أهم 20 مادة كيميائية في معالجة المعادن

تشمل معالجة المعادن ثلاث عمليات: الغسل، والتكسير، والتخصيب. خلال عملية تركيز المعادن الثمينة من خامات متعددة المعادن منخفضة الجودة إلى مركزات عالية الجودة، يجب إضافة أنواع مختلفة من المواد المجمعة، والمُرغية، والمثبطة، والمُرسبة. معظم هذه المواد سامة وضارة، مثل السيانيدات ، والزرنيخيدات، والكرومات، ومختلف أنواع زانثات الألكيل، والفينولات المُستبدلة، والأنيلينات، والبيريدينات، والهيدروكربونات ، والألكينات، والإيثرات، والكيتونات، والألدهيدات، والإسترات، وغيرها. يمكن لهذه المواد أن تتسرب إلى البيئة عبر تصريف مياه الصرف الناتجة عن معالجة المعادن أو عبر أحواض المخلفات، مما يؤدي إلى تلوث ثانوي ويُلحق ضرراً بالغاً بالبيئة. تشير كواشف معالجة المعادن بشكل رئيسي إلى عوامل التجميع، وعوامل الرغوة، والمثبطات، وعوامل التلبيد، والمعدلات، بالإضافة إلى عوامل الاستخلاص، ومحسنات مصفوفة الاستخلاص، والمخففات المستخدمة في علم المعادن المائية، والتي تشمل مئات المركبات الاصطناعية العضوية أو غير العضوية المختلفة.

ما هي أهم المواد المستخدمة في معالجة المعادن؟

من بين 68 ملوثًا مدرجًا على القائمة السوداء للملوثات ذات الأولوية في الصين، 24 مادة كيميائية تُستخدم في معالجة المعادن (بما في ذلك الزرنيخ، والبريليوم، والكادميوم، والكروم، والزئبق ، والنيكل، والثاليوم، والنحاس، والرصاص، ومركباتها). تشمل المواد الكيميائية الضارة بالبيئة السيانيدات ، وكبريتيد الهيدروجين، والفوسفين، والفلوريدات، والزرنيخيدات، والكرومات، وكبريتات النحاس، وكبريتات الزنك، وثاني كبريتيد الكربون، والكبريتيتات، ومختلف أنواع زانثات الألكيل، ومركبات الفوسفور العضوية، والكحولات الدهنية، والأنيلينات، والبيريدينات، والهيدروكربونات، والألكينات، والإيثرات، والكيتونات، والألدهيدات، والإسترات، ومئات المواد الأخرى. اخترنا لكم 20 من أهم هذه المواد الكيميائية لتكون مرجعًا لكم. لنلقِ نظرة!

صوديوم إيثيل إكسانثات

• الصيغة الجزيئية: C2H5OCSSNa

• الخصائص: مسحوق أصفر فاتح (أو حبيبات) ذو رائحة مهيجة، قابل للذوبان في الماء والكحول وما إلى ذلك، وقادر على تكوين مركبات غير قابلة للذوبان مع أيونات المعادن مثل الكوبالت والنحاس والنيكل.

• الاستخدامات الرئيسية: يُعدّ إيثيل زانثات الصوديوم مُجمِّعًا ذا انتقائية عالية بين منتجات سلسلة الزانثات. يُمكن استخدامه على نطاق واسع في التعويم الانتقائي لخامات الكبريتيد سهلة التعويم أو المعقدة للمعادن غير الحديدية. كما يُمكن استخدامه مع عوامل الكبريتيد لتعويم خامات أكسيد النحاس والرصاص. ويُستخدم أيضًا كعامل ترسيب في المعالجة المائية للمعادن (مثل تنقية محلول الزنك الإلكتروليتي) وكمُسرِّع للفلكنة في المطاط.

إيزوبروبيل إكسانثات الصوديوم

• الصيغة الجزيئية: (CH3)2CHOCSSNa

• الخصائص: مسحوق أصفر فاتح (أو حبيبات) ذو رائحة مزعجة، قابل للذوبان في الماء.

• الاستخدامات الرئيسية: يتميز إيزوبروبيل زانثات الصوديوم بقدرة تجميع أعلى قليلاً في عملية تعويم خامات الكبريتيد للمعادن غير الحديدية مقارنةً بإيثيل زانثات الصوديوم. ويُستخدم بشكل أساسي كمُجمِّع لخامات كبريتيد المعادن غير الحديدية المختلفة، كما يُمكن استخدامه كعامل ترسيب في المعالجة المائية للمعادن، بالإضافة إلى استخدامه كمُسرِّع للفلكنة في صناعة المطاط.

