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

یکی از عامل‌های مؤثر در بازدهی فرایند فلوتاسیون، توزیع ابعادی حباب‌ها می‌باشد. توزیع اندازه حباب‌ها بر سه مرحله برخورد، چسبیدن و جدایش ذره/ حباب مؤثر می باشد. در این پژوهش، توزیع اندزه حباب‌های تولید شده در یک سلول فلوتاسیون مکانیکی آزمایشگاهی، با روش مستقیم آنالیز تصویری اندازه‌گیری شد. افزون بر اندازه‌گیری ابعاد، پارامترهای مؤثر بر توزیع اندازه حباب‌ها شامل غلظت کف ساز،  pHو دما نیز مورد بررسی قرار گرفتند. برای نمونه‌برداری و عکس‌برداری از حباب‌ها، دستگاه نمایشگر حباب شامل محفظه‌ی نمایش و لوله‌ی نمونه‌گیر، ساخته شد. پس از عکس‌ برداری از حباب‌ها، تصویرها توسط نرم افزار Image J Ver. 1.44 پردازش شدند. برای کاهش تعداد حباب‌ها در محفظه عکس‌برداری و کمینه کردن همپوشانی آن‌ها، قطر لوله‌ی نمونه‌گیر تا حد امکان کوچک انتخاب شد. با پوشاندن وجه ‌های جانبی محفظه‌ی 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 حباب‌ها در تصویرها و خطای ناشی از پرسپکتیو برطرف شدند. به منظور کمینه کردن انحراف معیار اندازه‌گیری ابعاد حباب‌ها، در هر آزمایش 200 عکس از حباب‌ها گرفته شد و تعدادی از آن‌ها به صورت تصادفی برای پردازش انتخاب شدند. بررسی اثر کف‌ ساز بر توزیع اندازه حباب‌ها نشان داد که با افزایش غلظت کف ساز ازppm 10 به ppm 60 قطر ساتر حباب‌ها (d32) از 910 میکرون به 706 میکرون کاهش یافت. همچنین، نتیجه‌ ها نشان داد که با افزایش مقدار  pHاز 4 به 4/10، همزمان با افزایش مقدار مطلق پتانسیل زتا، d32 حباب‌ها از 1020 میکرومتر به 754 میکرومتر کاهش یافت و منحنی توزیع اندازه حباب‌ها به توزیع نرمال نزدیک‌تر شد. بررسی اثر دما بر توزیع ابعادی حباب‌ها نشان دهنده افزایش قطر ساتر حباب‌ها از 611 میکرومتر به 830 میکرومتر با افزایش دمای محلول از 10 درجه سلسیوس به 47 درجه سلسیوس می ‌باشد.