Տիրապետել ֆլոտացիոն ռեակտիվների օգտագործմանը. բարելավել հանքային բաղադրության հայտնաբերման ճշգրտությունը

-ի դաշտերում Օգտակար հանածոների վերամշակում և երկրաբանական վերլուծություն, ճիշտ օգտագործումը Ֆլոտացիոն ռեակտիվներ շատ կարևոր է հանքային բաղադրությունների ճշգրիտ հայտնաբերման համար: Ֆլոտացիան հանքանյութերի տարանջատման և հարստացման լայնորեն կիրառվող ֆիզիկաքիմիական գործընթաց է՝ հիմնվելով հանքային մակերեսների ֆիզիկաքիմիական հատկությունների տարբերությունների վրա: Ռեակտիվներ ավելացնելով՝ հանքային մակերևույթների հիդրոֆիլությունը կամ հիդրոֆոբությունը կարող է կարգավորվել՝ հնարավորություն տալով առանձնացնել թիրախային միներալները գանգիից:

Այս հոդվածը կներկայացնի մի շարք գործնական գործառնական խորհուրդներ, որոնք կօգնեն լաբորատոր տեխնիկներին և հանքարդյունաբերության ինժեներներին օպտիմալացնել ֆլոտացիայի գործընթացը՝ բարելավելով փորձարկման արդյունքների ճշգրտությունն ու կրկնելիությունը:

Նախ, եկեք սկսենք ֆլոտացիոն ռեակտիվների հիմնական տեսակներից.Կոլեկտորներ, Եղբայրներ, եւ Փոփոխողներ. Յուրաքանչյուր ռեագենտ յուրահատուկ դեր է խաղում ֆլոտացիայի գործընթացում: Կոլեկտորները բարձրացնում են հանքանյութերի հիդրոֆոբությունը՝ նպաստելով դրանց ամրացմանը օդային փուչիկներին. փրփրացողները օգնում են կայունացնել փրփուրի շերտը, ինչը թույլ է տալիս հարստացված հանքանյութերը հեշտությամբ բաժանվել ցեխից; մոդիֆիկատորները օգտագործվում են լուծույթի pH կամ իոնային ուժը կարգավորելու համար՝ օպտիմալ պայմաններ ստեղծելով հանքային ֆլոտացիայի համար:

Շարունակական տեխնոլոգիական առաջընթացի հետ մեկտեղ ընդլայնվում են նաև ֆլոտացիոն ռեակտիվների տեսակներն ու կիրառությունները: Այս ռեակտիվների ճիշտ ընտրությունն ու օգտագործումը կարող է ոչ միայն բարելավել Հանքանյութերի վերականգնում դրույքաչափերն ու գնահատականները, բայց նաև զգալի օգուտներ են բերում շրջակա միջավայրի պաշտպանության և ծախսերի վերահսկման առումով:

Ինչպե՞ս ճիշտ օգտագործել ֆլոտացիոն ռեակտիվները:

Ռեակտիվների տեսակները

Ֆլոտացիոն կայաններում օգտագործվող ռեակտիվների տեսակները կախված են այնպիսի գործոններից, ինչպիսիք են հանքաքարի հատկությունները, գործընթացի հոսքը և ցանկալի հանքային արտադրանքի քանակությունը: Ընդհանուր առմամբ, դրանք որոշվում են հանքաքարի ընտրողականության թեստերի կամ կիսաարդյունաբերական փորձարկումների միջոցով:

Ռեակտիվները կարելի է լայնորեն դասակարգել երեք հիմնական տեսակի՝ ելնելով իրենց գործառույթներից.