زانثات بوتيل الصوديوم (البوتاسيوم)

• الصيغة الجزيئية: C4H9OCSSNa(K)

• الخصائص: مسحوق (أو حبيبات) أصفر فاتح أو رمادي مائل للبياض ذو رائحة نفاذة، قابل للذوبان في الماء والكحول، وقادر على تكوين مركبات غير قابلة للذوبان مع أيونات معدنية مختلفة.

• الاستخدامات الرئيسية: يُعدّ بوتيل زانثات الصوديوم (البوتاسيوم) عاملًا جامعًا ذا قدرة عالية على التعويم، ويُستخدم على نطاق واسع في التعويم المختلط لخامات كبريتيد المعادن غير الحديدية المختلفة. هذا الكاشف مناسب بشكل خاص لتعويم الكالكوبيريت، والاسفاليريت، والبيريت. في ظل ظروف محددة، يمكن استخدامه أيضًا للتعويم الانتقائي لخامات كبريتيد النحاس من خامات كبريتيد الحديد.

زانثات إيزوبوتيل الصوديوم (البوتاسيوم)

• الصيغة الجزيئية: (CH3)2CHCH2OCSSNa(K)

• الخصائص: مسحوق أصفر فاتح (أو حبيبات) ذو رائحة مزعجة، قابل للذوبان بسهولة في الماء، وقادر على تكوين مركبات غير قابلة للذوبان مع أيونات معدنية مختلفة.

• الاستخدامات الرئيسية: يُعدّ إيزوبوتيل زانثات الصوديوم (البوتاسيوم) عامل تجميع قوي في عملية تعويم خامات كبريتيد المعادن غير الحديدية المختلفة. ويُستخدم بشكل أساسي في تعويم خامات كبريتيد النحاس والرصاص والزنك، وقد أثبت فعاليته في تعويم خامات النحاس المختلفة والبيريت بشكل طبيعي.

زانثات إيزوبنتيل الصوديوم

• الصيغة الجزيئية: (CH3)2CHCH2CH2OCSSNa

• الخصائص: مسحوق أصفر ذو رائحة نفاذة، قابل للذوبان في الماء.

• الاستخدامات الرئيسية: يُعدّ إيزوبنتيل زانثات الصوديوم مُجمِّعًا قويًا يُستخدم بشكل أساسي في عملية تعويم خامات المعادن غير الحديدية التي تتطلب قدرة تجميع عالية دون انتقائية عالية. على سبيل المثال، يُعدّ مُجمِّعًا ممتازًا لخامات الكبريتيد المؤكسدة أو خامات النحاس والرصاص المؤكسدة (بعد كبرتة كبريتيد الصوديوم أو هيدروسلفيد الصوديوم). كما يُمكن لهذا الكاشف تحقيق فصل جيد في عملية تعويم خامات كبريتيد النحاس والنيكل والبيريت المحتوي على الذهب.

بنتيل زانثات الصوديوم (البوتاسيوم)

• الصيغة الجزيئية: C5H11OCSSNa(K)

• الخصائص: مسحوق (أو حبيبات) أصفر فاتح أو رمادي مائل للبياض ذو رائحة مهيجة، قابل للذوبان في الماء.

• الاستخدامات الرئيسية: يُعدّ بنتيل زانثات الصوديوم (البوتاسيوم) مُجمِّعًا قويًا يُستخدم بشكل أساسي في عملية تعويم خامات المعادن غير الحديدية التي تتطلب قدرة تجميع عالية دون انتقائية عالية. على سبيل المثال، يُعدّ مُجمِّعًا ممتازًا لخامات الكبريتيد المؤكسدة أو خامات النحاس والرصاص المؤكسدة (بعد كبرتة كبريتيد الصوديوم أو هيدروسلفيد الصوديوم). كما يُمكنه تحقيق فصل جيد في عملية تعويم خامات كبريتيد النحاس والنيكل والبيريت المحتوي على الذهب.

رقم 25 المخدرات السوداء

• المكون الرئيسي: ثنائي ميثيل فينول ثنائي الكبريتيد

• الصيغة الجزيئية: (C7H7O)2PSSH

• الخصائص: سائل زيتي بني مائل للسواد ذو رائحة مهيجة وقابل للتآكل؛ قابل للاشتعال، قابل للذوبان بشكل طفيف في الماء.

