سلول فلوتاسیون کنکورد (Concorde Flotation Cell) نوع دیگری از سلول‌های فلوتاسیون است که برای فرآیند جداسازی مواد معدنی از سنگ معدن طراحی شده است. اولین سلول فلوتاسیون مافوق صوت کنکورد در سال ۲۰۰۲ ساخته شد. این سلول توسط دکتر کن مک‌آیور (Ken McIvor)، یک مهندس معدن و متالورژیست استرالیایی، طراحی و معرفی شد. دکتر مک‌آیور با هدف بهبود بازیابی مواد معدنی و ارتقای عملکرد در جداسازی ذرات ریز، این سلول را طراحی کرد تا به عنوان جایگزینی کارآمد برای سلول‌های فلوتاسیون معمولی عمل کند.
این سلول‌ها بیشتر برای فرآوری مواد معدنی با ذرات بسیار ریز یا ذراتی که به دلیل خصوصیات سطحی دشوار به حباب‌های هوا متصل می‌شوند، استفاده می‌شوند. این تکنولوژی نسبت به فلوتاسیون جیمسون جدید تر بوده و از این رو استفاده از آن نسبت به فلوتاسیون مکانیکی یا جیمسون، محدود تر می‌باشد و با توجه به آمارها تنها 6 کشور (استرالیا، کانادا، آمریکا، چین، روسیه و آفریقای جنوبی) از این تکنولوژی بهره می‌برند. علی‌رغم محدودیت‌های موجود برای تولید این دستگاه، گروه صنعتی معدنی فرامین آسیا با تکیه بر تلاش متخصصین خود موفق به تولید آن در مقیاس صنعتی شده اند. این دستگاه در سال 1402 تحویل شرکت کارفرما گردیده است.
نحوه عملکرد:
در سلول‌های فلوتاسیون کنکورد، ذرات معدنی در یک محیط مایع معلق می‌شوند و با استفاده از جریان‌های هوای تحت فشار به حباب‌های هوا می‌چسبند. طراحی این سلول به گونه‌ای است که حباب‌های هوا به طور یکنواخت در سطح سلول پخش می‌شوند تا کارایی جداسازی افزایش یابد. ذراتی که به حباب‌ها چسبیده‌اند، به سطح سلول می‌آیند و به عنوان کنسانتره جمع‌آوری می‌شوند، در حالی که باطله‌ها در بخش پایینی سلول جمع می‌شوند.
ویژگی‌های اصلی سلول فلوتاسیون کنکورد:
- عملکرد بهینه در جداسازی ذرات ریز: سلول‌های کنکورد به طور خاص برای پردازش ذرات ریز و ذراتی که به سختی شناور می‌شوند، طراحی شده‌اند. این ویژگی باعث می‌شود که برای پردازش کانسنگ‌های با عیار پایین مناسب باشد.
- افزایش بازیابی مواد معدنی: با استفاده از این سلول‌ها، امکان بازیابی بیشتری از مواد معدنی فراهم می‌شود، به‌ویژه در مواردی که ذرات ریز هستند و به روش‌های معمول فلوتاسیون به خوبی جدا نمی‌شوند.
- کاهش مصرف مواد شیمیایی: طراحی خاص این سلول‌ها باعث می‌شود که مواد شیمیایی کمتری برای بهبود کارایی و جداسازی نیاز باشد.
- بهره‌وری بالا: این سلول‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که میزان مصرف انرژی و نیاز به تجهیزات جانبی را کاهش دهند.