1. Frothers: Օրգանական մակերևութային ակտիվ նյութեր, որոնք տարածվում են ջուր-օդ միջերեսում: Դրանք օգտագործվում են փրփուրի շերտ ստեղծելու համար, որը կարող է լողալ հանքանյութերը: Ընդհանուր փրփրացողները ներառում են սոճու յուղ, կրեզիլաթթու և սպիրտներ:

2. Կոլեկցիոներներ: Նրանց գործառույթն է գրավել թիրախային միներալները՝ փոխելով հանքային մակերեսների հիդրոֆոբությունը, որպեսզի լողացող հանքային մասնիկները կպչեն օդային փուչիկներին: Ելնելով իրենց բնույթից՝ կոլեկտորները կարելի է բաժանել ոչ բևեռային, անիոնային և կատիոնային կոլեկտորների։ Սովորաբար օգտագործվող կոլեկտորները ներառում են սև դեղամիջոց, դեղին դեղամիջոց, սպիտակ դեղամիջոց, ճարպաթթուներ, ճարպային ամիններ և հանքային յուղեր:

3. Փոփոխիչներ: Փոփոխիչները ներառում են ակտիվացնողներ և ինհիբիտորներ, որոնք փոխում են հանքային մակերեսների հատկությունները՝ ազդելով հանքանյութերի և կոլեկտորների փոխազդեցության վրա։ Փոփոխիչները ներառում են նաև նյութեր, որոնք օգտագործվում են ջրային միջավայրի քիմիական կամ էլեկտրաքիմիական հատկությունները փոխելու համար, ինչպիսիք են pH կարգավորիչները և կոլեկտորների վիճակը: Փոփոխիչների տեսակները ներառում են.

• pH կարգավորիչներ. Կրաքար, նատրիումի կարբոնատ, ծծմբաթթու, ծծմբի երկօքսիդ:

• Ակտիվատորներ. Պղնձի սուլֆատ, նատրիումի սուլֆիդ:

• Inhibitors: Կրաքար, դեղին արյան աղ, նատրիումի սուլֆիդ, ծծմբի երկօքսիդ, նատրիումի ցիանիդ, ցինկի սուլֆատ, կալիումի երկքրոմատ, ջրային ապակի, տանին, լուծելի կոլոիդներ, օսլա, սինթետիկ պոլիմերներ և այլն։

• Ուրիշներին Թրջող նյութեր, ֆլոտացիոն միջոցներ, լուծիչներ և այլն:

Ռեագենտի դեղաչափը

Ֆլոտացիայի ժամանակ ռեակտիվների դեղաչափը պետք է ճշգրիտ լինի. անբավարար կամ չափազանց մեծ քանակությունը կարող է ազդել օգտակար հանածոների վերամշակման ցուցանիշների վրա: Չափազանց օգտագործումը կարող է նաև մեծացնել վերամշակման ծախսերը:

Կապը ռեագենտի դեղաչափի և ֆլոտացիայի ցուցիչների միջև.

• Անբավարար կոլեկտորային դեղաչափ կարող է հանգեցնել հանքանյութերի անբավարար հիդրոֆոբությանը՝ նվազեցնելով վերականգնման արագությունը: Ընդհակառակը, չափից ավելի քանակությունը կարող է նվազեցնել խտանյութի որակը և բարդացնել տարանջատման ֆլոտացիան:

• Փրփուրի անբավարար չափաբաժին կարող է հանգեցնել փրփուրի վատ կայունության, մինչդեռ ավելորդ քանակությունը կարող է առաջացնել «հեղեղման» երևույթներ:

• Ակտիվացնողի չափազանց փոքր չափաբաժին կարող է հանգեցնել վատ ակտիվացման, մինչդեռ չափազանց շատ կարող է խաթարել ֆլոտացիայի գործընթացի ընտրողականությունը:

• Անբավարար արգելակիչի չափաբաժինը կարող է նվազեցնել խտանյութի աստիճանը, մինչդեռ չափազանց մեծ քանակությունը կարող է ճնշել հանքանյութերը, որոնք պետք է լողան՝ նվազեցնելով վերականգնման արագությունը:

