Bemeester die gebruik van flotasiereagense: verbeter die akkuraatheid van die opsporing van minerale samestelling

In die velde van Minerale verwerking en geologiese analise, die korrekte gebruik van Flotasie reagense is van kardinale belang vir die akkurate opsporing van minerale samestellings. Flotasie is 'n wyd toegepaste fisieschemiese proses vir mineraalskeiding en -verryking, wat staatmaak op verskille in die fisieschemiese eienskappe van minerale oppervlaktes. Deur reagense by te voeg, kan die hidrofilisiteit of hidrofobisiteit van minerale oppervlaktes aangepas word, wat die skeiding van teikenminerale van ganggesteente moontlik maak.

Hierdie artikel sal 'n reeks praktiese operasionele wenke bekendstel om laboratoriumtegnici en mynbou-ingenieurs te help om die flotasieproses te optimaliseer, wat die akkuraatheid en herhaalbaarheid van toetsresultate verbeter.

Kom ons begin eers met die basiese tipes flotasiereagense—versamelaars, Skuimers, en wysigers. Elke reagens speel 'n unieke rol in die flotasieproses. Versamelaars verhoog die hidrofobisiteit van minerale, wat hul aanhegting aan lugborrels bevorder; skuimers help om die skuimlaag te stabiliseer, sodat verrykte minerale maklik van die flodder geskei kan word; modifiseerders word gebruik om die pH of ioniese sterkte van die flodder aan te pas, wat optimale toestande vir mineraalflotasie skep.

Met voortdurende tegnologiese vooruitgang brei die tipes en toepassings van flotasiereagense ook uit. Die korrekte keuse en gebruik van hierdie reagense kan nie net verbeter nie Minerale herwinning tariewe en grade, maar bring ook aansienlike voordele in terme van omgewingsbeskerming en kostebeheer.

Hoe om Flotasie-reagense korrek te gebruik?

Tipes reagense

Die tipes reagense wat in flotasie-aanlegte gebruik word, hang af van faktore soos ertseienskappe, prosesvloei en die aantal gewenste minerale produkte. Oor die algemeen word hulle deur ertselektiwiteitstoetse of semi-industriële toetse bepaal.

Reagense kan breedweg in drie hooftipes gekategoriseer word op grond van hul funksies:

1. Skuimers: Organiese oppervlakaktiewe stowwe wat by die water-lug-koppelvlak versprei. Hulle word gebruik om 'n skuimlaag te genereer wat die minerale kan laat dryf. Algemene skuimers sluit in denneolie, kresielsuur en alkohole.

2. Versamelaars: Hul funksie is om teikenminerale vas te vang, wat die hidrofobisiteit van minerale oppervlaktes verander om drywende mineraaldeeltjies aan lugborrels te laat kleef. Op grond van hul aard kan versamelaars verdeel word in nie-polêre versamelaars, anioniese versamelaars en kationiese versamelaars. Algemeen gebruikte versamelaars sluit in swart medisyne, geel medisyne, wit medisyne, vetsure, vetterige amiene en minerale olies.

3. Wysigers: Wysigeerders sluit in aktiveerders en inhibeerders, wat die eienskappe van minerale oppervlaktes verander, wat die interaksie tussen minerale en versamelaars beïnvloed. Wysigers sluit ook middels in wat gebruik word om die chemiese of elektrochemiese eienskappe van die waterige medium te verander, soos pH-aanpassers en die toestand van versamelaars. Tipes wysigers sluit in:

• pH-aanpassers: Kalk, natriumkarbonaat, swaelsuur, swaeldioksied.

• Aktiveerders: Kopersulfaat, natriumsulfied.

• inhibeerders: Kalk, geelbloedsout, natriumsulfied, swaeldioksied, natriumsianied, sinksulfaat, kaliumdichromaat, waterglas, tannien, oplosbare kolloïede, stysel, sintetiese polimere, ens.

• Ander: Benattingsmiddels, flotasiemiddels, oplosmiddels, ens.

Reagens Dosis

Die dosis reagense tydens flotasie moet presies wees; onvoldoende of oormatige hoeveelhede kan mineraalverwerkingsaanwysers beïnvloed. Oormatige gebruik kan ook verwerkingskoste verhoog.

Verwantskap tussen reagensdosering en flotasie-aanwysers:

• Onvoldoende versamelaar dosis kan lei tot onvoldoende hidrofobisiteit van die minerale, wat die hersteltempo verminder. Omgekeerd kan oormatige hoeveelhede die kwaliteit van die konsentraat verlaag en skeidingsflotasie bemoeilik.

