خواص سنجی و استفاده از بیوسورفکتانت های رامنولیپیدی در شناورسازی مواد معدنی به عنوان کفساز

در پژوهش حاضر، قابلیت بهره برداری از بیوسورفکتانت رامنولیپیدی تولید شده از باکتری pseudomonas aeruginosa، به عنوان کفساز در فلوتاسیون مواد معدنی مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور ابتدا، ویژگیهای فیزیکوشیمیایی و کفسازی بیوسورفکتانت تعیین و با کفسازهای شیمیایی متداول مقایسه شد. سپس، رفتار کفسازی آن در فلوتاسیون چند نمونه کانه شامل مس، فسفات، زغال و آهن در حضور و غیاب دیگر معرفهای فرایندی ارزیابی شد. نتایج مشخصه یابی فیزیکی شیمیایی نشان داد که بیوسورفکتانت تولید شده متشکل از دو ساختار مونورامنولیپید (r1c10c10) و دی رامنولیپید (r2c10c10) با خلوص 5/97% است. اندازه گیریهای کشش سطحی نیز بیانگر فعالیت سطحی بالای رامنولیپید (mn/m 29) نسبت به کفسازهای مورد مطالعه، یعنی متیل ایزوبوتیل کربینول، روغن کاج و دو نمونه پلی گلیکول اتر با وزنهای مولکولی 264 و 395 g/mol بود. این فعالیت سطحی بالا به دلیل وزن مولکولی بالا، حضور چندین عامل اکسیژنه در ساختار بیوسورفکتانت و تشکیل لایه متراکمتری از مولکولهای جذب شده رامنولیپید بر فصل مشترک آب و هوا است. ارزیابی رفتار کفسازی تعادلی و دینامیکی بیوسورفکتانت در سیستم دو فازی نشان داد که کف حاصل از رامنولیپید به مراتب پایدارتر از کف حاصل از کفسازهای مورد مطالعه است. این پایداری با نتایج مشاهده شده در سیستم سه فازی نیز مطابقت داشت. ترتیب شاخص کفسازی دینامیکی (s.dm3/mol) برای کفسازها عبارت بود از: رامنولیپید (597091) > a-65 (285655) > df-250 (210097) > mibc (34564) > روغن کاج (2/8059). مقایسه مقادیر وزن مولکولی (g/mol 577) با عدد تعادل آبدوستی/آبرانی (17/10) و شاخص کفسازی دینامیکی (s.dm3/mol 597091) با غلظت بحرانی ادغام (mol/l 6-10×9) حاکی از برتری قابلیت کفسازی بر گزینش پذیری رامنولیپید بود؛ این ویژگی، بهبود بازیابی ذرات درشت و یا با دانسیته بالا را به دنبال خواهد داشت که در ارزیابی انجام شده در فلوتاسیون کانه مس تأیید شد. بررسی قابلیت استفاده از بیوسورفکتانت به عنوان کفساز در فلوتاسیون چند نمونه ماده معدنی در قالب طرحهای آزمایشی فاکتوریلی یک فاکتوری با بلوک بندی زمانی نشان داد که افزودن این ماده در اغلب موارد بر رفتار فلوتاسیون کانیهای مورد مطالعه تأثیری بارز دارد. در کلیه آزمایشهای انجام شده، کارایی فلوتاسیون ذرات درشت و یا با دانسیته بالا که بطور عمده کانیهای آهندار را شامل می شدند، بهبود یافت. این رفتار به سه عامل نسبت داده شد: افزایش قابلیت حمل چنین ذراتی توسط بیوسورفکتانت به عنوان یک کفساز قوی، افزایش نرخ دنباله روی و بر هم کنش احتمالی رامنولیپید با این ذرات. اگر چه در حضور بیوسورفکتانت، کارایی فلوتاسیون برخی کانیها کاهش یافت، اما بهبود فلوتاسیون ذرات درشت و یا با دانسیته بالا می تواند نشان دهنده امکان استفاده از رامنولیپید در فلوتاسیون کانیهای سنگینی همچون سرب و روی باشد.