20 nejdůležitějších činidel při zpracování minerálů

Zpracování nerostů zahrnuje tři procesy: praní, drcení a zušlechťování. Při procesu zahušťování cenných kovů z nekvalitních, polymetalických rud do koncentrátů vyšší jakosti je nutné přidávat různé typy sběračů, napěňovačů, inhibitorů a flokulantů. Většinou se jedná o toxické a škodlivé látky, jako např kyanidyarsenidy, chromany, různé alkylxantáty, substituované fenoly, aniliny, pyridiny, uhlovodíky, alkeny, ethery, ketony, aldehydy, estery a tak dále. Tyto látky se mohou dostat do životního prostředí vypouštěním odpadních vod ze zpracování nerostů nebo přes odkaliště, což vede k sekundárnímu znečištění a způsobuje vážné poškození ekologického prostředí. Činidla pro zpracování nerostů se týkají především sběračů, pěnidel, inhibitorů, flokulantů, modifikátorů, jakož i extrakčních činidel, látek zlepšujících extrakční matrici a ředidel používaných v hydrometalurgii, zahrnující stovky různých anorganických nebo organických syntetických sloučenin.

Jaká jsou nejdůležitější činidla při zpracování minerálů?

Mezi 68 znečišťujícími látkami na čínském černém seznamu prioritních kontrolních znečišťujících látek je zahrnuto 24 činidel pro zpracování nerostných surovin (včetně arsenu, berylia, kadmia, chromu, RTUŤ, nikl, thalium, měď, olovo a jejich sloučeniny). Mezi chemické látky škodlivé pro životní prostředí patří Kyanidy, sirovodík, fosfin, fluoridy, arsenidy, chromany, síran měďnatý, síran zinečnatý, sirouhlík, siřičitany, různé alkylxantáty, organofosforové sloučeniny, mastné alkoholy, aniliny, pyridiny, uhlovodíky, alkeny, ethery, ketony, aldehydy, estery a stovky dalších látek. Vybrali jsme 20 nejdůležitějších činidel pro vaši referenci. Pojďme se na to podívat!

Ethylxanthát sodný

• Molekulární vzorec: C2H5OCSSNa

• Vlastnosti: Světle žlutý prášek (nebo granule) s dráždivým zápachem, rozpustný ve vodě, alkoholu atd., schopný tvořit nerozpustné sloučeniny s kovovými ionty, jako je kobalt, měď a nikl.

• Hlavní využití: Ethylxanthát sodný je kolektor s dobrou selektivitou mezi produkty xantátové řady. Může být široce používán pro preferenční flotaci snadno plavitelných nebo komplexních sulfidových rud neželezných kovů. Může být také použit ve spojení se sulfidovými činidly pro flotaci rud oxidu mědi a olova. Používá se také jako srážecí činidlo v hydrometalurgii (např. čištění zinkového elektrolytu) a jako urychlovač vulkanizace v pryži.

Isopropyl Xanthate sodný

• Molekulární vzorec: (CH3)2CHOCSSNa

• Vlastnosti: Světle žlutý prášek (nebo granule) s dráždivým zápachem, rozpustný ve vodě.

• Hlavní využití: Isopropylxanthát sodný má o něco silnější sběrnou schopnost při flotaci sulfidových rud neželezných kovů než ethylxanthát sodný. Používá se především jako sběrač pro různé sulfidové rudy neželezných kovů a může sloužit i jako srážecí činidlo v hydrometalurgii; používá se také jako urychlovač vulkanizace v pryži.

Sodium Butyl Xanthate (draslík)

• Molekulární vzorec: C4H9OCSSNa(K)

• Vlastnosti: Světle žlutý nebo šedobílý prášek (nebo granule) s dráždivým zápachem, rozpustný ve vodě a alkoholu, schopný tvořit nerozpustné sloučeniny s různými kovovými ionty.

• Hlavní využití: Sodium butyl xanthate (draslík) je kolektor se silnými flotačními schopnostmi a je široce používán při smíšené flotaci různých sulfidových rud neželezných kovů. Toto činidlo je zvláště vhodné pro flotaci chalkopyritu, sfaleritu a pyritu. Za specifických podmínek jej lze použít i pro přednostní flotaci sulfidických měděných rud ze sulfidových rud železa.

Sodium Isobutyl Xanthate (draslík)

• Molekulární vzorec: (CH3)2CHCH2OCSSNa(K)

• Vlastnosti: Světle žlutý prášek (nebo granule) s dráždivým zápachem, snadno rozpustný ve vodě, schopný tvořit nerozpustné sloučeniny s různými kovovými ionty.