Ռեակտիվի պատրաստում

Հեշտ ավելացման համար պինդ ռեակտիվները նոսրացվում են հեղուկների մեջ: Ջրի մեջ չլուծվող ռեակտիվները, ինչպիսիք են դեղին դեղամիջոցը, ամինային սև դեղամիջոցը, ջրային ապակին, նատրիումի կարբոնատը, պղնձի սուլֆատը և նատրիումի սուլֆիդը, պետք է պատրաստվեն որպես ջրային լուծույթներ, որոնց կոնցենտրացիաները տատանվում են 2% -ից մինչև 10%: Ջրում չլուծվող ռեակտիվները պետք է լուծվեն լուծիչում, նախքան դրանք որպես ջրային լուծույթ պատրաստվելը, ինչպես օրինակ որոշ ամինային կոլեկտորներ, որոնք կարող են ուղղակիորեն ավելացվել, օրինակ՝ թիվ 2 յուղը, թիվ 31 սև դեղամիջոցը և օլեինաթթուն: Բարձր լուծվող ռեակտիվների համար, որոնք պահանջում են զգալի քանակություն, պատրաստման կոնցենտրացիաները սովորաբար տատանվում են 10%-ից մինչև 20%, օրինակ՝ նատրիումի սուլֆիդը, որը պատրաստվում է 15%-ով օգտագործման ընթացքում: Վատ լուծվող ռեակտիվների համար օրգանական լուծիչները կարող են օգտագործվել դրանք լուծելու համար, նախքան դրանք որպես ցածր խտության լուծույթներ պատրաստելը:

Ընտրությունը Ռեագենտի պատրաստում մեթոդը հիմնականում կախված է ռեակտիվների հատկություններից, ավելացման մեթոդից և դրանց գործառույթներից: Նույն ռեագենտը կարող է զգալի տարբերություններ ունենալ դեղաչափի և ազդեցության մեջ՝ պայմանավորված պատրաստման տարբեր մեթոդներով: Ընդհանուր առմամբ, պատրաստման ընդհանուր մեթոդները ներառում են.

1. 2% -ից 10% ջրային լուծույթի պատրաստում. Ջրում լուծվող ռեակտիվների մեծ մասը պատրաստվում է այս կերպ (օրինակ՝ դեղին դեղամիջոց, պղնձի սուլֆատ, ջրային ապակի):

2. Լուծում լուծիչում. Ջրի մեջ չլուծվող որոշ ռեակտիվներ կարող են լուծվել հատուկ լուծիչների մեջ: Օրինակ՝ սպիտակ դեղամիջոցը ջրում լուծվող չէ, բայց կարող է լուծվել 10%-ից 20% անիլինի լուծույթում և պետք է օգտագործվի անիլինի խառը լուծույթ պատրաստելուց հետո: Նմանապես, անիլին սև դեղամիջոցը ջրում լուծվող չէ, բայց կարող է լուծվել նատրիումի հիդրօքսիդի ալկալային լուծույթում, ուստի նախքան ռեագենտը ավելացնելը պետք է պատրաստել նատրիումի հիդրօքսիդի ալկալային լուծույթ՝ ֆլոտացիայի համար անիլինային սև դեղամիջոցի լուծույթ ստեղծելու համար:

3. Պատրաստվում է որպես կասեցում կամ էմուլսիա. Որոշ վատ լուծվող պինդ ռեակտիվների համար դրանք կարող են պատրաստվել որպես օգտագործման էմուլսիաներ: Օրինակ՝ կրաքարը ջրի մեջ շատ ցածր լուծելիություն ունի, ուստի այն կարելի է մանրացնել փոշու մեջ և խառնել ջրի հետ՝ ստեղծելով կաթնագույն կախույթ (օրինակ՝ կրաքարի կաթ), կամ այն ​​կարող է ուղղակիորեն չոր փոշու ձևով ավելացնել գնդիկավոր ջրաղացին կամ խառնիչ բաքին:

4. Սապոնացում: Ճարպաթթու հավաքողների համար սապոնացումը ամենատարածված մեթոդն է: Օրինակ՝ հեմատիտ ընտրելիս որպես կոլեկցիոներ օգտագործվում է պարաֆինի և խեժի յուղի սապոնացված օճառ։ Խեժի յուղը սապոնացնելու համար ռեագենտը պատրաստելիս պետք է ավելացվի մոտ 10% նատրիումի կարբոնատ և տաքացվի՝ ավելացնելու համար օճառի տաք լուծույթ ստեղծելու համար:

