل ازﺑﺎﻻ ﭘﻴﺶ ﺑﻴﻨﻲ ﺷﺪه اﺳﺖ، وارد آن ﻣﻲﺷﻮد. ﺣﺒﺎبﻫﺎی ﻫﻮا ﻧﻴﺰ از ﻗﺴﻤﺖ‬ ﺗﺤﺘﺎﻧﻲ ﺳﻠﻮل وارد ﻣﻲﮔﺮدﻧﺪ. درداﺧﻞ‬ ﺳﻠﻮل ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻣﺤﻞورود ﺑﺎر اوﻟﻴﻪ ،دو ﻧﺎﺣﻴﻪ ﻣﺘﻤﺎﻳﺰ از ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ﺗﺸﻜﻴﻞﻣﻲﺷﻮد. در ﺑﺨﺶ ﭘﺎﺋﻴﻦﺗﺮ از اﻳﻦ ﻣﺤﻞ،داﻧﻪﻫﺎی ﺟﺎﻣﺪ ﺗﺤﺖ ﻧﻴﺮوی وزن ﺑﻪ ﺳﻤﺖ‬ ﭘﺎﻳﻴﻦ ﺣﺮﻛﺖ ﻛﺮده، ﺣﺒﺎبﻫﺎی ﻫﻮا ﻧﻴﺰ ﺑﻪ ﺳﻤﺖ ﺑﺎﻻ ﺣﺮﻛﺖ ﻣﻲﻛﻨﻨﺪ. دراﺛﺮ ﺑﺮﺧﻮرد ﺣﺒﺎبﻫﺎی ﻫﻮا ﺑﻪ داﻧﻪﻫﺎی آﺑﺮان و ﭼﺴﺒﻴﺪن ﺑﺮروی آﻧﻬﺎ ،اﻳﻦ ﻧﻮع داﻧﻪﻫﺎ ﻓﻠﻮﺗﻪ ﺷﺪه،ﺑﻪ ﺑﺨﺶ ﻓﻮﻗﺎﻧﻲ ﻣﻨﺘﻘﻞ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ. ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ، اﻳﻦﻗﺴﻤﺖ از ﺳﻠﻮل ، “ﻧﺎﺣﻴﻪ ﺟﻤﻊآوری4” اﺳﺖ. این ناحیه در حقیقت خود از دو قسمت تشکیل می شود؛ قسمت اول که از نقطه ورود هوا تا نقطه ورود خوراک تا فصل مشترک امتداد می یابد “ناحیه بازیابی5″ نامیده می شود و قسمت دوم که از نقطه ورود خوراک تا فصل مشترک امتداد می یابد ،”ناحیه شستشو6” نامیده می شود]4.[
ﺑﺎزﻳﺎﺑﻲ ﻳﻚ ﻛﺎﻧﻲ ﻣﺸﺨﺺ در اﻳﻦﺳﻠﻮل،ﺑﻪ زﻣﺎن ﺗﻮﻗﻒ داﻧﻪﻫﺎ و درﻧﺘﻴﺠﻪ ارﺗﻔﺎع اﻳﻦ ﺑﺨﺶ از ﺳﻠﻮل ﺑﺴﺘﮕﻲدارد. درﻗﺴﻤﺖ ﻓﻮﻗﺎﻧﻲ ﺳﻠﻮل ﻧﻴﺰ دوشﻫﺎی آﺑﻲ ﺑﺮای ﺷﺴﺘﺸﻮی ﻛﻒ ﺗﻌﺒﻴﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ. در ﻧﺘﻴﺠﻪ در ﺑﺨﺶ ﺑﺎﻻﺗﺮ از ﻣﺤﻞ ورود ﺑﺎراوﻟﻴﻪ ﻧﻴﺰ داﻧﻪﻫﺎی ﺟﺎﻣﺪ آﺑﺮان ﺑﻪ ﻫﻤﺮاه ﺣﺒﺎبﻫﺎی ﻫﻮا ﻛﻪ ﺑﺮ روی آﻧﻬﺎ ﭼﺴﺒﻴﺪه اﻧﺪ، ﺑﻪ ﺳﻤﺖ ﺑﺎﻻ ﺣﺮﻛﺖ ﻛﺮده،در ﺣﺎﻟﻴﻜﻪ آبﺷﺴﺘﺸﻮدرﺟﻬﺖ ﻣﺨﺎﻟﻒ آن ﺑﻪ ﻃﺮف ﭘﺎﺋﻴﻦ، ﺟﺮﻳﺎن ﻣﻲﻳﺎﺑﺪ]4.[

(a) (b)
ﺷﻜﻞ1-4-(a) ﺷﻤﺎیﻛﻠﻲﻳﻚﺳﺘﻮنﻓﻠﻮﺗﺎﺳﻴﻮن (b) ساختمان کف در ستون فلوتاسیون [2].‬‬‬
