Приложение на натриев хексаметафосфат при флотация на минерали

Въведение

Минералната флотация е широко използван метод в минната промишленост за отделяне на ценни минерали от пустите минерали. Той се основава на разликите във физичните и химичните свойства на минералните повърхности. Натриевият хексаметафосфат, със своята уникална химическа структура и свойства, е намерил значително приложение в... Минерална флотация процеси. Тази статия разглежда различните аспекти на неговото използване във флотацията на минерали.

Свойства на натриевия хексаметафосфат

Натриевият хексаметафосфат е неорганично полимерно съединение. Представлява безцветен прозрачен кристал или бял прах. Силно разтворим е във вода, а водният му разтвор е алкален. На въздух има известна степен на хигроскопичност. Тези физични и химични свойства са в основата на неговата функционалност при флотация на минерали.

Роли във флотацията на минерали

потискащ

1. Инхибиране на силикатни и карбонатни минерали

• Натриевият хексаметафосфат е ефективен при инхибиране на кварцови и силикатни минерали. При флотацията на някои руди, като тези, съдържащи фелдшпат и слюда, той може да се адсорбира върху повърхността на тези силикатни минерали. Например, при флотацията на циркониеви руди, той може да намали флотируемостта на свързания фелдшпат и други силикатни пустоплотни минерали чрез адсорбиране върху техните повърхности.

• Той също така показва инхибиращ ефект върху Въглероденминерали като калцит и варовик. При флотацията на фосфатни руди, където калцитът е често срещан пустинни минерал, Натриев хексаметафосфат може да реагира с калциеви йони върху повърхността на калцита. Образува стабилни съединения, които повишават хидрофилността на повърхността на калцита, което прави по-малко вероятно той да се прикрепи към колектора, като по този начин се постига целта на инхибиране.

2. Механизъм на инхибиране

• Един от основните механизми на инхибиране е свързан с реакцията му с метални йони на повърхността на минерала. Когато става въпрос за минерали, съдържащи многовалентни метални йони, натриевият хексаметафосфат може да образува стабилни съединения с тези метални йони. При флотация на никелови руди той реагира със специфични йони на повърхността на серпентина, което инхибира флотируемостта на серпентина.

• Освен това, във водния разтвор, натриевият хексаметафосфат може да йонизира. Той може да реагира с калциеви йони на минералната повърхност и в течната фаза. При разделянето на калцит и каситерит, образуваното върху повърхността на калцита съединение не само влияе върху калцита, но също така може да се адсорбира върху повърхността на каситерита, намалявайки селективността на инхибиране и намалявайки адсорбцията на колектора върху минералната повърхност.

Дисперсант

1. Дисперсия на минерална пулпа

• При флотационните процеси, особено за някои руди с финозърнести минерали или руди с високо съдържание на кал, дисперсията на минералната пулпа е от решаващо значение. Натриевият хексаметафосфат може да играе важна роля като дисперсант. Например, при флотацията на никел-пиритни руди, свързани със серпентин, добавянето на подходящо количество натриев хексаметафосфат може да диспергира флотационната пулпа. Това е така, защото намалява покритието на серпентин върху повърхността на никел-пирит, което е благоприятно за флотационното извличане на никел-пирит.

2. Механизъм на дисперсия

• Натриевият хексаметафосфат може да понижи повърхностния потенциал на минералите. В резултат на това се увеличава електростатичната отблъскваща сила между минералните частици. Неговата молекулярна структура, линейно полимерно съединение с дължина на веригата най-малко 20 - 100 единици, когато се адсорбира върху минералната повърхност, може също да увеличи стеричното препречване между частиците. При флотацията на някои финозърнести фосфатни руди, този дисперсионен ефект може да предотврати агрегацията на фосфатни и пустинни минерали, подобрявайки ефективността на разделяне.

Приложение при различни видове минерална флотация

Флотация на фосфатна руда

1. Селективно разделяне

• При флотацията на фосфатни руди, натриевият хексаметафосфат често се използва за отделяне на фосфатни минерали от пустите минерали. Фосфатните руди често са свързани с различни пустите минерали, като калцит, доломит и силикатни минерали. Натриевият хексаметафосфат може селективно да инхибира тези пусти минерали. В процеса на обратна флотация на някои фосфатни руди, добавянето на малко количество натриев хексаметафосфат може ефективно да увеличи качеството и добива на фосфатния концентрат. Той може да реагира с нефосфатни минерали, без да реагира с фосфатни минерали, като по този начин подобрява селективността на флотацията на фосфатни минерали.

