A részecskeméret-eloszlás szerepe a flokkulálószerek teljesítményében az ásványi feldolgozásnál
Az ásványi feldolgozás során a pelyhesítőszerek használata kulcsfontosságú a szilárd-folyadék elválasztási folyamat optimalizálásához, ahol a finom részecskék nagyobb klaszterekbe aggregálódnak, hogy fokozzák az ülepedést és javítsák az ásványi anyagok visszanyerését. A flokkulálószerek hatékonysága azonban nem minden alkalmazásban egységes. A flokkulálószer teljesítményét befolyásoló egyik legkritikusabb változó az ásványi zagy részecskeméret-eloszlása (PSD). Ha megértjük, hogy a PSD hogyan befolyásolja a pelyhesedési folyamatot, különbséget tehet a rendkívül hatékony működés és a nem hatékony működés és a magas költségek között.
A részecskeméret-eloszlás kulcsszerepet játszik annak meghatározásában, hogy a pelyhesítőszer mennyire képes aggregálni az ásványi részecskéket. Egy adott iszapban a részecskék az ultrafinomtól a nagyobb darabokig terjedhetnek, és e méretek aránya közvetlenül befolyásolja a Ásványi feldolgozó flokkulálószer képes stabil pelyheket képezni. Ha a szemcseméret túlságosan finom, az egyes részecskék térfogatukhoz képest nagyobb felülettel rendelkeznek, ami nagyobb adag flokkulálószert igényelhet a megfelelő fedés eléréséhez. Ezzel szemben a nagyobb részecskék könnyebben ülepednek, és nem igényelnek annyi flokkulálószert. A kihívás akkor jelentkezik, ha széles PSD van, finom és durva részecskék keverékével, mivel a flokkulálószert gondosan kell adagolni, hogy a méretspektrum mindkét végét megfelelően kezeljék a túlhasználat nélkül, ami megnövelheti a költségeket.
A finom részecskék, amelyeket gyakran "finomnak" neveznek, jelentik a legnagyobb nehézséget a flokkuláció során. Kis méretük és nagy felületi töltésük miatt hajlamosak a folyadékban szuszpendálva maradni, ami megnehezíti aggregációjukat. A pelyhesítő anyagoknak hatékonyan át kell hidalniuk ezeket a finom részecskéket, de ha a PSD erősen kisebb méretek felé ferdül, az eredmény lassú ülepedési sebesség és gyenge, instabil pelyhek képződése lehet. Ilyen esetekben a nagy molekulatömegű flokkulálószer kiválasztása javíthatja a teljesítményt, mivel ezek erősebb hidakat hoznak létre a részecskék között, ami jobb ülepedést tesz lehetővé. A finom részecskék megnövekedett felülete azonban azt is jelenti, hogy több aktív helyek vannak kitéve, ami gyakran nagyobb flokkulálószer adagolást igényel, ami növelheti az üzemeltetési költségeket és problémákat okozhat a túladagolással, ami túlzott iszaphoz vagy zavaros felülúszóhoz vezethet.
Másrészt a túlnyomórészt nagyobb részecskéket tartalmazó iszapok kevésbé igényesek Ásványi feldolgozó flokkulálószer használat. A durva részecskék természetesen hajlamosabbak leülepedni, így kevesebb flokkulálószerre van szükségük aggregációjuk elősegítéséhez. Ha azonban az eloszlás nagy és finom részecskéket is tartalmaz, a durva részecskék néha „lesöpörhetik” a finomszemcséket az ülepedés során, ami következetlen elválasztást eredményez. Ezt a jelenséget „gátolt ülepedésnek” nevezik, amikor a nagyobb részecskék gyorsabban mozognak, mint a finomabbak, és olyan zónákat hoznak létre, ahol a flokkulálószer nem működik megfelelően. A PSD kiegyensúlyozása ilyen esetekben létfontosságúvá válik, ami gyakran kettős flokkuláló rendszer vagy koaguláns alkalmazását teszi szükségessé a pelyhek méretének és ülepedési sebességének egyenletességének biztosítása érdekében.