ﺑﻪاﻳﻦﺗﺮﺗﻴﺐ، داﻧﻪﻫﺎی ﻧﺎﺧﺎﻟﺺ ﺣﻤﻞ ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﺣﺒﺎبﻫﺎی ﻫﻮا در اﻳﻦ ﺑﺨﺶﺷﺴﺘﻪ ﺷﺪه وﺑﻪ ﺑﺨﺶ ﭘﺎﺋﻴﻨﻲ ﻣﻨﺘﻘﻞ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ. ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ،اﻳﻦ ﺑﺨﺶ از ﺳﻠﻮل “ﻧﺎﺣﻴﻪﺷﺴﺘﺸﻮ” اﺳﺖ. اﻓﺰاﻳﺶﻋﻴﺎر ﺑﻪ ارﺗﻔﺎع اﻳﻦ ﺑﺨﺶ و ﻣﻴﺰان آب ﺷﺴﺘﺸﻮ ﺑﺴﺘﮕﻲ دارد. ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ، ارﺗﻔﺎع ﻫﺮ ﻳﻚ از اﻳﻦ دو ﺑﺨﺶ ﻣﺴﺘﻘﻞ از ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ﺑﻮده ودر ﻣﻮرد ﻫﺮﻧﻤﻮﻧﻪ ﺳﻨﮓ ﻣﻌﺪﻧﻲ ﻻزم اﺳﺖ ﺗﻮﺳﻂ آزﻣﺎﻳﺶ، ارﺗﻔﺎع ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺑﺮای ﻫﺮﺑﺨﺶ ﺗﻌﻴﻴﻦ ﺷﻮد. ﻇﺮﻓﻴﺖاﻳﻦ ﺳﻠﻮلﻫﺎﻧﻴﺰﺑﻪ ﻗﻄﺮ آﻧﻬﺎ ﺑﺴﺘﮕﻲ دارد [5].
در ناحیه شستشو بیشترین تاثیر شستشو بر روی حباب های باردار اتفاق می افتد و حباب ها پاکسازی می شود.اب شستشو از طریق لوله های مشبک در قسمت فوقانی ستون وارد و بر روی حباب های باردار پاشیده می شود و ذرات ناخواسته را از روی حباب ها پس می زند.این ذرات پس از سقوط به زون پالپ برای جمع آوری مجدد ،شانسی معادل ذرات جدید را دارند.نقش اولیه اب شستشو ،پاکسازی کف است که این عمل باعث افزایش عیار کنسانتره می شود و به همین دلیل است که ستونهای فلوتاسیون بیشتر جهت مراحل شستشو به کار می روند.اب شستشو بعد از ورود به ستون به دو بخش تقسیم می شود؛قسمت اول به سرریز می رود و همراه کنسانتره وارد لاوک(لاندر) می شود و قسمت دوم ،به زون جمع اوری راه می یابد.آنچه باعث پاکسازی می شود ،نوع دوم است که اب جهت دار یا آب بایاس7 نامیده می شود. پاکسازی موثر زمانی اتفاق می افتد که دبی رو به پایین اب بایاس بیشتر از صفر باشد؛اگر این دبی صفر باشد عمل پاکسازی صورت نمی گیرد.به همین دلیل در فلوتاسیون ستونی برای آب بایاس جهت رو به پایین مثبت در نظر گرفته می شود و جهت منفی ان رو به بالاست[2].