2. Влияние върху стабилността на пяната

• Това също така оказва влияние върху стабилността на пяната при флотация на фосфатна руда. Пяната в процеса на флотация играе роля в събирането на фосфатни минерали. Натриевият хексаметафосфат може да подобри стабилността на пяната. Той може да генерира голям брой стабилни пени, което спомага за подобряване на ефекта на събиране на фосфатни минерали. Фосфатните минерали могат да бъдат по-добре пренесени от стабилната пяна към повърхността, като по този начин се подобрява ефективността и качеството на флотацията.

Флотация на руди от цветни метали

1. Флотация на никелова руда

• Както бе споменато по-рано, при флотацията на никелови руди, натриевият хексаметафосфат се използва главно за инхибиране на серпентина. Серпентинът е често срещан пустотелски минерал в никеловите руди и неговото присъствие може да повлияе на флотацията на никел-съдържащи минерали. Чрез добавяне на натриев хексаметафосфат, той може да реагира с металните йони на повърхността на серпентина, намалявайки неговата флотируемост и подобрявайки отделянето на никел-съдържащи минерали от серпентина. Това е полезно за подобряване на качеството и извличането на никелови концентрати.

2. Флотация на медна и оловно-цинкова руда

• При флотация на медни и оловно-цинкови руди, когато има свързани калций-съдържащи пустинни минерали, като калцит и доломит, натриевият хексаметафосфат може да се използва за инхибиране на тези пустинни минерали. В някои сложни медно-оловно-цинкови руди, регулирането на количеството натриев хексаметафосфат може ефективно да контролира флотируемостта на пустинните минерали, подобрявайки селективността на флотацията и качеството на медните, оловните и цинковите концентрати.

Фактори, влияещи върху ефекта от приложението

Дозиране

1. Определяне на оптималната доза

• Дозировката на натриевия хексаметафосфат има значително влияние върху неговата производителност при флотация на минерали. Неподходящата доза може да доведе до неоптимални резултати. Ако дозата е твърде ниска, тя може да не инхибира ефективно минералите от пустата скала или да не диспергира пулпата. Например, при флотация на фосфатна руда, ако количеството добавен натриев хексаметафосфат е недостатъчно, минералите от пустата скала може да не са добре инхибирани, което води до по-ниско качество на фосфатния концентрат.

• От друга страна, ако дозата е твърде висока, това може не само да увеличи разходите, но и да причини някои отрицателни ефекти. В някои случаи, прекомерното количество натриев хексаметафосфат може също да инхибира целевите минерали до известна степен, намалявайки степента на добив. Следователно, определянето на оптималната доза чрез експериментални изследвания и отстраняване на грешки на място е от решаващо значение за постигане на най-добри резултати от флотацията.

pH стойност на пулпата

2. Влияние върху химичните реакции

• Стойността на pH на флотационната пулпа влияе върху химичните реакции на натриевия хексаметафосфат. В различни pH среди степента на йонизация и химичната форма на натриевия хексаметафосфат могат да се променят. В киселинна среда инхибиращият му ефект върху някои минерали може да бъде отслабен. В силно алкална среда той може да реагира с други вещества в пулпата, което да повлияе на нормалната му функция. Например, при флотацията на някои медно-оловно-цинкови руди, поддържането на подходяща стойност на pH (обикновено около 8-10) може да гарантира, че натриевият хексаметафосфат ефективно инхибира минералите от пустата земя и насърчава флотацията на целевите минерали.

Заключение

Натриевият хексаметафосфат играе множество важни роли във флотацията на минерали, включително като потискащ и дисперсант. Приложенията му в различни видове минерална флотация, като например флотация на фосфатни руди и руди от цветни метали, значително са подобрили ефективността и качеството на отделянето на минерали. За да се реализира пълният му потенциал обаче, фактори като дозировка и pH на пулпата трябва да бъдат внимателно контролирани. С непрекъснатото развитие на минната индустрия, по-нататъшните изследвания върху приложението на натриев хексаметафосфат във флотацията на минерали могат да доведат до по-ефективни и устойчиви методи за преработка на минерали.