بررسی تاثیر پارامترهای موثر بر توزیع اندازه حباب ها در سلول فلوتاسیون مکانیکی با اصلاح روش آنالیز تصویری

یکی از عامل های موثر در بازدهی فرایند فلوتاسیون، توزیع ابعادی حباب ها می باشد. توزیع اندازه حباب ها بر سه مرحله برخورد، چسبیدن و جدایش ذره/ حباب موثر می باشد. در این پژوهش، توزیع اندزه حباب های تولید شده در یک سلول فلوتاسیون مکانیکی آزمایشگاهی، با روش مستقیم آنالیز تصویری اندازه گیری شد. افزون بر اندازه گیری ابعاد، پارامترهای موثر بر توزیع اندازه حباب ها شامل غلظت کف ساز،  pHو دما نیز مورد بررسی قرار گرفتند. برای نمونه برداری و عکس برداری از حباب ها، دستگاه نمایشگر حباب شامل محفظه ی نمایش و لوله ی نمونه گیر، ساخته شد. پس از عکس برداری از حباب ها، تصویرها توسط نرم افزار Image J Ver. ۱.۴۴ پردازش شدند. برای کاهش تعداد حباب ها در محفظه عکس برداری و کمینه کردن همپوشانی آن ها، قطر لوله ی نمونه گیر تا حد امکان کوچک انتخاب شد. با پوشاندن وجه های جانبی محفظه ی نمایش، از ورود نور به محفظه عکس برداری از طریق این صفحه ها جلوگیری شده و کیفیت تصویرها بهبود یافت. همچنین، با تنظیم عمق میدان عکس برداری و با استفاده از لنز مناسب، مشکل های موجود در مطالعه های پیشین مانند همپوشانی حباب ها در تصویرها و خطای ناشی از پرسپکتیو برطرف شدند. به منظور کمینه کردن انحراف معیار اندازه گیری ابعاد حباب ها، در هر آزمایش ۲۰۰ عکس از حباب ها گرفته شد و تعدادی از آن ها به صورت تصادفی برای پردازش انتخاب شدند. بررسی اثر کف ساز بر توزیع اندازه حباب ها نشان داد که با افزایش غلظت کف ساز ازppm ۱۰ به ppm ۶۰ قطر ساتر حباب ها (d۳۲) از ۹۱۰ میکرون به ۷۰۶ میکرون کاهش یافت. همچنین، نتیجه ها نشان داد که با افزایش مقدار  pHاز ۴ به ۴/۱۰، همزمان با افزایش مقدار مطلق پتانسیل زتا، d۳۲ حباب ها از ۱۰۲۰ میکرومتر به ۷۵۴ میکرومتر کاهش یافت و منحنی توزیع اندازه حباب ها به توزیع نرمال نزدیک تر شد. بررسی اثر دما بر توزیع ابعادی حباب ها نشان دهنده افزایش قطر ساتر حباب ها از ۶۱۱ میکرومتر به ۸۳۰ میکرومتر با افزایش دمای محلول از ۱۰ درجه سلسیوس به ۴۷ درجه سلسیوس می باشد.

کلیدواژه ها:

فلوتاسیون مکانیکی ، توزیع اندازه حباب ، پارامترهای موثر ، نمایشگر حباب ، پردازش تصویری