• Hlavní využití: Isobutylxanthát sodný (draslík) je také silným sběračem při flotaci různých sulfidových rud neželezných kovů. Používá se hlavně pro flotaci rud mědi, olova a sulfidu zinečnatého a prokázal svou účinnost při přirozeném plavení různých měděných rud a pyritu.

Isopentyl xanthát sodný

• Molekulární vzorec: (CH3)2CHCH2CH2OCSSNa

• Vlastnosti: Žlutý prášek s dráždivým zápachem, rozpustný ve vodě.

• Hlavní využití: Isopentylxanthát sodný je silný sběrač používaný hlavně při flotaci rud neželezných kovů, které vyžadují silnou sběrnou sílu, ale ne selektivitu. Je například výborným sběračem oxidovaných sulfidových rud nebo oxidovaných rud mědi a olova (po sulfidaci sulfidem sodným nebo hydrosulfidem sodným). Toto činidlo může také dosáhnout dobré separace při flotaci rud sulfidu mědi a niklu a pyritu obsahujícího zlato.

Pentylxantát sodný (draslík)

• Molekulární vzorec: C5H11OCSSNa(K)

• Vlastnosti: Světle žlutý nebo šedobílý prášek (nebo granule) s dráždivým zápachem, rozpustný ve vodě.

• Hlavní využití: Pentylxanthát sodný (draslík) je silný sběrač, který se používá hlavně při flotaci rud neželezných kovů, které vyžadují silnou sběrnou sílu, ale ne selektivitu. Slouží například jako vynikající sběrač oxidovaných sulfidových rud nebo oxidovaných rud mědi a olova (po sulfidaci sulfidem sodným nebo hydrosulfidem sodným). Může také dosáhnout dobré separace při flotaci rud sulfidu mědi a niklu a pyritu obsahujícího zlato.

č. 25 Černá droga

• Hlavní součást: Dimethylfenol disulfid

• Molekulární vzorec: (C7H7O)2PSSH

• Vlastnosti: Hnědočerná olejovitá kapalina s dráždivým zápachem a žíravostí; hořlavý, málo rozpustný ve vodě.

• Hlavní využití: Černá droga č. 25 má jak sběrné, tak pěnivé vlastnosti. Je to účinný sběrač sulfidových rud olova, mědi a stříbra, často používaný při preferenční flotační separaci olova a zinku. Toto činidlo má slabou schopnost shromažďovat pyrit a jiné sulfidové rudy v alkalických okruzích, ale je to silný neselektivní sběrač pro všechny sulfidové rudy v neutrálním nebo kyselém prostředí. Za specifických podmínek má také určitou sběrnou schopnost pro oxidové rudy těžkých kovů. Protože toto činidlo je jen málo rozpustné ve vodě, musí být přidáno ve své původní formě do kondicionační nádrže nebo kulového mlýnu.

Sodium Butyl Black Drug

• Hlavní součást: Dibutyldisulfid sodný

• Molekulární vzorec: (C4H9O)2PSSNa

• Vlastnosti: Žlutohnědý vodný roztok bez dráždivého zápachu a relativně stabilními chemickými vlastnostmi.

• Hlavní využití: Sodná butylová černá droga je účinným sběračem zlatých rud a sulfidových rud stříbra, mědi a zinku. Má slabou schopnost zachycovat pyrit v alkalických obvodech. Toto činidlo vykazuje pouze velmi slabé pěnící vlastnosti.

Sodík č. 25 Černá droga

• Hlavní součást: Dimethylfenol disulfid sodný

• Molekulární vzorec: (C7H7O)2PSSNa

• Vlastnosti: Tmavě hnědý nebo černý vodný roztok, bez zápachu.

• Hlavní využití: Černá droga sodná č. 25 je účinný sběrač sulfidových rud mědi a olova. Vzhledem ke své slabé jímací schopnosti pro sulfidové rudy zinečnaté se často používá pro preferenční separační flotaci sulfidových rud mědi a olova od sulfidových rud zinečnatých. Toto činidlo lze přímo přidat do flotačního okruhu.

Amonium Butyl Black Drug

• Hlavní součást: Dibutyldisulfid amonný

• Molekulární vzorec: (C4H9)2PSSNH4

• Vlastnosti: Bílý až šedobílý prášek bez chuti, rozplývavý na vzduchu, rozpustný ve vodě a chemicky stabilní.

• Hlavní využití: Amonná butylová černá droga je vynikající sběrač a napěňovač rud neželezných kovů. Má speciální separační schopnost pro sulfidové rudy mědi, olova, stříbra a zinku, stejně jako komplexní polymetalické rudy. Má slabou záchytnou schopnost pro pyrit a magnetický pyrit ve slabě alkalické buničině, ale silnou záchytnou schopnost pro galenit. Může být také použit při flotaci niklových a antimonových sulfidových rud, zvláště účinný pro obtížně vybratelné sulfidové rudy niklu, smíšené sulfidové oxidované niklové rudy a meziprodukty ze sulfidových rud a hlušiny. Výzkum ukazuje, že použití amonné butylové černé drogy je prospěšné pro obnovu platiny, zlata a stříbra.