ﺑﻪﻃﻮرﻛﻠﻲ،ﻋﻤﻠﻜﺮد ﻓﻠﻮﺗﺎﺳﻴﻮن ﺳﺘﻮﻧﻲ ﺗﺤﺖ ﺗﺄﺛﻴﺮ دو ﻧﺎﺣﻴﻪ ﺷﺴﺘﺸﻮ و ﺟﻤﻊآوری ﻗﺮار دارد. ﻳﻚ اﺻﻄﻼح ﻣﻬﻢ در اﻳﻦ ﺧﺼﻮص ، ﺑﺮﮔﺸﺘﻲ ازﻛﻒ8 ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ ﻋﺒﺎرﺗﺴﺖ از ﻗﺴﻤﺘﻲ از ذرات ﺟﺎﻣﺪ ﻛﻪ از ﻧﺎﺣﻴﻪ ﻛﻒ ﺑﻪ ﻧﺎﺣﻴﻪ ﺟﻤﻊآوری ﺑﺎز ﻣﻲﮔﺮدﻧﺪ . اﻳﻦ اﻣﺮ، ﺟﺪاﻳﺶ را ﺑﻬﺒﻮد وﻇﺮﻓﻴﺖ واﺣﺪ ﺣﺠﻢ ﺳﺘﻮن را ﻛﺎﻫﺶ ﻣﻲدﻫﺪ[4].
در قسمت بالایی ستون،بخشی به نام لاوک9 وجود دارد که سرریز ستون وارد ان شده و با کمک آب لاوکی از ان خارج می شود.خروجی لاوک در حقیقت کنسانتره ستون فلوتاسیون است. قسمت انتهایی ستون که معمولا مخروطی شکل است جهت جمع آوری باطله در نظر گرفته می شود.خوراک ستون نیز به صورت رو به بالا ،از زیر سطح مشترک وارد ستون می شود [1].
عملکرد کلی ستون فلوتاسیون و کارایی جدایش ان به طور کلی تابعی از اثرات متقابل دو زون جمع اوری و کف می باشد.برای تنظیم کارایی بهینه ،احتیاج به سیستم های کنترلی دقیق جهت اندازه گیری و تنظیم پارامترهای عملیاتی،تنظیم عمق کف،سطح مشترک و غیره می باشد[2].
کنترل پیوسته سلول های ستونی برای بدست آوردن بازیابی متالورژیکی مناسب، امری مهم و بحرانی است. بنابراین عملیات کنترل باید به صورت اتوماتیکی انجام پذیرد. دو روش پایه ای برای چنین عملیاتی که بستگی به کاربرد آنها نیز دارد، وجود دارد[4]:
نیمه خودکار:
در این حالت جریان آب در بالای سلول ثابت نگه داشته می شود و سطح کف و فصل مشترک پالپ/کف نیز با استفاده از تنظیم جریان خروجی باطله، کنترل می شود. این روش کنترلی، ساده ترین روشی است که می تواند در مرحله تمیزکاری و برای دستیابی به کنستانتره ای با عیار بالا به کار برده شود و هیچ کنترلی روی بازیابی و افت متالورژیکی صورت نمی گیرد.
تمام خودکار:
به منظور دستیابی به بازیابی و عیار مناسب، اتوماسیون کامل ضروری است.
عملیات فلوتاسیون در سلول های ستونی به تغییرات نرخ خوراک دهی، آب و هوا بسیار حساس است بنابراین این امر در طول مرحله عملیات و طراحی باید مدنظر قرار گرفته شود.در ستون های فلوتاسیون باید[4]:
1- حجم خوراک دهی باید نسبتاً ثابت نگه داشته شود تا بازیابی مستقیماً متأثر از زمان ماند باشد.
2- فشار و جریان آب و هوا دقیقاً کنترل شود. هر دو پارامتر بر روی نتایج متالورژیکی تأثیر آشکاری را می گذارند.
3- با استفاده از ستون هایی با قطر کم و همچنین به وسیله تیغه هایی باید در داخل ستون جریان پیستونی ایجاد و نگهداری کرد.
