20 معرف مهم در فرآوری مواد معدنی

فرآوری مواد معدنی شامل سه فرآیند است: شستشو، خردایش و فرآوری. در طول فرآیند تغلیظ فلزات ارزشمند از سنگ معدن‌های چندفلزی کم‌عیار به کنسانتره‌های با عیار بالاتر، انواع مختلفی از کلکتورها، کف‌سازها، مهارکننده‌ها و لخته‌سازها باید اضافه شوند. اکثر این مواد سمی و مضر هستند، مانند سیانیدها ، آرسنیدها، کرومات‌ها، آلکیل زانتات‌های مختلف، فنول‌های جایگزین، آنیلین‌ها، پیریدین‌ها، هیدروکربن‌ها ، آلکن‌ها، اترها، کتون‌ها، آلدهیدها، استرها و غیره. این مواد می‌توانند از طریق تخلیه فاضلاب فرآوری مواد معدنی یا از طریق حوضچه‌های باطله وارد محیط زیست شوند و منجر به آلودگی ثانویه و ایجاد آسیب جدی به محیط زیست شوند. معرف‌های فرآوری مواد معدنی عمدتاً به کلکتورها، کف‌سازها، مهارکننده‌ها، لخته‌سازها، اصلاح‌کننده‌ها و همچنین عوامل استخراج‌کننده، بهبوددهنده‌های ماتریس استخراج‌کننده و رقیق‌کننده‌های مورد استفاده در هیدرومتالورژی اشاره دارند که شامل صدها ترکیب مصنوعی معدنی یا آلی مختلف می‌شوند.

مهمترین معرفها در فرآوری مواد معدنی کدامند؟

در میان ۶۸ آلاینده موجود در فهرست سیاه آلاینده‌های دارای اولویت کنترل چین، ۲۴ معرف فرآوری مواد معدنی (از جمله آرسنیک، بریلیم، کادمیوم، کروم، جیوه ، نیکل، تالیوم، مس، سرب و ترکیبات آنها) گنجانده شده است. عوامل شیمیایی مضر برای محیط زیست شامل سیانیدها ، سولفید هیدروژن، فسفین، فلورایدها، آرسنیدها، کرومات‌ها، سولفات مس، سولفات روی، دی سولفید کربن، سولفیت‌ها، آلکیل زانتات‌های مختلف، ترکیبات ارگانوفسفره، الکل‌های چرب، آنیلین‌ها، پیریدین‌ها، هیدروکربن‌ها، آلکن‌ها، اترها، کتون‌ها، آلدهیدها، استرها و صدها ماده دیگر هستند. ما ۲۰ مورد از مهمترین معرف‌ها را برای مرجع شما انتخاب کرده‌ایم. بیایید نگاهی به آنها بیندازیم!

سدیم اتیل گزانتات

• فرمول مولکولی: C2H5OCSSNa

• خواص: پودر (یا گرانول) زرد روشن با بویی تند، محلول در آب، الکل و غیره، قادر به تشکیل ترکیبات نامحلول با یون‌های فلزی مانند کبالت، مس و نیکل.

• کاربردهای اصلی: سدیم اتیل زانتات یک جمع‌کننده با گزینش‌پذیری خوب در بین محصولات سری زانتات است. می‌توان از آن به طور گسترده برای شناورسازی ترجیحی سنگ‌های سولفیدی به راحتی شناور یا پیچیده فلزات غیر آهنی استفاده کرد. همچنین می‌توان آن را همراه با عوامل سولفیدی برای شناورسازی سنگ‌های اکسید مس و سرب استفاده کرد. همچنین به عنوان یک عامل رسوب‌دهنده در هیدرومتالورژی (به عنوان مثال، خالص‌سازی الکترولیت روی) و به عنوان شتاب‌دهنده ولکانیزاسیون در لاستیک استفاده می‌شود.

ایزوپروپیل زانتات سدیم

• فرمول مولکولی: (CH3)2CHOCSSNa

• خواص: پودر (یا گرانول) زرد روشن با بوی تند، محلول در آب.

• کاربردهای اصلی: سدیم ایزوپروپیل زانتات در فلوتاسیون سنگ معدن سولفید فلزات غیر آهنی، توانایی جمع‌آوری کمی قوی‌تری نسبت به سدیم اتیل زانتات دارد. این ماده عمدتاً به عنوان جمع‌کننده برای سنگ معدن‌های سولفید فلزات غیر آهنی مختلف استفاده می‌شود و همچنین می‌تواند به عنوان عامل رسوب در هیدرومتالورژی عمل کند. همچنین به عنوان شتاب‌دهنده ولکانیزاسیون در لاستیک استفاده می‌شود.