Ethylthioamin (SN-9#)

• Hlavní součást: N,N-diethyldithiokarbamát sodný

• Molekulární vzorec: (C2H5)2NCSSNa·3H2O

• Vlastnosti: Bílý až šedobílý krystal bez dráždivého zápachu, snadno rozpustný ve vodě. Toto činidlo se v přítomnosti rozkládá na sirouhlík, diethylamin atd

• teplem nebo kyselinou.

• Hlavní využití: Ethylthioamin (SN-9#) se primárně používá jako sběrač pro různé rudy neželezných kovů. Vykazuje silnou schopnost shromažďovat rudy mědi, olova, zinku a sulfidu niklu. Toto činidlo je zvláště účinné při flotaci komplexních rud a bylo široce používáno v průmyslu zpracování nerostů. Navíc může pomoci zlepšit rychlost obnovy kovů při flotačních procesech.

Flotační napěňovače

Napěňovače hrají klíčovou roli při zpracování minerálů tím, že usnadňují tvorbu stabilních pěn, které umožňují selektivní separaci cenných minerálů. Mezi běžné flotační napěňovače patří:

• methylisobutylkarbinol (MIBC)

• Vlastnosti: Bezbarvá, hořlavá kapalina charakteristického zápachu, nerozpustná ve vodě.

• Hlavní využití: MIBC se široce používá jako pěnidlo při flotaci různých rud, včetně mědi, zlata a niklu. Zvyšuje stabilitu pěny a zlepšuje rychlost obnovy požadovaných minerálů.

• Propylenglykolmonomethylether

• Vlastnosti: Bezbarvá kapalina mírného zápachu, rozpustná ve vodě a organických rozpouštědlech.

• Hlavní využití: Tento napěňovač je účinný při zlepšování vlastností pěnění flotačních procesů, zejména u sulfidových rud. Pomáhá vytvářet stabilní pěnu, která umožňuje lepší separaci cenných minerálů.

• Polyglykol ether

• Vlastnosti: Viskózní kapalina, která je rozpustná ve vodě a má nízkou toxicitu.

• Hlavní využití: Polyglykolether slouží jako pěnidlo a může zvýšit účinnost flotace různých minerálů, zejména při flotaci jemných a ultrajemných částic.

Inhibitory

Inhibitory jsou chemické látky, které selektivně inhibují flotaci specifických minerálů. Jsou klíčové pro řízení selektivity a účinnosti flotačních procesů. Mezi běžné inhibitory patří:

• Kyanid sodný

• Vlastnosti: Bílá krystalická pevná látka, vysoce rozpustná ve vodě a vysoce toxická.

• Hlavní využití: Sodík kyanid se primárně používá k potlačení nežádoucích minerálů během flotace, což umožňuje selektivní získávání cenných kovů, zejména zlata a stříbra. Je široce používán při zpracování zlata, zejména v procesu kyanidace.

• Sulfid sodný

• Vlastnosti: Bílá až nažloutlá pevná látka, rozpustná ve vodě, se štiplavým zápachem.

• Hlavní využití: Sulfid sodný se často používá k aktivaci určitých kovových iontů a potlačení jiných v procesu flotace. Je zvláště účinný při flotaci oxidovaných rud, jako jsou ty obsahující měď a olovo.

• Karboxymethylcelulóza (CMC)

• Vlastnosti: Bílý prášek, který je rozpustný ve vodě, netoxický a biologicky odbouratelný.

• Hlavní využití: CMC je účinný polymerní inhibitor používaný při flotaci různých minerálů. Pomáhá kontrolovat selektivitu flotačního procesu inhibicí flotace určitých minerálů hlušiny.

Flokulanty

Flokulanty se používají ke zlepšení usazování a odvodňování minerálů a hlušiny. Mezi běžné flokulanty patří:

• Polyakrylamid

• Vlastnosti: Bílý až nažloutlý prášek, který je vysoce rozpustný ve vodě, netoxický.

• Hlavní využití: Polyakrylamid je široce používán jako flokulant při zpracování nerostů ke zlepšení rychlosti usazování kalů a zlepšení odvodňování hlušiny.

• Síran hlinitý

• Vlastnosti: Bílá krystalická pevná látka, která je rozpustná ve vodě.

• Hlavní využití: Síran hlinitý se často používá jako koagulant a flokulant při zpracování nerostů na pomoc při čiření a zahušťování kalů.