1-4- پارامترهای عملیاتی موثر در عملکرد ستون های فلوتاسیون
پارامترهای مختلفی در عملکرد ستون موثر هستند که در اینجا تنها پارامترهایی که در انجام آزمایشات مربوط طراحی و ساخت ستون وارد میشوند،بررسی می گردند.این پارامترها عبارتند از:
1-4-1- ﻣﺎﻧﺪﮔﻲﮔﺎز‬‬‬
ﻣﻴﺰان ﮔﺎز ﻣﻮﺟﻮد درﺳﻴﺴﺘﻢِ ﻣﺨﻠﻮط ﮔﺎز-ﻣﺎﻳﻊ ﻳﺎ ﮔﺎز-ﭘﺎﻟﭗ را ﻣﺎﻧﺪﮔﻲﮔﺎز10ﻣﻲﮔﻮﻳﻨﺪ. ﻣﻴﺰان ﻣﺎﻧﺪﮔﻲ ﮔﺎز ﻧﺸﺎن ﻣﻨﺎﺳﺒﻲ ﺑﺮای ﺷﺮاﻳﻂ ﻫﻴﺪرودﻳﻨﺎﻣﻴﻜﻲ ﻧﺎﺣﻴﻪ ﺟﻤﻊآوری اﺳﺖ. ﻣﺎﻧﺪﮔﻲﮔﺎز،ﺑﻪ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎﻳﻲ ﭼﻮن ﻧﺮخ ﺣﺠﻤﻲ ﻫﻮا، اﺑﻌﺎد ﺣﺒﺎب ، داﻧﺴﻴﺘﻪ ﭘﺎﻟﭗ،ﺑﺎرﮔﺬاری ﻣﻮاد‬ ﺟﺎﻣﺪ ﺑﺮروی ﺣﺒﺎب و ﺳﺮﻋﺖ ﭘﺎﻟﭗ واﺑﺴﺘﻪ اﺳﺖ. اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﺎﻧﺪﮔﻲ ﮔﺎز، زﻣﺎن ﻣﺎﻧﺪ ﻧﺎﺣﻴﻪ ﺟﻤﻊآوری را ﻛﺎﻫﺶ ﻣﻲدﻫﺪ[4] .‬ ﻣﺎﻧﺪﮔﻲﮔﺎز ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺳﻪ ﻋﺎﻣﻞ اﻓﺰاﻳﺶ ﻳﺎﺑﺪ[4]:‬‬
اﻓﺰاﻳﺶ دﺑﻲﺟﺮﻳﺎنﮔﺎز، ﺗﻌﺪاد ﺣﺒﺎب ﺣﺎﺿﺮ در ﺳﺘﻮن را اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻲدﻫﺪ، درﻧﺘﻴﺠﻪ ﺣﺒﺎب ﻫﺎی ﺑﻴﺸﺘﺮی در ﻫﺮ دوره زﻣﺎﻧﻲ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ.‬‬‬
ﻛﺎﻫﺶ اﺑﻌﺎد ﺣﺒﺎب ﻧﺎﺷﻲاز اﺻﻼح اﺳﭙﺎرﺟﺮ ﻳﺎ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻏﻠﻈﺖ ﻛﻒﺳﺎز، ﺑﺎﻋﺚ ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ ﺗﺎ ﻫﺮﺣﺒﺎب آﻫﺴﺘﻪ ﺗﺮ در ﭘﺎﻟﭗ ﺑﺎﻻ ﺑﻴﺎﻳﺪ، ﻛﻪ دوﺑﺎره ﺑﺎﻋﺚ اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻴﺰان ﻫﻮا در ﺳﺘﻮن ﻣﻲﺷﻮد.‬‬‬
اﻓﺰاﻳﺶ ﺳﺮﻋﺖ روﺑﻪ ﭘﺎﻳﻴﻦ ﭘﺎﻟﭗ، ﺳﺮﻋﺖ ﺑﺎﻻ آﻣﺪن ﺣﺒﺎب ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ستون را ﻛﺎﻫﺶ ﻣﻲدﻫﺪ و ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻘﺪار ﻫﻮا در ﺳﺘﻮنﻣﻲﺷﻮد.‬‬‬‬
ﻣﻘﺪار ﻣﻌﻤﻮل ﻣﺎﻧﺪﮔﻲ ﮔﺎز،15/0 (%15) اﺳﺖ اﻣﺎ اﻳﻦ ﻣﻘﺪار ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﺑﻴﻦ ﻣﺤﺪوده 05/0و 25/0(5 ﺗﺎ %25) ﺗﻐﻴﻴﺮﻛﻨﺪ[2]. ﻣﺎﻧﺪﮔﻲ ﮔﺎز (εg) ‬را ﻣﻲﺗﻮان ﺑﻪ ﻃﺮق ﻣﺨﺘﻠﻒ اﻧﺪازهﮔﻴﺮی ﻛﺮد (ﺷﻜﻞ1-5) .درروشa، ﻣﻴﺰان ﻣﺎﻧﺪﮔﻲﮔﺎز در ﻛﻞ ﺳﺘﻮن اﻧﺪازهﮔﻴﺮی ﻣﻲﺷﻮد ،در ﺣﺎﻟﻴﻜﻪ درروشﻫﺎی b‬ و c‬ اﻳﻦ ﭘﺎراﻣﺘﺮ رادر ﻳﻚ ﻣﻘﻄﻊ ﻣﺸﺨﺺازﺳﺘﻮن اﻧﺪازهﮔﻴﺮی ﻣﻲﻛﻨﻨﺪ . ﻣﺎﻧﺪﮔﻲ ﮔﺎزی ﻛﻪ در روش a‬اﻧﺪازهﮔﻴﺮی ﻣﻲﺷﻮد،ﻣﺎﻧﺪﮔﻲ ﮔﺎز ﻛﻠﻲ ﻧﺎم دارد،ﺣﺎل آﻧﻜﻪ ﻣﺎﻧﺪﮔﻲ ﮔﺎز اﻧﺪازه ﮔﻴﺮی ﺷﺪه در روش ﻫﺎی b‬وc‬ ﺑﻪ ﻣﺎﻧﺪﮔﻲﮔﺎزﻣﺤﻠﻲﻣﻌﺮوف اﺳﺖ.