سدیم بوتیل زانتات (پتاسیم)

• فرمول مولکولی: C4H9OCSSNa(K)

• خواص: پودر (یا گرانول) زرد روشن یا خاکستری-سفید با بوی تند، محلول در آب و الکل، قادر به تشکیل ترکیبات نامحلول با یون‌های فلزی مختلف.

• کاربردهای اصلی: سدیم بوتیل زانتات (پتاسیم) یک جمع‌کننده با قابلیت‌های شناورسازی قوی است و به طور گسترده در شناورسازی مخلوط سنگ‌های معدنی سولفید فلزات غیرآهنی مختلف استفاده می‌شود. این واکنشگر به ویژه برای شناورسازی کالکوپیریت، اسفالریت و پیریت مناسب است. در شرایط خاص، می‌توان از آن برای شناورسازی ترجیحی سنگ‌های معدنی سولفید مس از سنگ‌های معدنی سولفید آهن نیز استفاده کرد.

ایزوبوتیل زانتات سدیم (پتاسیم)

• فرمول مولکولی: (CH3)2CHCH2OCSSNa(K)

• خواص: پودر (یا گرانول) زرد روشن با بوی تند، به راحتی در آب حل می‌شود و قادر به تشکیل ترکیبات نامحلول با یون‌های فلزی مختلف است.

• کاربردهای اصلی: سدیم ایزوبوتیل زانتات (پتاسیم) همچنین یک جمع‌کننده قوی در فلوتاسیون سنگ‌های معدنی سولفید فلزات غیرآهنی است. این ماده عمدتاً برای فلوتاسیون سنگ‌های معدنی سولفید مس، سرب و روی استفاده می‌شود و در شناورسازی طبیعی سنگ‌های معدنی مختلف مس و پیریت، اثربخشی خود را نشان داده است.

ایزوپنتیل زانتات سدیم

• فرمول مولکولی: (CH3)2CHCH2CH2OCSSNa

• خواص: پودری زرد رنگ با بویی تند و زننده، محلول در آب.

• کاربردهای اصلی: سدیم ایزوپنتیل زانتات یک جمع‌کننده قوی است که عمدتاً در فلوتاسیون سنگ‌های معدنی فلزات غیرآهنی که به قدرت جمع‌کننده قوی اما نه گزینش‌پذیری نیاز دارند، استفاده می‌شود. به عنوان مثال، این یک جمع‌کننده عالی برای سنگ‌های معدنی سولفید اکسید شده یا سنگ‌های معدنی مس و سرب اکسید شده (پس از سولفیداسیون با سولفید سدیم یا هیدروسولفید سدیم) است. این واکنشگر همچنین می‌تواند جداسازی خوبی را در فلوتاسیون سنگ‌های معدنی سولفید مس-نیکل و پیریت حاوی طلا انجام دهد.

سدیم پنتیل زانتات (پتاسیم)

• فرمول مولکولی: C5H11OCSSNa(K)

• خواص: پودر (یا گرانول) زرد روشن یا خاکستری-سفید با بوی تند، محلول در آب.

• کاربردهای اصلی: سدیم پنتیل زانتات (پتاسیم) یک جمع‌کننده قوی است که عمدتاً در فلوتاسیون سنگ‌های معدنی فلزات غیرآهنی که به قدرت جمع‌کننده قوی اما نه گزینش‌پذیری نیاز دارند، استفاده می‌شود. به عنوان مثال، به عنوان یک جمع‌کننده عالی برای سنگ‌های معدنی سولفید اکسید شده یا سنگ‌های معدنی مس و سرب اکسید شده (پس از سولفیداسیون با سولفید سدیم یا هیدروسولفید سدیم) عمل می‌کند. همچنین می‌تواند در فلوتاسیون سنگ‌های معدنی سولفید مس-نیکل و پیریت حاوی طلا، جداسازی خوبی داشته باشد.

داروی سیاه شماره 25

• جزء اصلی: دی متیل فنول دی سولفید

• فرمول مولکولی: (C7H7O)2PSSH

• خواص: مایع روغنی قهوه‌ای-سیاه با بوی تند و خورنده؛ قابل اشتعال، کمی محلول در آب.

