फ्लोटेशन (Flotation) एक प्रक्रिया है जो विभिन्न उद्योगों में उपयोग होती है जिसका उद्देश्य चाहिए गए खनिजों या अन्य मूल्यवान सामग्री को कम मूल्यवान सामग्री से अलग करना है। यह अलगाव प्राप्त करने के तरीकों में मौजूद खण्डों के परिस्थितियों में अंतरों पर निर्भर करती है। यहां फ्लोटेशन प्रक्रिया के महत्वपूर्ण विवरण हैं:
1. फ्लोटेशन का सिद्धांत:
- सतह तनाव: फ्लोटेशन तरलों की सतह तनाव गुणों पर निर्भर करती है। जब एक ठोस कण तरल में डाला जाता है, तो यह उस तरल के मोलेक्यूल्स के साथ प्रभासित होता है जो उसकी सतह पर होते हैं। इन प्रभासणों की मजबूती विभिन्न पदार्थों के लिए अलग हो सकती है।
- हाइड्रोफोबिक और हाइड्रोफिलिक: कणों को अक्सर हाइड्रोफोबिक (पानी को खत्म करने वाला) या हाइड्रोफिलिक (पानी को आकर्षित करने वाला) रूप में वर्गीकृत किया जाता है। फ्लोटेशन में, हाइड्रोफोबिक कण वायु बुलबुलों से चुने जाते हैं और वे तरल की सतह पर लिए जाते हैं, जबकि हाइड्रोफिलिक कण तरल में ही रहते हैं।
2. फ्लोटेशन प्रक्रिया:
- संरचना: पहले चरण में, अलग किए जाने वाले खनिज या सामग्री को पिसा जाता है और पानी के साथ मिश्रित किया जाता है। इसमें यह प्राथमिकता का स्पष्ट रूप से निर्धारण करने के लिए रासायनिक योजक जोड़े जाते हैं जो वायरोधी खनिजों को वायु बुलबुलों से लगाने को प्रोत्साहित करते हैं।
- उत्तेजना: मिश्रण को पानी में छलांग देने के लिए विशेषत: धीर छलांग देने की प्रक्रिया को उत्तेजना कहा जाता है.
- वायु प्रवाहित करना: वायु को छोटी बुलबुलों के रूप में मिश्रण में डाला जाता है। ये बुलबुले हाइड्रोफोबिक कणों से जुड़ते हैं, जिन्हें तरल की सतह पर लाए जाता है।
- फ्रॉथ निर्माण: जैसे ही वायु बुलबुले सतह की ओर बढ़ते हैं, वे एक फ्रॉथ परत बनाते हैं। हाइड्रोफोबिक कण इस फ्रॉथ में फंसे रहते हैं, जिससे एक कंसेन्ट्रेट बनता है।
- टेलिंग्स: बचे हुए कण, जो आमतौर पर हाइड्रोफिलिक और कम मूल्यवान होते हैं, वर्तमान तरल में रहते हैं और इन्हें टेलिंग्स कहा जाता है।
3. फ्लोटेशन के प्रकार:
- फ्रॉथ फ्लोटेशन (Froth Flotation): यह फ्लोटेशन की सबसे सामान्य प्रक्रिया है। इसमें चाहिए गए मिनरल्स को गैंग (अवांछनी सामग्री) से अलग करने के लिए तरल की सतह पर फ्रॉथ परत बनाई जाती है।
- कॉलम फ्लोटेशन (Column Flotation): कॉलम फ्लोटेशन में अलगाव एक ऊँची वस्त्रक में किया जाता है, जिससे कणों के लिए अधिक निवास समय प्राप्त होता है, जिससे बेहतर अलगाव होता है।
- फ्लैश फ्लोटेशन (Flash Flotation): फ्लैश फ्लोटेशन में, मूल्यवान मिनरल्स को बहुत तेजी से महसूस किया जाता है, महसूस किया जाता है कि वे बहुत पतला पिसे जाते हैं और अलग करना कठिन हो सकता है।
- डिसॉल्व्ड एयर फ्लोटेशन (Dissolved Air Flotation, DAF): DAF का उपयोग जलचिकित्सा से निकालने के लिए किया जाता है जो विशेषज्ञता और तेल से है। यह अपशिष्टों को जोड़ने के लिए वायु बुलबुलों की वायरोधी सतहों से जुड़े रहने पर निर्भर करता है जो उन्हें हटाने के लिए तरल की सतह पर उठाते हैं।
4. अनुप्रयोग:
- खनिज प्रसंस्करण: फ्लोटेशन खनन और खनिज प्रसंस्करण में खनिजों को उत्पन्न सामग्री से अलग करने के लिए व्यापक रूप से प्रयुक्त होती है।
- जल उपचार: DAF फ्लोटेशन को जल उपचार संयंत्रों में अपशिष्टों और तेलों को निकालने के लिए प्रयुक्त किया जाता है।
- कागज की पुनर्चक्रण: फ्लोटेशन पेपर की पुनर्चक्रण में इंक और अन्य अपशिष्टों को पेपर की पल्प से अलग करने के लिए प्रयुक्त होती है।
- तेल और गैस उद्योग: तेल और गैस उद्योग में पानी से तेल और गैस को अलग करने के लिए फ्लोटेशन का उपयोग किया जाता है।
फ्लोटेशन विभिन्न उद्योगों में मूल्यवान सामग्री को पुन: प्राप्त करने और अंत प्रोडक्ट्स की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए एक आवश्यक और प्रभावी अलगाव प्रक्रिया है। यह संसाधन निष्कर्षण, पर्यावरण संरक्षण और पुनर्चक्रण प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