• Onvoldoende dosis skuimer kan lei tot swak skuimstabiliteit, terwyl oormatige hoeveelhede "oorloop"-verskynsels kan veroorsaak.

• Te min aktiveerder dosis kan lei tot swak aktivering, terwyl te veel die selektiwiteit van die flotasieproses kan ontwrig.

• Onvoldoende dosis inhibeerder kan die graad van die konsentraat verlaag, terwyl oormatige hoeveelhede die minerale wat behoort te dryf kan onderdruk, wat die herwinningskoers verlaag.

Reagensvoorbereiding

Vaste reagense word in vloeistowwe verdun vir maklike byvoeging. Water-onoplosbare reagense soos geel medisyne, amien-swart medisyne, waterglas, natriumkarbonaat, kopersulfaat en natriumsulfied moet as waterige oplossings met konsentrasies wat wissel van 2% tot 10% voorberei word. Water-onoplosbare reagense moet in 'n oplosmiddel opgelos word voordat dit voorberei word as 'n waterige oplossing vir byvoeging, soos sommige amienopsamelaars wat direk bygevoeg kan word, soos nr. 2 olie, nr. 31 swart medisyne en oliesuur. Vir hoogs oplosbare reagense wat aansienlike hoeveelhede benodig, wissel voorbereidingskonsentrasies tipies van 10% tot 20%, soos natriumsulfied, wat tydens gebruik teen 15% voorberei word. Vir swak oplosbare reagense kan organiese oplosmiddels gebruik word om dit op te los voordat dit as lae-konsentrasie-oplossings voorberei word.

Die keuse van Reagens voorbereiding metode hang hoofsaaklik af van die eienskappe van die reagense, die byvoegingsmetode en hul funksies. Dieselfde reagens kan beduidende verskille in dosis en effekte hê as gevolg van verskillende voorbereidingsmetodes. Oor die algemeen sluit algemene voorbereidingsmetodes in:

1. Voorbereiding van 'n 2% tot 10% waterige oplossing: Die meeste wateroplosbare reagense word op hierdie manier voorberei (bv. geel medisyne, kopersulfaat, waterglas).

2. Oplos in 'n oplosmiddel: Sommige water-onoplosbare reagense kan in spesiale oplosmiddels opgelos word. Wit medisyne is byvoorbeeld nie wateroplosbaar nie, maar kan in 'n 10% tot 20% anilienoplossing opgelos word, en moet gebruik word nadat 'n gemengde anilienoplossing voorberei is. Net so is anilien swart medisyne nie wateroplosbaar nie maar kan oplos in 'n natriumhidroksied alkaliese oplossing, so 'n alkaliese natriumhidroksied oplossing moet eers voorberei word voordat die reagens bygevoeg word om 'n anilien swart medisyne oplossing vir flotasie te skep.

3. Voorbereiding as 'n suspensie of emulsie: Vir sommige swak oplosbare vaste reagense kan hulle as emulsies voorberei word vir gebruik. Kalk het byvoorbeeld baie lae oplosbaarheid in water, dus kan dit fyn gemaal word tot poeier en met water gemeng word om 'n melkerige suspensie te skep (bv. kalkmelk), of dit kan direk in droë poeiervorm in die balmeul of roertenk gevoeg word.

4. Verzeping: Vir vetsuurversamelaars is verseping die mees algemene metode. Byvoorbeeld, wanneer hematiet gekies word, word verseepde seep van paraffien en teerolie as 'n versamelaar gebruik. Om teerolie te verseep, moet ongeveer 10% natriumkarbonaat bygevoeg word wanneer die reagens voorberei word, en verhit word om 'n warm seepoplossing vir byvoeging te skep.

5. emulsifisering: Emulsifikasie kan bereik word met behulp van ultrasoniese emulgering of meganiese roer. Na emulgering kan vetsure en diesel hul verspreiding in die flodder verbeter, wat die doeltreffendheid van die reagense verbeter. Die byvoeging van sommige emulgeermiddels kan die doeltreffendheid verder verbeter.

6. Versuring: Wanneer kationiese versamelaars gebruik word, moet dit weens hul swak oplosbaarheid vooraf met soutsuur of asynsuur behandel word voordat dit in water vir flotasie kan oplos.

