Flotasiya reagentlərindən istifadəni mənimsəmək: mineral tərkibinin aşkarlanmasının dəqiqliyini təkmilləşdirmək

Mineral emalı və geoloji analiz sahələrində mineral tərkiblərinin dəqiq aşkarlanması üçün flotasiya reagentlərinin düzgün istifadəsi çox vacibdir. Flotasiya mineral səthlərin fiziki-kimyəvi xüsusiyyətlərindəki fərqlərə əsaslanaraq mineralların ayrılması və zənginləşdirilməsi üçün geniş tətbiq olunan fiziki-kimyəvi prosesdir. Reagentlər əlavə etməklə, mineral səthlərin hidrofilliyi və ya hidrofobikliyi tənzimlənə bilər və bu da hədəf mineralların diffuziyadan ayrılmasına imkan verir.

Bu məqalə laboratoriya texniklərinə və dağ-mədən mühəndislərinə flotasiya prosesini optimallaşdırmaq, sınaq nəticələrinin dəqiqliyini və təkrarlanmasını artırmaqda kömək etmək üçün bir sıra praktik əməliyyat məsləhətləri təqdim edəcək.

Əvvəlcə flotasiya reagentlərinin əsas növlərindən — Kollektorlar , Köpükləndiricilər və Modifikatorlardan başlayaq . Hər bir reagent flotasiya prosesində unikal rol oynayır. Kollektorlar mineralların hidrofobikliyini artırır, onların hava qabarcıqlarına yapışmasını təşviq edir; köpükləndiricilər köpük təbəqəsini sabitləşdirməyə kömək edir və zənginləşdirilmiş mineralların məhluldan asanlıqla ayrılmasına imkan verir; modifikatorlar məhlulun pH və ya ion gücünü tənzimləmək üçün istifadə olunur və mineralların flotasiyası üçün optimal şərait yaradır.

Davamlı texnoloji irəliləyişlərlə flotasiya reagentlərinin növləri və tətbiqləri də genişlənir. Bu reagentlərin düzgün seçilməsi və istifadəsi təkcə mineralların bərpa sürətini və dərəcələrini yaxşılaşdırmaqla yanaşı, ətraf mühitin qorunması və xərclərin idarə olunması baxımından da əhəmiyyətli faydalar gətirə bilər.

Flotasiya reagentlərini necə düzgün istifadə etmək olar?

Reagentlərin növləri

Flotasiya qurğularında istifadə olunan reagentlərin növləri filiz xassələri, proses axını və arzu olunan mineral məhsulların sayı kimi amillərdən asılıdır. Ümumiyyətlə, onlar filiz seçicilik testləri və ya yarı sənaye sınaqları ilə müəyyən edilir.

Reagentləri funksiyalarına görə üç əsas növə bölmək olar:

1. Köpükləndiricilər: Su-hava sərhədində paylanan üzvi səthi aktiv maddələr. Onlar mineralları üzdürə bilən köpük təbəqəsi yaratmaq üçün istifadə olunur. Ümumi köpükləndiricilərə şam ağacı yağı, kresil turşusu və spirtlər daxildir.

2. Kollektorlar: Onların funksiyası hədəf mineralları tutmaq, mineral səthlərin hidrofobikliyini dəyişdirərək üzən mineral hissəciklərinin hava qabarcıqlarına yapışmasına imkan verməkdir. Təbiətinə görə kollektorlar qeyri-polyar kollektorlara, anion kollektorlara və kation kollektorlara bölünə bilər. Tez-tez istifadə olunan kollektorlara qara dərman, sarı dərman, ağ dərman, yağ turşuları, yağ aminləri və mineral yağlar daxildir.

3. Modifikatorlar: Modifikatorlara mineral səthlərin xüsusiyyətlərini dəyişdirən və minerallar və kollektorlar arasındakı qarşılıqlı təsirə təsir edən aktivatorlar və inhibitorlar daxildir. Modifikatorlara həmçinin sulu mühitin kimyəvi və ya elektrokimyəvi xüsusiyyətlərini dəyişdirmək üçün istifadə olunan maddələr, məsələn, pH tənzimləyiciləri və kollektorların vəziyyəti daxildir. Modifikatorların növlərinə aşağıdakılar daxildir:

• pH tənzimləyiciləri: Əhəng, natrium karbonat, sulfat turşusu, kükürd dioksid.