• کاربردهای اصلی: داروی سیاه شماره ۲۵ هم خاصیت جمع‌آوری و هم کف‌کنندگی دارد. این ماده یک جمع‌کننده مؤثر برای سنگ‌های سولفیدی سرب، مس و نقره است که اغلب در جداسازی فلوتاسیون ترجیحی سرب و روی استفاده می‌شود. این واکنشگر توانایی جمع‌آوری ضعیفی برای پیریت و سایر سنگ‌های سولفیدی در مدارهای قلیایی دارد، اما یک جمع‌کننده غیرانتخابی قوی برای همه سنگ‌های سولفیدی در محیط‌های خنثی یا اسیدی است. در شرایط خاص، توانایی جمع‌آوری مشخصی برای سنگ‌های اکسید فلزات سنگین نیز دارد. از آنجایی که این واکنشگر فقط کمی در آب محلول است، باید به شکل اصلی خود به مخزن آماده‌سازی یا آسیاب گلوله‌ای اضافه شود.

داروی سدیم بوتیل سیاه

• جزء اصلی: دی بوتیل دی سولفید سدیم

• فرمول مولکولی: (C4H9O)2PSSNa

• خواص: محلول آبی قهوه‌ای مایل به زرد، بدون بوی تحریک‌کننده و خواص شیمیایی نسبتاً پایدار.

• کاربردهای اصلی: داروی سیاه بوتیل سدیم یک جمع‌کننده مؤثر برای سنگ معدن طلا و سنگ معدن سولفید نقره، مس و روی است. توانایی جمع‌کننده ضعیفی برای پیریت در مدارهای قلیایی دارد. این معرف فقط خواص کف‌کنندگی بسیار ضعیفی از خود نشان می‌دهد.

داروی سیاه سدیم شماره 25

• جزء اصلی: دی متیل فنول دی سولفید سدیم

• فرمول مولکولی: (C7H7O)2PSSNa

• خواص: محلول آبی قهوه‌ای تیره یا سیاه، بی‌بو.

• کاربردهای اصلی: داروی سیاه سدیم شماره ۲۵ یک جمع‌کننده مؤثر برای سنگ معدن سولفید مس و سرب است. به دلیل توانایی ضعیف جمع‌آوری آن برای سنگ معدن سولفید روی، اغلب برای فلوتاسیون جداسازی ترجیحی سنگ معدن سولفید مس و سرب از سنگ معدن سولفید روی استفاده می‌شود. این معرف را می‌توان مستقیماً به مدار فلوتاسیون اضافه کرد.

داروی آمونیوم بوتیل سیاه

• جزء اصلی: دی بوتیل دی سولفید آمونیوم

• فرمول مولکولی: (C4H9O)2PSSNH4

• خواص: پودری سفید تا خاکستری مایل به سفید، بدون طعم، در هوا به راحتی آب می‌شود، در آب محلول است و از نظر شیمیایی پایدار است.

• کاربردهای اصلی: داروی سیاه بوتیل آمونیوم یک جمع‌کننده و کف‌ساز عالی برای سنگ‌های معدنی فلزات غیرآهنی است. این دارو قابلیت جداسازی ویژه‌ای برای سنگ‌های معدنی سولفیدی مس، سرب، نقره و روی و همچنین سنگ‌های معدنی پلی‌متالیک پیچیده دارد. عملکرد جمع‌آوری ضعیفی برای پیریت و پیریت مغناطیسی در خمیر قلیایی ضعیف دارد، اما توانایی جمع‌آوری قوی برای گالن دارد. همچنین می‌تواند در فلوتاسیون سنگ‌های معدنی سولفید نیکل و آنتیموان استفاده شود، به ویژه برای سنگ‌های معدنی سولفید نیکل که انتخاب آنها دشوار است، سنگ‌های معدنی نیکل اکسید شده با سولفید مخلوط و مواد میانی سنگ‌های معدنی سولفیدی و گانگ مؤثر است. تحقیقات نشان می‌دهد که استفاده از داروی سیاه بوتیل آمونیوم برای بازیابی پلاتین، طلا و نقره مفید است.

اتیل تیوآمین (SN-9#)

• جزء اصلی: N،N-دی اتیل دیتیوکاربامات سدیم

• فرمول مولکولی: (C2H5)2NCSSNa·3H2O

• خواص: کریستالی سفید تا خاکستری مایل به سفید بدون بوی تحریک کننده، به راحتی در آب حل می‌شود. این واکنشگر در حضور ... به دی سولفید کربن، دی اتیل آمین و غیره تجزیه می‌شود.

• از گرما یا اسید

• کاربردهای اصلی: اتیل تیوآمین (SN-9#) در درجه اول به عنوان جمع کننده برای سنگ معدن فلزات غیر آهنی مختلف استفاده می‌شود. این ماده توانایی جمع آوری قوی برای سنگ معدن سولفید مس، سرب، روی و نیکل را نشان می‌دهد. این واکنشگر به ویژه در فلوتاسیون سنگ معدن‌های پیچیده مؤثر است و به طور گسترده در صنعت فرآوری مواد معدنی مورد استفاده قرار گرفته است. علاوه بر این، می‌تواند به بهبود نرخ بازیابی فلزات در فرآیندهای فلوتاسیون کمک کند.