• الاستخدامات الرئيسية: يتميز المركب الأسود رقم 25 بخواص التجميع والتكوين الرغوي. وهو عامل تجميع فعال لخامات الكبريتيد للرصاص والنحاس والفضة، ويُستخدم غالبًا في الفصل الانتقائي للرصاص والزنك بالتعويم. يتميز هذا الكاشف بقدرة تجميع ضعيفة للبيريت وخامات الكبريتيد الأخرى في المحاليل القلوية، ولكنه عامل تجميع قوي غير انتقائي لجميع خامات الكبريتيد في الأوساط المتعادلة أو الحمضية. وفي ظل ظروف محددة، يتمتع أيضًا بقدرة تجميع معينة لخامات أكاسيد المعادن الثقيلة. ونظرًا لأن هذا الكاشف قليل الذوبان في الماء، يجب إضافته بشكله الأصلي إلى خزان التكييف أو مطحنة الكرات.

دواء بوتيل الصوديوم الأسود

• المكون الرئيسي: ثنائي بوتيل ثنائي كبريتيد الصوديوم

• الصيغة الجزيئية: (C4H9O)2PSSNa

• الخصائص: محلول مائي بني مصفر بدون رائحة مزعجة وخصائص كيميائية مستقرة نسبياً.

• الاستخدامات الرئيسية: يُعدّ مُركّب بوتيل الصوديوم الأسود مُجمّعًا فعالًا لخامات الذهب وخامات الكبريتيد للفضة والنحاس والزنك. وله قدرة ضعيفة على تجميع البيريت في الدوائر القلوية. ويُظهر هذا الكاشف خصائص رغوية ضعيفة جدًا.

الصوديوم رقم 25 دواء أسود

• المكون الرئيسي: ثنائي ميثيل فينول ثنائي الكبريتيد الصوديوم

• الصيغة الجزيئية: (C7H7O)2PSSNa

• الخصائص: محلول مائي بني داكن أو أسود اللون، عديم الرائحة.

• الاستخدامات الرئيسية: يُعدّ مُركّب الصوديوم رقم 25 الأسود مُجمّعًا فعالًا لخامات كبريتيد النحاس والرصاص. ونظرًا لضعف قدرته على تجميع خامات كبريتيد الزنك، فإنه يُستخدم غالبًا في عملية التعويم الانتقائي لفصل خامات كبريتيد النحاس والرصاص عن خامات كبريتيد الزنك. ويمكن إضافة هذا الكاشف مباشرةً إلى دائرة التعويم.

عقار أسود بوتيل الأمونيوم

• المكون الرئيسي: ثنائي بوتيل ثنائي كبريتيد الأمونيوم

• الصيغة الجزيئية: (C4H9O)2PSSNH4

• الخصائص: مسحوق أبيض إلى رمادي مائل للبياض، عديم الطعم، يذوب في الهواء، قابل للذوبان في الماء، ومستقر كيميائياً.

• الاستخدامات الرئيسية: يُعدّ مُركّب بوتيل الأمونيوم الأسود مُجمّعًا ومُرغيًا ممتازًا لخامات المعادن غير الحديدية. يتميّز بقدرة فصل فائقة لخامات الكبريتيد من النحاس والرصاص والفضة والزنك، بالإضافة إلى الخامات المعدنية المتعددة المعقدة. يُظهر أداءً ضعيفًا في تجميع البيريت والبيريت المغناطيسي في اللب القلوي الضعيف، ولكنه يتميّز بقدرة تجميع عالية للجالينا. يُمكن استخدامه أيضًا في تعويم خامات كبريتيد النيكل والأنتيمون، وهو فعّال بشكل خاص لخامات كبريتيد النيكل صعبة الفصل، وخامات النيكل المؤكسدة المختلطة بالكبريتيد، ومخلفات خامات الكبريتيد والشوائب. تُشير الأبحاث إلى أن استخدام مُركّب بوتيل الأمونيوم الأسود يُفيد في استخلاص البلاتين والذهب والفضة.

إيثيل ثيوامين (SN-9#)

• المكون الرئيسي: ثنائي إيثيل ثنائي ثيوكاربامات الصوديوم

• الصيغة الجزيئية: (C2H5)2NCSSNa·3H2O

• الخصائص: بلورات بيضاء إلى رمادية بيضاء عديمة الرائحة المزعجة، تذوب بسهولة في الماء. يتحلل هذا الكاشف إلى ثاني كبريتيد الكربون، وثنائي إيثيل أمين، وما إلى ذلك، في وجود

• من الحرارة أو الحمض.

• الاستخدامات الرئيسية: يُستخدم إيثيل ثيوأمين (SN-9#) بشكل أساسي كعامل تجميع لخامات المعادن غير الحديدية المختلفة. يتميز بقدرة تجميع عالية لخامات كبريتيد النحاس والرصاص والزنك والنيكل. يُعد هذا الكاشف فعالاً بشكل خاص في عملية تعويم الخامات المعقدة، وقد تم اعتماده على نطاق واسع في صناعة معالجة المعادن. بالإضافة إلى ذلك، يُمكن أن يُساهم في تحسين معدلات استخلاص المعادن في عمليات التعويم.