• Aktivləşdiricilər: Mis sulfat, natrium sulfid.

• İnhibitorlar: Əhəng, sarı qan duzu, natrium sulfid, kükürd dioksid, natrium siyanid, sink sulfat, kalium dixromat, su şüşəsi, tanin, həll olan kolloidlər, nişasta, sintetik polimerlər və s.

• Digərləri: isladıcı maddələr, flotasiya maddələri, həlledicilər və s.

Reagent dozası

Flotasiya zamanı reagentlərin dozası dəqiq olmalıdır; qeyri-kafi və ya həddindən artıq miqdarda mineral emalı göstəricilərinə təsir göstərə bilər. Həddindən artıq istifadə emal xərclərini də artıra bilər.

Reagent dozası və flotasiya göstəriciləri arasında əlaqə:

• Kollektor dozasının qeyri-kafi olması mineralların qeyri-kafi hidrofobikliyinə səbəb ola bilər və bu da bərpa nisbətlərini azaldır. Əksinə, həddindən artıq miqdar konsentratın keyfiyyətini aşağı sala və ayrılma flotasiyasını çətinləşdirə bilər.

• Köpükləndiricinin qeyri-kafi dozası köpük stabilliyinin zəifləməsinə, həddindən artıq miqdar isə "daşma" fenomeninə səbəb ola bilər.

• Aktivatorun çox az dozası zəif aktivləşməyə səbəb ola bilər, həddindən artıq dozası isə flotasiya prosesinin selektivliyini poza bilər.

• Qeyri-kafi inhibitor dozası konsentratın dərəcəsini aşağı sala bilər, həddindən artıq miqdar isə üzməli olan mineralları basdıraraq bərpa nisbətini azalda bilər.

Reaktiv Hazırlanması

Qatı reagentlər asan əlavə etmək üçün mayelərdə seyreltilir. Sarı dərman, amin qara dərman, su şüşəsi, natrium karbonat, mis sulfat və natrium sulfid kimi suda həll olunmayan reagentlər konsentrasiyası 2%-dən 10%-ə qədər olan sulu məhlullar şəklində hazırlanmalıdır. Suda həll olunmayan reagentlər əlavə üçün sulu məhlul kimi hazırlanmazdan əvvəl həlledicidə həll edilməlidir, məsələn, 2 nömrəli yağ, 31 nömrəli qara dərman və olein turşusu kimi birbaşa əlavə edilə bilən bəzi amin kollektorları. Əhəmiyyətli miqdarlar tələb edən yüksək həll olunan reagentlər üçün preparat konsentrasiyası adətən 10%-dən 20%-ə qədər dəyişir, məsələn, istifadə zamanı 15%-də hazırlanan natrium sulfid. Zəif həll olunan reagentlər üçün onları aşağı konsentrasiyalı məhlullar kimi hazırlamazdan əvvəl onları həll etmək üçün üzvi həlledicilərdən istifadə etmək olar.

Reagent hazırlama metodunun seçimi əsasən reagentlərin xüsusiyyətlərindən, əlavə etmə metodundan və funksiyalarından asılıdır. Eyni reagent müxtəlif hazırlama metodlarına görə dozada və təsirdə əhəmiyyətli fərqlərə malik ola bilər. Ümumiyyətlə, ümumi hazırlama metodlarına aşağıdakılar daxildir:

1. 2%-dən 10%-ə qədər sulu məhlulun hazırlanması: Suda həll olan reagentlərin əksəriyyəti bu şəkildə hazırlanır (məsələn, sarı dərman, mis sulfat, su stəkanı).