5. Էմուլգացիա Էմուլսացումը կարող է իրականացվել ուլտրաձայնային էմուլգացիայի կամ մեխանիկական խառնման միջոցով: Էմուլսացումից հետո ճարպաթթուները և դիզելային վառելիքը կարող են ուժեղացնել դրանց ցրվածությունը ցեխի մեջ՝ բարելավելով ռեագենտների արդյունավետությունը: Որոշ էմուլգացնող նյութեր ավելացնելը կարող է ավելի մեծացնել արդյունավետությունը:

6. Թթվայնացում: Կատիոնային կոլեկտորներ օգտագործելիս, նրանց վատ լուծելիության պատճառով, դրանք պետք է նախապես մշակվեն աղաթթվով կամ քացախաթթվով, նախքան դրանք կարող են լուծվել ջրի մեջ ֆլոտացիայի համար:

7. Աերոզոլային մեթոդ. Սա պատրաստման նոր մեթոդ է, որն ուժեղացնում է ռեակտիվների գործողությունը: Այն ենթադրում է հատուկ ցողիչ սարքի օգտագործում՝ ռեակտիվները օդային միջավայրում աերոզոլացնելու համար, նախքան դրանք ուղղակիորեն ավելացնելու ֆլոտացիոն բաքում, հետևաբար նաև կոչվում է «աերոզոլային ֆլոտացիայի մեթոդ»: Այս մեթոդը ոչ միայն բարելավում է օգտակար հանքանյութերի լողացողությունը, այլև զգալիորեն նվազեցնում է ռեագենտների օգտագործումը: Օրինակ, կոլեկտորների չափաբաժինը կարող է լինել սովորական քանակի միայն մեկ երրորդից մինչև մեկ չորրորդը, մինչդեռ փրփուրի չափաբաժինը կարող է լինել միայն մեկ հինգերորդը:

8. Ռեակտիվների էլեկտրաքիմիական բուժում. Ուղղակի հոսանքը լուծույթով անցնում է ֆլոտացիոն ռեակտիվների քիմիական մշակման համար, ինչը կարող է փոխել ռեագենտի վիճակը, pH արժեքը և ռեդոքս ներուժը՝ դրանով իսկ մեծացնելով ռեագենտի ամենաակտիվացնող բաղադրիչների կոնցենտրացիան, բարձրացնելով կոլոիդների ձևավորման կրիտիկական կոնցենտրացիան և բարելավելով վատ լուծվող ռեակտիվների ցրումը ջրում:

Ընդհանրապես, կոլեկտորները և փրփրացողները խառնվում են 1-2 րոպե, մինչդեռ որոշ ռեակտիվներ, ինչպիսիք են կալիումի դիքրոմատը, որն օգտագործվում է կապարը պղնձից կապարի բաժանման ժամանակ ճնշելու համար, կարող է պահանջել ավելի երկար խառնել:

