سلول فلوتاسیون جیمسون (Jameson Flotation Cell) یکی از تجهیزات پیشرفته در فرآیند فلوتاسیون است که برای جداسازی ذرات معدنی مورد نظر به صورت انتخابی از سنگ معدن استفاده می‌شود. این سلول‌ها توسط پروفسور جیمز جیمسون در دانشگاه نیوساوت ولز در استرالیا توسعه یافتند. به دلیل کارایی بالا در جداسازی مواد معدنی از سال 1980 به‌طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار گرفتند. لازم به ذکر است که علارغم استفاده از این سلول در فرآوری مواد معدنی در سرتاسر دنیا، این سلول‌ها در ایران برای اولین بار توسط گروه صنعتی معدنی فرامین آسیا طراحی و ساخته شد.
نحوه کارکرد:
در این سلول، مخلوطی از مواد معدنی و آب به همراه مواد شیمیایی لازم برای فلوتاسیون، به همراه حباب‌های هوا به داخل سلول وارد می‌شود. ذرات معدنی به حباب‌های هوا می‌چسبند و به سطح می‌آیند و سپس از قسمت بالایی سلول خارج می‌شوند. در نهایت، این ذرات به عنوان کنسانتره بازیابی می‌شوند و مواد باطله به ته سلول می‌روند.
این سلول‌ها به دلیل توانایی در پردازش مواد ریزدانه و کارایی بالا، در صنایع مختلف مانند مس، زغال‌سنگ و طلا مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ویژگی‌های اصلی سلول فلوتاسیون جیمسون:
- طراحی فشرده: این سلول‌ها فضای کمی اشغال می‌کنند و برای استفاده در محل‌های با فضای محدود مناسب هستند.
- بازدهی بالا: به دلیل طراحی خاص، این سلول‌ها توانایی جداسازی بالایی دارند و می‌توانند ذرات بسیار ریز را نیز به خوبی بازیابی کنند.
- زمان اقامت کوتاه: به دلیل طراحی نوآورانه، زمان اقامت مواد در سلول بسیار کم است که این امر باعث افزایش سرعت فرآیند می‌شود.
- مصرف کم انرژی: به دلیل عملکرد بهینه و استفاده از جریان‌های هوای طبیعی، سلول‌های جیمسون انرژی کمتری نسبت به سایر سلول‌های فلوتاسیون مصرف می‌کنند.
- کاهش نیاز به مواد شیمیایی: طراحی خاص این سلول‌ها باعث کاهش مصرف مواد شیمیایی مورد نیاز در فرآیند فلوتاسیون می‌شود.
معرفی سلول
این سلول از انواع سلول‌های فلوتاسیون پنوماتیک خودمکش است که از حدود سال 2000 در جهان مورد استفاده صنعتی قرار گرفته است. گروه صنعتی معدنی فرامین آسیا از سال 1395 شروع به طراحی و ساخت این سلول‌ها در داخل کشور کرده است. در این سلول‌ها با حذف قطعات گردان (روتور استاتور و پاروها) میزان استهلاک و مصرف انرژی (تا 40 درصد) کاهش چشمگیر داشته است. در این سلول‌ها از یک جت آزاد با سرعت بالا جهت اختلاط هوا و پالپ استفاده می‌شود که موجب کاهش قطر حباب‌ها و افزایش چشمگیر سطح ویژه حباب‌ها و در نتیجه کاهش زمان ماند (تا 50 درصد)، کاهش فضای اشغالی ( تا 50 درصد) و افزایش کارایی این سلول می‌شود. همچنین حباب‌های ریز توانایی سلول را در بازیابی نرمه‌ها (0 تا 20 میکرون) افزایش می‌دهد.
مکانیزم کار این دستگاه
در این سلول‌ها فرآیندهای اتصال و بازیابی در دو محفظه جداگانه انجام می‌گیرد. فرآیند اتصال نیاز به اختلاط بالا و در نتیجه میزان Jg بالایی دارد که در داخل دانکامر سلول انجام می‌شود و فرآیند بازیابی ذرات چسبیده به حباب نیاز به آرامش و Jg پایینی دارد که در داخل تانک جدایش انجام می‌شود و این امر موجب کاهش دنباله روی و افزایش عیار محصول می‌شود. همچنین این سلول اتوماسیون پذیری بالایی داشته و اپراتوری آن بسیار آسان می‌باشد. در سلول‌های جیمسون پمپ ورودی سلول، نقش اصلی را ایفا می‌کند و می‌توان گفت که استهلاک و کارکرد این سلول‌ها وابستگی کامل به استهلاک این پمپ‌ها دارد و لازم است از پمپ‌های با کیفیت با آلیاژهای ضد سایش و سیل آب بندی قوی (نظیر پمپ های دنور) استفاده گردد.
در حال حاضر پمپ‌هایی که توسط گروه صنعتی معدنی فرامین آسیا برای این سلول‌ها استفاده می‌شود، تنها نیاز به تعمیرات سالیانه دارد. استفاده از سلول‌های فلوتاسیون جیمسون در دنیا در مدارهایی مانند رافر اسکلپر (پیش رافر)، کلینر و ری‌کلینر موجب حصول نتایج چشمگیری است. لازم به ذکر است امروزه سلول‌های فلوتاسیون جیمسون را در مدارهای رافر و اسکونجر نیز مورد استفاده قرار می‌دهند و از مزایای آن در این مدار نیز استفاده می‌کنند.
گروه صنعتی معدنی فرامین آسیا با اتکا به تجربیات ارزشمند متخصصین خود قادر به طراحی و اجرای دستگاه‌های فلوتاسیون جیمسون در مقیاس‌های مختلف پایلوت و صنعتی می‌باشد.