Flotation is a process used in various industries to separate desired minerals or other valuable materials from less valuable substances. It relies on the differences in the surface properties of particles to achieve separation. Here are the key details about the flotation process:
1. Principle of Flotation:
- Surface Tension: Flotation relies on the surface tension properties of liquids. When a solid particle is placed in a liquid, it interacts with the liquid’s molecules at its surface. The strength of these interactions can be different for different substances.
- Hydrophobic and Hydrophilic: Particles are often classified as either hydrophobic (repelling water) or hydrophilic (attracting water). In flotation, hydrophobic particles are selectively attached to air bubbles and are carried to the liquid’s surface, while hydrophilic particles remain in the liquid.
2. The Flotation Process:
- Conditioning: In the first step, the ore or material to be separated is ground into fine particles and mixed with water. Chemical reagents are added to create conditions that promote the attachment of the desired minerals to air bubbles.
- Agitation: The mixture is vigorously agitated to create a suspension of fine particles in the water.
- Air Injection: Air is injected into the mixture in the form of small bubbles. These bubbles attach to the hydrophobic particles, carrying them to the liquid’s surface.
- Froth Formation: As the air bubbles rise to the surface, they create a froth layer. The hydrophobic particles are trapped in this froth, forming a concentrate.
- Tailings: The remaining particles, which are typically hydrophilic and less valuable, stay in the liquid and are called tailings.
3. Types of Flotation:
- Froth Flotation: This is the most common method of flotation. It involves creating a froth layer on top of the liquid to separate valuable minerals from gangue (unwanted materials).
- Column Flotation: In column flotation, the separation is done in a tall vessel called a column, which provides a longer residence time for particles, allowing for better separation.
- Flash Flotation: Flash flotation is a process where valuable minerals are separated immediately at the grinding stage, before they can be ground too finely and become difficult to separate.
- Dissolved Air Flotation (DAF): DAF is used in wastewater treatment to remove suspended solids and oils. It relies on the attachment of air bubbles to impurities, which then float to the surface for removal.
4. Applications:
- Mineral Processing: Flotation is widely used in mining and mineral processing to separate valuable minerals from ore.
- Water Treatment: DAF flotation is used in water treatment plants to remove contaminants from wastewater.
- Paper Recycling: Flotation is employed in the recycling of paper to separate ink and other contaminants from paper pulp.
- Oil and Gas Industry: Flotation is used in the oil and gas industry for separating oil and gas from water.
Flotation is a versatile and effective separation technique used in various industries to recover valuable materials and improve the quality of end products. It plays a crucial role in resource extraction, environmental protection, and recycling processes.