Tuyển khoáng
Thao tác đơn nguyên > Tuyển nổi

Tuyển nổi bọt là một quá trình làm giàu quan trọng. Quá trình này có thể được sử dụng để tách hai hạt khác nhau bất kỳ nào và được vận hành bởi hóa học bề mặt của các hạt. Trong tuyển nổi, bọt (bong bóng) được đưa vào quặng mịn nhão và bọt nổi lên qua quặng mịn nhão này. Trong quá trình này, các hạt kị nước bám dính vào bề mặt của bọt. Động lực cho sự bám dính này là sự thay đổi năng lượng tự do bề mặt khi bám dính xảy ra. Các bọt này nổi lên qua lớp bột nhão này và được thu thập từ bề mặt. Để cho phép các hạt bám vào, cần xem xét cẩn thận hóa học của quặng mịn nhão. Những cân nhắc này bao gồm pH, Eh và sự hiện diện của thuốc tuyển nổi. Độ pH rất quan trọng vì nó làm thay đổi điện tích của bề mặt hạt và ảnh hưởng đến quá trình hấp thụ hóa học của các thuốc tập hợp trên bề mặt hạt.
Việc bổ sung thuốc tuyển nổi cũng ảnh hưởng đến hoạt động của các quá trình này. Hóa chất quan trọng nhất được thêm vào là thuốc tập hợp. Hóa chất này liên kết với bề mặt của các hạt vì nó là chất hoạt động bề mặt. Những cân nhắc chính trong hóa chất này là bản chất của nhóm đầu và kích thước của chuỗi hydrocarbon. Đuôi hydrocarbon cần phải ngắn để tối đa hóa tính chọn lọc của khoáng vật mong muốn và nhóm đầu quyết định loại khoáng vật mà nó gắn vào.
Các thuốc tạo bọt là một bổ sung hóa chất quan trọng khác vào quặng mịn nhão vì nó cho phép bọt ổn định được hình thành. Điều này rất quan trọng vì nếu bọt kết tụ thì các khoáng vật rơi ra khỏi bề mặt của chúng. Tuy nhiên, bọt này không nên quá ổn định vì điều này ngăn cản việc vận chuyển dễ dàng và khử nước của tinh quặng được hình thành. Cơ chế của các thuốc tạo bọt này vẫn chưa được hiểu rõ và nghiên cứu sâu hơn về cơ chế của chúng vẫn đang được thực hiện.
Thuốc cản nổi và thuốc hoạt hóa được sử dụng để phân tách có chọn lọc khoáng vật này với khoáng vật khác. Thuốc cản nổi ức chế tuyển nổi một khoáng vật hay nhiều khoáng vật trong khi các thuốc hoạt hóa cho phép tuyển nổi các khoáng vật khác. Các ví dụ trong số này bao gồm CN−, được sử dụng để ức chế tất cả các sulfide trừ galena và thuốc cản nổi này được cho là hoạt động bằng cách thay đổi độ hòa tan của các thuốc tập hợp hấp thụ hóa học và hấp thụ vật lý đối với các sulfide. Giả thuyết này bắt nguồn từ Nga. Một ví dụ về thuốc hoạt hóa là các ion Cu2+, được sử dụng để tuyển nổi sphalerit.
Có một số ngăn có thể được sử dụng để tuyển nổi các khoáng vật. Chúng bao gồm các cột tuyển nổi và các ngăn tuyển nổi cơ học. Các cột tuyển nổi được sử dụng cho các khoáng vật mịn hơn và chúng thường có phẩm cấp cao hơn nhưng độ thu hồi thấp hơn so với các ngăn tuyển nổi cơ học. Các ngăn đang sử dụng tại thời điểm hiện nay có thể vượt quá 300 m³. Điều này được thực hiện vì chúng rẻ hơn trên mỗi đơn vị khối lượng so với các ngăn nhỏ hơn, nhưng chúng khó kiểm soát hơn các ngăn nhỏ hơn.
Quá trình này được phát minh vào thế kỷ 19 tại Úc. Nó được sử dụng để thu hồi tinh quặng sphalerit từ quặng đuôi sinh ra từ tuyển trọng lực. Những cải tiến tiếp theo cũng đến từ Úc dưới dạng ngăn Jameson, được phát triển tại Đại học Newcastle, Úc. Nó hoạt động bằng cách sử dụng một vòi phun nhúng chìm tạo ra các bong bóng nhỏ. Các bong bóng nhỏ này có động năng cao hơn và do đó chúng có thể được sử dụng để tuyển nổi các khoáng vật hạt mịn, chẳng hạn như những hạt được sản xuất bởi Isa mill.
Lò phản ứng tuyển nổi theo giai đoạn (SFR) chia quá trình tuyển nổi thành 3 giai đoạn xác định trên mỗi ngăn và ngày càng trở nên phổ biến hơn khi sử dụng vì chúng đòi hỏi ít năng lượng, không khí và không gian lắp đặt hơn.