تعويم الأخوة

تلعب مُرغيات التعويم دورًا محوريًا في معالجة المعادن، إذ تُسهّل تكوين رغوة مستقرة تُتيح الفصل الانتقائي للمعادن الثمينة. ومن بين مُرغيات التعويم الشائعة:

• ميثيل إيزوبوتيل كاربينول (MIBC)

• الخصائص: سائل عديم اللون، قابل للاشتعال وله رائحة مميزة، وغير قابل للذوبان في الماء.

• الاستخدامات الرئيسية: يُستخدم مركب MIBC على نطاق واسع كعامل رغوة في عملية تعويم خامات مختلفة، بما في ذلك النحاس والذهب والنيكل. فهو يعزز استقرار الرغوة، مما يحسن معدلات استخلاص المعادن المطلوبة.

• بروبيلين جليكول مونوميثيل إيثر

• الخصائص: سائل عديم اللون ذو رائحة خفيفة، قابل للذوبان في الماء والمذيبات العضوية.

• الاستخدامات الرئيسية: يُعدّ هذا المُخَفِّف فعالاً في تحسين خصائص الرغوة في عمليات التعويم، وخاصةً لخامات الكبريتيد. فهو يساعد على تكوين رغوة مستقرة تسمح بفصل أفضل للمعادن القيّمة.

• إيثر بولي جليكول

• الخصائص: سائل لزج قابل للذوبان في الماء وله سمية منخفضة.

• الاستخدامات الرئيسية: يعمل إيثر البولي جليكول كعامل رغوة ويمكنه تحسين كفاءة تعويم المعادن المختلفة، وخاصة في تعويم الجزيئات الدقيقة والدقيقة للغاية.

مثبطات

المثبطات هي عوامل كيميائية تُثبط بشكل انتقائي تعويم معادن محددة. وهي ضرورية للتحكم في انتقائية وكفاءة عمليات التعويم. تشمل المثبطات الشائعة ما يلي:

• سيانيد الصوديوم

• الخصائص: مادة صلبة بلورية بيضاء، قابلة للذوبان بدرجة عالية في الماء، وسامة للغاية.

• الاستخدامات الرئيسية: يُستخدم سيانيد الصوديوم بشكل أساسي لكبح المعادن غير المرغوب فيها أثناء عملية التعويم، مما يسمح باستخلاص المعادن الثمينة بشكل انتقائي، وخاصة الذهب والفضة. ويُستخدم على نطاق واسع في معالجة الذهب، لا سيما في عملية السيانيد.

• الصوديوم كبريتيد

• الخصائص: مادة صلبة بيضاء إلى صفراء اللون، قابلة للذوبان في الماء، ذات رائحة نفاذة.

• الاستخدامات الرئيسية: يُستخدم كبريتيد الصوديوم غالبًا لتنشيط بعض أيونات المعادن وتثبيط أخرى في عملية التعويم. وهو فعال بشكل خاص في تعويم الخامات المؤكسدة، مثل تلك التي تحتوي على النحاس والرصاص.

• كربوكسي ميثيل السليلوز (CMC)

• الخصائص: مسحوق أبيض قابل للذوبان في الماء، غير سام، وقابل للتحلل الحيوي.

• الاستخدامات الرئيسية: يُعدّ كربوكسي ميثيل السليلوز (CMC) مثبطًا بوليمريًا فعالًا يُستخدم في عملية تعويم المعادن المختلفة. فهو يساعد على التحكم في انتقائية عملية التعويم عن طريق تثبيط تعويم بعض المعادن الشائبة.

الندف

تُستخدم المُرَشِّبات لتعزيز ترسيب المعادن والمخلفات وتجفيفها. ومن أشهر المُرَشِّبات:

• بولي أكريلاميد

• الخصائص: مسحوق أبيض إلى مصفر قابل للذوبان بدرجة عالية في الماء، وغير سام.

• الاستخدامات الرئيسية: يستخدم البولي أكريلاميد على نطاق واسع كمادة مُرَسِّبة في معالجة المعادن لتحسين معدلات ترسيب الملاط وتعزيز تجفيف المخلفات.

• كبريتات الألومنيوم

• الخصائص: مادة صلبة بلورية بيضاء قابلة للذوبان في الماء.

• الاستخدامات الرئيسية: غالبًا ما يستخدم كبريتات الألومنيوم كمادة تخثر وتجميع في معالجة المعادن للمساعدة في تصفية وتكثيف الملاط.