2. Həlledicidə həll olunma: Bəzi suda həll olmayan reagentlər xüsusi həlledicilərdə həll oluna bilər. Məsələn, ağ dərman suda həll olmur, lakin 10%-dən 20%-ə qədər anilin məhlulunda həll oluna bilər və anilin qarışıq məhlulu hazırlandıqdan sonra istifadə olunmalıdır. Eynilə, anilin qara dərmanı suda həll olmur, lakin natrium hidroksid qələvi məhlulunda həll ola bilər, buna görə də flotasiya üçün anilin qara dərman məhlulu yaratmaq üçün reagent əlavə etməzdən əvvəl əvvəlcə qələvi natrium hidroksid məhlulu hazırlanmalıdır.

3. Süspansiyon və ya emulsiya kimi hazırlanması: Bəzi zəif həll olan bərk reagentlər üçün onlar istifadə üçün emulsiya kimi hazırlana bilər. Məsələn, əhəngin suda həll olma qabiliyyəti çox aşağıdır, ona görə də onu incə üyüdüb toz halına salmaq və südlü süspansiyon (məsələn, əhəng südü) yaratmaq üçün su ilə qarışdırmaq və ya quru toz şəklində birbaşa top dəyirmanına və ya qarışdırma çəninə əlavə etmək olar.

4. Sabunlaşma: Yağ turşusu toplayanlar üçün sabunlaşma ən çox yayılmış üsuldur. Məsələn, hematit seçilərkən, parafin və qatran yağının sabunlaşdırılmış sabunu toplayıcı kimi istifadə olunur. Qatran yağının sabunlaşdırılması üçün reaktiv hazırlanarkən təxminən 10% natrium karbonat əlavə edilməli və əlavə etmək üçün isti sabun məhlulu yaratmaq üçün qızdırılmalıdır.

5. Emulsiya: Emulsiyaya ultrasəs emulsiyası və ya mexaniki qarışdırma istifadə etməklə nail olmaq olar. Emulsiyadan sonra yağ turşuları və dizel yanacağı məhluldakı dispersiyasını artıraraq reagentlərin effektivliyini artıra bilər. Bəzi emulsiyalaşdırıcı maddələrin əlavə edilməsi effektivliyi daha da artıra bilər.

6. Turşulaşma: Kationik kollektorlardan istifadə edərkən, zəif həll olma qabiliyyətinə görə, flotasiya üçün suda həll olunmazdan əvvəl xlorid turşusu və ya sirkə turşusu ilə əvvəlcədən emal edilməlidir.

7. Aerosol metodu: Bu, reagentlərin təsirini artıran yeni bir hazırlama metodudur. Bu üsul, reagentləri birbaşa flotasiya çəninə əlavə etməzdən əvvəl hava mühitində aerozollaşdırmaq üçün xüsusi bir püskürtmə cihazından istifadə etməyi əhatə edir və buna görə də "aerosol flotasiya metodu" da adlandırılır. Bu üsul yalnız faydalı mineralların üzmə qabiliyyətini yaxşılaşdırmaqla yanaşı, həm də reagent istifadəsini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. Məsələn, kollektorların dozası adi miqdarın yalnız üçdə birindən dörddə birinə qədər, köpükləndiricinin dozası isə yalnız beşdə bir ola bilər.

8. Reagentlərin elektrokimyəvi emalı: Flotasiya reagentlərini kimyəvi yolla emal etmək üçün məhluldan birbaşa cərəyan keçir və bu, reagentin vəziyyətini, pH dəyərini və redoks potensialını dəyişdirə bilər, beləliklə, ən aktivləşdirici reagent komponentlərinin konsentrasiyasını artırır, kolloidlərin əmələ gəlməsi üçün kritik konsentrasiyanı artırır və suda zəif həll olan reagentlərin dispersiyasını yaxşılaşdırır.

Ümumiyyətlə, kollektorlar və köpürtücülər 1-2 dəqiqə qarışdırılır, bəzi reagentlər, mis-qurğuşun ayrılması zamanı qurğuşunu basdırmaq üçün istifadə edilən kalium dikromat kimi, daha uzun müddət qarışdırmaq tələb oluna bilər.

