همانطور که در مقاله جدا کردن فازهای جامد از مایع (آبگیری کردن) شرح داده شد، یکی از روش های آب کش کردن، روش ته نشینی است که در این مقاله که برگرفته از کتاب کانه آرایی آقای دکتر نعمت اللهی است، با اصول این روش و تیکنر آشنا می شویم.
در اثر ته نشین کردن دانه های جامد در یک پالپ، مایع زلال و پالپ غلیظ شده ای به دست می آید. سرعت ته نشینی دانه های جامد در یک سیال را می توان بسته به ابعاد دانه ها با استفاده از قوانین Stokes و Newton بدست آورد. سرعت ته نشینی دانه های خیلی کوچک در حد میکرون تحت تاثیر نیروی وزن آنها، بسیار کم است. بنابراین ممکن است لازم باشد با استفاده از نیروی گریز از مرکز سرعت سقوط آنها را افزایش داد. همچنین می توان شرایط محیطی را به گونه ای تنظیم کرد که مواد ریزدانه به یکدیگر بچسبند (تحت تاثیر نیروی Van der Waals) و با سرعت بیشتری ته نشین شوند (کوآگولاسیون Coagulation) و یا از پلیمرهای فلوکولانت (Flocculants) استفاده کرد که با سرعت بیشتری ته نشینی صورت بگیرد. به این فرآیند فولوکولاسیون (Flocculation) گفته می شود.
ته نشینی ثقلی با غلیظ کردن، رایج ترین روش آبکشی کردن مواد در کانه آرایی است. این روش، نسبتا ارزان و دارای ظرفیت زیاد است. عملیات ته نشینی در حوضچه هایی انجام می شود که به آنها تیکنر (Thickener) گفته می شود. در نتیجه ی ته نشین شدن دانه های جامد، لایه ای از آب زلال در بخش فوقانی تیکنر تشکیل می شود. در اکثر حالات، غلظت پالپ در داخل تیکنر زیاد است و ته نشینی دانه ها در شرایط “سقوط با مانع” صورت می گیرد. پالپ غلیظ شده نیز از قسمت تحتانی تیکنر خارج می شود. تیکنرها می تواند به دو صورت پیوسته و غیرپیوسته کار کنند.
تیکنر پیوسته، از یک حوضچه ی استوانه ای تشکیل شده است که بسته به ظرفیت آن دارای قطری بین 2 تا 200 متر و عمقی بین 1 تا 7 متر است. پالپ اولیه از طریق لوله ای که در قسمت مرکزی قرار دارد و انتهای آن تا حدود چند دسیمتر به داخل پالپ موجود در حوضچه ی تیکنر فرو رفته است، وارد می شود تا به این ترتیب حتی المقدور تلاطم کمتری در محیط ایجاد شود. مایع صاف شده از طریق کانالی که در پیرامون بخش فوقانی تیکنر پیش بینی شده است، خارج می شود. حال آنکه دانه های جامد به صورت پالپی غلیظ شده از مجرایی که در بخش مرکزی قسمت تحتانی تعبیه شده است، به خارج هدایت می شوند. برای سهولت در تخلیه ی دانه های ته نشین شده، قسمت تحتانی تیکنر دارای شیب ملایمی به سمت مرکز آن است. به علاوه یک یا تعدادی بازوی گردان مجهز به یک سری پره در قسمت تحتانی قرار داده شده است تا مواد ته نشین شده را به سمت مجرای مرکزی هدایت می کنند. در تیکنرهای جدیدتر، این بازوها به نحوی طراحی شده اند که در صورت اعمال نیرویی بیش از حد مجاز به آنها، به صورت اتوماتیک به سمت بالا حرکت کرده تا از آسیب دیدن در امان باشند.
مشخصات تیکنرها را می توان با دقت زیاد بر مبنای آزمایش های آزمایشگاهی تعیین کرد و برعکس تجهیزاتی مانند آسیاها و کلاسیفایرها و … در تعیین مشخصات تیکنرها، نیازی به در نظر گرفتن فرضیات و یا استفاده از معادلات تجربی نیست.
منبع: کتاب کانه آرایی نوشته دکتر نعمت اللهی
تهیه و تنظیم: حمید عزیزان
بسیار عالی بود.