درروش،b ‬ﻣﺎﻧﺪﮔﻲﮔﺎز ﻫﺮ ﻗﺴﻤﺖ ﺗﻮﺳﻂ ﻓﺎﺻﻠﻪ ﺑﻴﻦ ﻧﻘﺎط اﻧﺪازه ﮔﻴﺮی ﻓﺸﺎرﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﻲﮔﺮدد ودر روش، c‬ﺑﺎ ﻣﺴﻴﺮ ﺳﻴﮕﻨﺎل ﺑﻴﻦﻧﻘﺎط اﻧﺪازه ﮔﻴﺮی، ﻣﺸﺨﺺ ﻣﻲﺷﻮد[2].
ماندگی گاز به صورت زیر بر حسب درصد بیان میشود[2]:
ε_g= v_b/v_c ×100 (1-1)
که در آنv_b حجم کل حباب ها و v_cحجم ستون است.ماندگی پالپ نیز با استفاده از تعریف ماندگی گاز ،به صورت زیر بیان می شود[2]:
ε_p=100- ε_g (1-2)
‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬
ﺷﻜﻞ1-5- روشﻫﺎی اﻧﺪازهﮔﻴﺮیﻣﺎﻧﺪﮔﻲﮔﺎز[2].‬‬‬
1-4-2- سرعت ظاهری گاز
سرعت ظاهری گاز 11در ستون ،به صورت زیر بر حسبcm/s بیان می شود[2]:
j_g=Q_g/A_c (1-3)
که در آن A_c سطح مقطع ستون و Q_g دبی هوای ورودی به ستون است.
به همین ترتیب می توان برای پالپ و یا هر سیال i در ستون ،سرعت ظاهری را به صورت زیر تعریف کرد[2]:
j_i=Q_i/A_c (1-4)
که در آن Q_i دبی سیال i و A_c سطح مقطع ستون است.
در نمودار 1-1 ارتباط بین ε_g وj_g به تصویر کشیده شده است.همان طوریکه مشاهده می شود،با افزایش نرخ هوادهی به ستون رژیم جریان داخلی آن به سمت مغشوش میل می کند[2].

نمودار1-1: ﻣﺎﻧﺪﮔﻲﮔﺎزﺑﻪﺻﻮرتﺗﺎﺑﻌﻲازﻧﺮخﮔﺎزدﻫﻲ[2].‬‬‬
نرخ گازدهی پایین ، اغلب باعث ،بازیابی های کم (کاهش بازیابی ) می شود ، چرا که تولید کف وسرعت برداشت آن از روی سطح سلول کافی نمی باشد و در حد مطلوب نیست. همچنین در نرخ گازدهی بالا نیز ، از آنجا که حبابهای هوا به سرعت بالا آمده وسریعا از داخل لایه کف صعود می کنند،تولید آبفشان وجوشش کرده واثر مشابهی برروی بازیابی می گذارند و باعث کاهش بازیابی می شود. در نتیجه هر دو مورد موجب متلاشی وترکیدن حباب شده وسبب حصول بازیابی برابر صفر می شوند . نرخ هوادهی باید با توجه به اندازه وابعاد ذرات ، بهینه گردد[1] . شکل 1-6 که توسط GL&V/Dorr-Oliver ارائه شده نشان دهنده سرعت ظاهری پیشنهادی برای گاز باتوجه به ابعاد ذرات می باشد[5].

دسته بندی : پایان نامه ارشد

پاسخ دهید