Cегодня поговорим о флотации – физико-химическом методе разделения твердых частиц, который применяется не только в промышленности, но и, например, в виноделии.
Что такое флотация?
Флотация — это физико-химический метод разделения твёрдых частиц и выделения капель дисперсной фазы из эмульсий, основанный на принципе их взаимодействия с жидкой средой. Процесс происходит на границе раздела фаз, чаще всего между водой и газом. Частицы, обладающие гидрофобными свойствами (то есть плохо смачиваемые водой), стремятся удержаться на межфазной поверхности, а гидрофильные частицы (хорошо смачиваемые водой) отделяются от них.
На практике всё сводится к следующему: разделение происходит на границе сред, как правило, газа и жидкости. Газовые пузырьки или капельки масла прилипают к гидрофобным частицам и поднимают их на поверхность, а гидрофильные частицы опускаются на дно.
Области применения флотации
Флотация широко применяется в различных отраслях:
- Горнодобывающая промышленность — для обогащения руд и извлечения ценных минералов.
- Экология — очистка промышленных сточных вод от органики и твёрдых частиц.
- Химическая промышленность — разделение многокомпонентных смесей при производстве фосфатов, солей, реагентов; выделение полезных фракций из шлама при вторичной переработке.
- Нефтеперерабатывающая промышленность — очистка сточных вод от нефтепродуктов на НПЗ и буровых платформах, вспомогательная технология при очистке нефти.
- Пищевая промышленность — очистка сточных вод пищевых производств, осветление соков, флотация жиров при переработке пищевых отходов.
- Виноделие — в производстве осветлённых виноматериалов.
Историческая справка
Первый патент на флотацию, как метод обогащения минерального сырья с использованием газовой фазы, был зарегистрирован в 1860 году. К концу XIX века в процессе начали применять масло, что повысило эффективность извлечения гидрофобных частиц. Технология служила исключительно задачам добычи и переработки полезных ископаемых.
Ситуация изменилась в 1970-х годах, когда флотация получила новое применение в системах очистки воды. При этом сам физико-химический принцип остался прежним, изменилась лишь задача: вместо извлечения ценных компонентов – удаление примесей.
Этимология
По одной версии, термин «флотация» происходит от французского flottation (от flotter – плавать), другая версия – от англ. flotation (от float– всплывать). Название напрямую отражает суть процесса: всплывание частиц к поверхности за счёт их физико-химических свойств.