7. Aërosol metode: Dit is 'n nuwe voorbereidingsmetode wat die werking van reagense verbeter. Dit behels die gebruik van 'n spesiale spuittoestel om die reagense in 'n lugmedium te aërosoliseer voordat dit direk by die flotasietenk gevoeg word, dus ook na verwys as "aërosolflotasiemetode". Hierdie metode verbeter nie net die dryfbaarheid van nuttige minerale nie, maar verminder ook die reagensgebruik aansienlik. Byvoorbeeld, die dosis van versamelaars kan slegs een-derde tot een-vierde van die gewone hoeveelheid wees, terwyl die skuimer-dosis slegs een-vyfde kan wees.

8. Elektrochemiese behandeling van reagense: Gelykstroom word deur die oplossing gevoer om flotasiereagense chemies te behandel, wat die reagens se toestand, pH-waarde en redokspotensiaal kan verander en sodoende die konsentrasie van die mees aktiveerreagenskomponente verhoog, die kritieke konsentrasie vir die vorming van kolloïede verhoog en die verspreiding van swak oplosbare reagense in water verbeter.

Oor die algemeen word versamelaars en skuimers vir 1-2 minute geroer, terwyl sommige reagense, soos kaliumdichromaat wat gebruik word om lood in koper-loodskeiding te onderdruk, langer geroer kan word.

Reagensbyvoegingligging

Om die doeltreffendheid van flotasiereagense te maksimeer, is die algemene praktyk om aanpassingsmiddels, inhibeerders en sommige versamelaars (bv. keroseen) in die balmeul by te voeg om so vroeg as moontlik 'n geskikte flotasie-omgewing te skep. Versamelaars en skuimers word meestal in die eerste roertenk van die flotasieproses bygevoeg. As daar twee roertenks is, moet die aktiveerder in die eerste tenk gevoeg word, terwyl die versamelaar en skuimer in die tweede tenk bygevoeg moet word. Die byvoegingspunte wissel na gelang van die rolle van die reagense in die flotasiemasjien. Byvoorbeeld, kopersulfaat, geel medisyne en denneolie word gewoonlik in die volgende volgorde bygevoeg: kopersulfaat word in die middel van die eerste roertenk bygevoeg, geel medisyne in die middel van die tweede tenk, en denneolie by die uitlaat van die tweede roertenk. Oor die algemeen voeg flotasie-aanlegte eers pH-aanpassers by om die flodder tot 'n gepaste pH te bring voordat die versamelaar en inhibeerder meer effektief laat werk. Wanneer reagense bygevoeg word, is dit noodsaaklik om bewus te wees van die kwessie van sekere skadelike ione wat reagensondoeltreffendheid veroorsaak. Byvoorbeeld, koperione wat met hidriedione reageer kan lei tot die ondoeltreffendheid van hidriede. In koper-swael-skeiding, as daar baie koperione in die roertenk is, moet sianied nie by die roertenk gevoeg word nie, maar moet dit direk tydens die skeidingsflotasieproses bygevoeg word.

Reagenstoevoegingsbestelling

Die tipiese volgorde van reagensbyvoeging in flotasie-aanlegte is soos volg: vir die flotasie van rou ertse moet dit pH-aanpassers, inhibeerders of aktiveerders, skuimers en versamelaars wees; vir minerale wat tydens flotasie geïnhibeer is, is die volgorde aktiveerders, versamelaars en skuimers.

Reagensbyvoegingsmetodes

Daar is oor die algemeen twee metodes om reagense by te voeg: gesentraliseerde toevoeging en gedispergeerde toevoeging. Die keuse van byvoegingsmetode moet beide die reagenstipes en die reagense se aksies in ag neem.

1. Gesentraliseerde toevoeging: Die meeste reagense word sentraal bygevoeg; byvoorbeeld, versamelaars, aktiveerders en inhibeerders word by die roertenks gevoeg.

2. Verspreide toevoeging: Sommige reagense kan direk in die flotasietenk gevoeg word, wat dikwels toegedien word op reagense wat vlugtig of sensitief is vir ander reagense. Byvoorbeeld, as die flotasiereagense nadelige effekte op mekaar veroorsaak (bv. die negatiewe invloed van oormaat natriumsulfied op geaktiveerde flotasie), kan reagense direk by die flotasiemasjien gevoeg word.

Gevolgtrekking

Deur die korrekte seleksie, voorbereiding, dosering en byvoeging van flotasiereagense kan mineraalverwerking en geologiese analise geoptimaliseer word, wat die akkuraatheid en doeltreffendheid van toetse en ontledings verbeter. Hierdie operasionele wenke het ten doel om laboratoriumtegnici en mynbou-ingenieurs te help om flotasiereagense beter te gebruik, wat lei tot verbeterde operasionele doeltreffendheid en meer betroubare resultate.