Reagent Əlavə Yeri

Flotasiya reagentlərinin effektivliyini maksimum dərəcədə artırmaq üçün ümumi təcrübə mümkün qədər tez uyğun flotasiya mühiti yaratmaq üçün bilyalı dəyirmana tənzimləyici maddələr, inhibitorlar və bəzi kollektorlar (məsələn, kerosin) əlavə etməkdir. Kollektorlar və köpürtücülər əsasən flotasiya prosesinin ilk qarışdırma çəninə əlavə edilir. İki qarışdırıcı çən varsa, aktivator birinci çəndə, ikinci çəndə isə kollektor və köpükləndirici əlavə edilməlidir. Əlavə nöqtələri flotasiya maşınındakı reagentlərin rollarına görə dəyişir. Məsələn, mis sulfat, sarı dərman və şam yağı ümumiyyətlə aşağıdakı ardıcıllıqla əlavə edilir: mis sulfat birinci qarışdırıcının ortasına, sarı dərman ikinci çənin ortasına və şam yağı ikinci qarışdırıcının çıxışına əlavə edilir. Ümumiyyətlə, flotasiya qurğuları kollektor və inhibitorun daha effektiv işləməsinə imkan verməzdən əvvəl məhlulu müvafiq pH səviyyəsinə çatdırmaq üçün əvvəlcə pH tənzimləyiciləri əlavə edir. Reagentləri əlavə edərkən, reagentin səmərəsizliyinə səbəb olan müəyyən zərərli ionlar məsələsindən xəbərdar olmaq vacibdir. Məsələn, hidrid ionları ilə reaksiya verən mis ionları hidridlərin səmərəsizliyinə səbəb ola bilər. Mis-kükürdün ayrılması zamanı, əgər qarışdırıcı çəndə çoxlu mis ionları varsa, siyanid qarışdırma çəninə əlavə edilməməli, ayırma flotasiyası prosesində birbaşa əlavə edilməlidir.

Reagentin əlavə edilməsi qaydası

Flotasiya qurğularında reagentlərin əlavə edilməsinin tipik qaydası belədir: xam filizlərin flotasiyası üçün o, pH tənzimləyiciləri, inhibitorları və ya aktivatorları, köpürtücülər və kollektorlar olmalıdır; flotasiya zamanı maneə törədilən minerallar üçün sıra aktivləşdiricilər, kollektorlar və köpükləndiricilərdir.

Reagentlərin əlavə edilməsi üsulları

Reagentlərin əlavə edilməsi üçün ümumiyyətlə iki üsul var: mərkəzləşdirilmiş əlavə və dispers əlavə. Əlavə üsulunun seçilməsində həm reagent növləri, həm də reagentlərin hərəkətləri nəzərə alınmalıdır.

1. Mərkəzləşdirilmiş Əlavə: Əksər reagentlər mərkəzləşdirilmiş şəkildə əlavə olunur; məsələn, qarışdırma çənlərinə kollektorlar, aktivatorlar və inhibitorlar əlavə olunur.

2. Dispers Əlavə: Bəzi reagentlər birbaşa flotasiya çəninə əlavə edilə bilər ki, bu da tez-tez uçucu və ya digər reagentlərə həssas olan reagentlərə tətbiq olunur. Məsələn, flotasiya reagentləri bir-birinə zərərli təsir göstərirsə (məsələn, artıq natrium sulfidin aktivləşdirilmiş flotasiyaya mənfi təsiri), reagentlər birbaşa flotasiya maşınına əlavə edilə bilər.

Nəticə

Flotasiya reagentlərinin düzgün seçilməsi, hazırlanması, dozası və əlavə edilməsi ilə mineral emalı və geoloji analiz optimallaşdırıla bilər ki, bu da sınaqların və təhlillərin dəqiqliyini və səmərəliliyini artırır. Bu əməliyyat məsləhətləri laboratoriya texniklərinə və dağ-mədən mühəndislərinə flotasiya reagentlərindən daha yaxşı istifadə etməkdə kömək etmək məqsədi daşıyır, bu da əməliyyat səmərəliliyinin yüksəldilməsinə və daha etibarlı nəticələrə gətirib çıxarır.