Flotation Frothers

کفگیرها با تسهیل تشکیل کف های پایدار که امکان جداسازی انتخابی مواد معدنی ارزشمند را فراهم می کند، نقش مهمی در فرآوری مواد معدنی ایفا می کنند. کف کننده های شناور متداول عبارتند از:

• متیل ایزوبوتیل کاربینول (MIBC)

• خواص: مایعی بی‌رنگ، قابل اشتعال با بوی مشخص، نامحلول در آب.

• کاربردهای اصلی: MIBC به طور گسترده به عنوان کف‌ساز در فلوتاسیون سنگ‌های معدنی مختلف، از جمله مس، طلا و نیکل، مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده پایداری کف را افزایش می‌دهد و میزان بازیابی مواد معدنی مورد نظر را بهبود می‌بخشد.

• پروپیلن گلیکول مونومتیل اتر

• خواص: مایعی بی‌رنگ با بوی ملایم، محلول در آب و حلال‌های آلی.

• کاربردهای اصلی: این کف‌ساز در افزایش خواص کف‌سازی فرآیندهای فلوتاسیون، به‌ویژه برای سنگ‌های سولفیدی، مؤثر است. به ایجاد کف پایدار کمک می‌کند که امکان جداسازی بهتر مواد معدنی ارزشمند را فراهم می‌کند.

• پلی گلیکول اتر

• خواص: مایعی چسبناک که در آب محلول است و سمیت کمی دارد.

• کاربردهای اصلی: پلی گلیکول اتر به عنوان کف‌ساز عمل می‌کند و می‌تواند راندمان شناورسازی مواد معدنی مختلف، به ویژه در شناورسازی ذرات ریز و بسیار ریز را افزایش دهد.

مهار کننده ها

بازدارنده ها عوامل شیمیایی هستند که به طور انتخابی شناور شدن کانی های خاص را مهار می کنند. آنها برای کنترل گزینش پذیری و کارایی فرآیندهای شناورسازی حیاتی هستند. مهار کننده های رایج عبارتند از:

• سیانید سدیم

• خواص: جامد کریستالی سفید، بسیار محلول در آب و بسیار سمی.

• کاربردهای اصلی: سیانید سدیم در درجه اول برای کاهش غلظت مواد معدنی ناخواسته در طول شناورسازی استفاده می‌شود و امکان بازیابی انتخابی فلزات با ارزش، به ویژه طلا و نقره را فراهم می‌کند. این ماده به طور گسترده در فرآوری طلا، به ویژه در فرآیند سیانیداسیون، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

• سولفید سدیم

• خواص: جامدی سفید تا زرد رنگ، محلول در آب، با بوی تند.

• کاربردهای اصلی: سولفید سدیم اغلب برای فعال کردن یون‌های فلزی خاص و کاهش برخی دیگر در فرآیند شناورسازی استفاده می‌شود. این ماده به ویژه در شناورسازی سنگ‌های معدنی اکسید شده، مانند سنگ‌های حاوی مس و سرب، مؤثر است.

• کربوکسی متیل سلولز (CMC)

• خواص: پودری سفید رنگ، محلول در آب، غیرسمی و زیست تخریب‌پذیر.

• کاربردهای اصلی: CMC یک بازدارنده پلیمری مؤثر است که در شناورسازی کانی‌های مختلف استفاده می‌شود. این ماده با مهار شناورسازی کانی‌های باطله خاص، به کنترل گزینش‌پذیری فرآیند شناورسازی کمک می‌کند.

لخته کننده ها

فلوکولانت ها برای افزایش ته نشینی و آبگیری مواد معدنی و باطله استفاده می شوند. لخته سازهای رایج عبارتند از:

• پلی آکریل آمید

• خواص: پودری سفید تا زرد رنگ که در آب بسیار محلول است، غیر سمی.

• کاربردهای اصلی: پلی آکریل آمید به طور گسترده به عنوان یک لخته ساز در فرآوری مواد معدنی برای بهبود سرعت ته نشینی دوغاب ها و افزایش آبگیری باطله ها استفاده می شود.

• سولفات آلومینیوم

• خواص: جامد کریستالی سفید رنگ که در آب محلول است.

• کاربردهای اصلی: سولفات آلومینیوم اغلب به عنوان منعقدکننده و لخته‌کننده در فرآوری مواد معدنی برای کمک به شفاف‌سازی و غلیظ‌سازی دوغاب‌ها استفاده می‌شود.