سلول فلوتاسیون کنکورد تفاوت‌های مهمی با سلول‌های فلوتاسیون معمولی، مانند سلول‌های مکانیکی و سلول‌های جیمسون، دارد. این تفاوت‌ها عمدتاً در طراحی و عملکرد آنها برای جداسازی مواد معدنی با کارایی بالا نهفته است. در اینجا چند تفاوت کلیدی بین سلول فلوتاسیون کنکورد و سلول‌های دیگر را بررسی می‌کنیم:
1. کاربرد در ذرات ریز
- سلول کنکورد: این سلول‌ها به طور ویژه برای جداسازی ذرات بسیار ریز و ذراتی که به سختی به حباب‌های هوا می‌چسبند، طراحی شده‌اند. از این رو، برای مواد معدنی با دانه‌بندی بسیار ریز مناسب هستند.
- سلول‌های معمولی: مانند سلول‌های مکانیکی و جیمسون، این سلول‌ها معمولاً برای ذرات متوسط و بزرگ کارایی بهتری دارند و ممکن است در جداسازی ذرات بسیار ریز به همان اندازه مؤثر نباشند.
2. روش ایجاد حباب‌ها
- سلول کنکورد: در این سلول‌ها، حباب‌ها به کمک جریان‌های هوای تحت فشار و به شکلی یکنواخت ایجاد و توزیع می‌شوند. این ویژگی باعث بهبود فرآیند فلوتاسیون برای ذرات ریز و افزایش سطح تماس می‌شود.
- سلول‌های مکانیکی: حباب‌ها عمدتاً با استفاده از همزن‌ها ایجاد می‌شوند و به اندازه سلول کنکورد در توزیع یکنواخت و تولید حباب‌های ریز کارآمد نیستند.
- سلول جیمسون: حباب‌ها از طریق تزریق هوا به جریان پالپ درون ستون به طور طبیعی ایجاد می‌شوند که کارایی بالایی دارد اما بیشتر برای ذرات بزرگ‌تر مناسب است.
3. مصرف انرژی
- سلول کنکورد: این سلول‌ها به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که مصرف انرژی کمی داشته باشند و نیاز به تجهیزات جانبی مانند پمپ‌های بزرگ کاهش یابد.
- سلول مکانیکی: مصرف انرژی معمولاً بیشتر است زیرا همزن‌ها و پمپ‌ها برای ایجاد جریان و حباب‌های هوا به انرژی نیاز دارند.
- سلول جیمسون: مصرف انرژی این سلول‌ها نسبت به سلول‌های مکانیکی کمتر است، زیرا از پمپ‌های هوا استفاده نمی‌شود. با این حال، همچنان نسبت به سلول کنکورد مصرف انرژی بیشتری دارند.
4. کاهش مصرف مواد شیمیایی
- سلول فلوتاسیون کنکورد: به دلیل طراحی بهینه، این سلول‌ها به میزان کمتری از مواد شیمیایی نیاز دارند تا سطح آب‌گریزی و چسبندگی ذرات به حباب‌ها افزایش یابد.
- سلول‌های مکانیکی و جیمسون: معمولاً مصرف مواد شیمیایی بیشتری برای افزایش کارایی فلوتاسیون برای ذرات ریز دارند.
5. قابلیت شناورسازی ذرات ریز
- سلول کنکورد: این سلول به دلیل توانایی جداسازی مؤثر ذرات ریز، در فرآوری مواد معدنی با عیار پایین بسیار کارآمد است.
- سلول‌های مکانیکی و جیمسون: معمولاً برای مواد معدنی با عیار بالا و ذرات بزرگ‌تر مناسب‌تر هستند و در شرایط خاص ممکن است به تغییرات بیشتری نیاز داشته باشند.
به طور کلی، سلول فلوتاسیون کنکورد برای شرایط خاصی که نیاز به بازیابی ذرات ریز، کاهش هزینه‌های انرژی و مصرف مواد شیمیایی وجود دارد، مزایای منحصر به فردی را ارائه می‌دهد. در حالی که سلول‌های مکانیکی و جیمسون نیز در موارد خود بسیار کارآمد هستند، اما به دلیل تفاوت در طراحی و کاربرد، هر کدام برای شرایط مختلفی مناسب‌اند.