Ռեագենտի ավելացման վայրը

Ֆլոտացիոն ռեակտիվների արդյունավետությունը առավելագույնի հասցնելու համար ընդհանուր պրակտիկան է՝ գնդային ջրաղացին ավելացնել կարգավորող նյութեր, արգելակիչներ և որոշ կոլեկտորներ (օրինակ՝ կերոսին), որպեսզի հնարավորինս շուտ ստեղծվի հարմար ֆլոտացիոն միջավայր: Կոլեկցիոներները և փրփրացողները հիմնականում ավելացվում են ֆլոտացիայի գործընթացի առաջին խառնիչ բաքում: Եթե ​​կան երկու խառնիչ տանկեր, ապա ակտիվացնողը պետք է ավելացվի առաջին տանկի մեջ, մինչդեռ կոլեկտորը և փրփրիչը պետք է ավելացվեն երկրորդ տանկի մեջ: Ավելացման կետերը տարբերվում են՝ ելնելով ֆլոտացիոն մեքենայի մեջ ռեագենտների դերից: Օրինակ՝ պղնձի սուլֆատը, դեղին դեղամիջոցը և սոճու յուղը սովորաբար ավելացվում են հետևյալ հաջորդականությամբ՝ պղնձի սուլֆատ ավելացվում է առաջին խառնիչ բաքի կենտրոնում, դեղին դեղամիջոց՝ երկրորդ բաքի կենտրոնում և սոճու յուղ՝ երկրորդ խառնիչ բաքի ելքի մոտ: Ընդհանուր առմամբ, ֆլոտացիոն կայանները նախ ավելացնում են pH կարգավորիչներ, որպեսզի ցեխը հասցնեն համապատասխան pH-ի, նախքան կոլեկտորին և արգելակողին թույլ տալ ավելի արդյունավետ աշխատել: Ռեակտիվներ ավելացնելիս անհրաժեշտ է տեղյակ լինել որոշ վնասակար իոնների խնդրի մասին, որոնք առաջացնում են ռեագենտի անարդյունավետություն: Օրինակ՝ հիդրիդային իոնների հետ փոխազդող պղնձի իոնները կարող են հանգեցնել հիդրիդների անարդյունավետության։ Պղինձ-ծծմբի տարանջատման դեպքում, եթե խառնիչ բաքում շատ պղնձի իոններ կան, ցիանիդը չպետք է ավելացվի խառնիչ բաքին, այլ ուղղակիորեն ավելացվի տարանջատման ֆլոտացիայի գործընթացում:

Ռեագենտի ավելացման կարգը

Ֆլոտացիոն կայաններում ռեագենտի ավելացման բնորոշ կարգը հետևյալն է. չմշակված հանքաքարերի ֆլոտացիայի համար այն պետք է լինի pH կարգավորիչներ, արգելակիչներ կամ ակտիվացնողներ, փրփրացողներ և կոլեկտորներ. հանքանյութերի համար, որոնք արգելակվել են ֆլոտացիայի ժամանակ, կարգը ակտիվացնողներ, հավաքիչներ և փրփրացողներ են:

Ռեակտիվների ավելացման մեթոդներ

Ընդհանուր առմամբ ռեակտիվների ավելացման երկու եղանակ կա՝ կենտրոնացված և ցրված ավելացում: Ավելացման մեթոդի ընտրությունը պետք է հաշվի առնի ինչպես ռեակտիվների տեսակները, այնպես էլ ռեակտիվների գործողությունները:

1. Կենտրոնացված հավելում. Ռեակտիվների մեծ մասը ավելացվում են կենտրոնական կարգով. օրինակ, կոլեկտորները, ակտիվացնողները և արգելակիչները ավելացվում են խառնիչ տանկերին:

2. Ցրված հավելում. Որոշ ռեակտիվներ կարող են ուղղակիորեն ավելացվել ֆլոտացիոն տանկի մեջ, որը հաճախ կիրառվում է ռեակտիվների նկատմամբ, որոնք ցնդող կամ զգայուն են այլ ռեակտիվների նկատմամբ: Օրինակ, եթե ֆլոտացիոն ռեակտիվները միմյանց վրա վնասակար ազդեցություն են ունենում (օրինակ՝ նատրիումի սուլֆիդի ավելցուկի բացասական ազդեցությունը ակտիվացված ֆլոտացիայի վրա), ռեակտիվները կարող են ուղղակիորեն ավելացվել ֆլոտացիոն մեքենայի մեջ:

Եզրափակում

Ֆլոտացիոն ռեակտիվների ճիշտ ընտրության, պատրաստման, դեղաչափի և ավելացման միջոցով օգտակար հանածոների մշակումը և երկրաբանական վերլուծությունը կարող են օպտիմալացվել՝ բարձրացնելով թեստերի և անալիզների ճշգրտությունն ու արդյունավետությունը: Այս գործառնական խորհուրդները նպատակ ունեն օգնել լաբորատոր տեխնիկներին և հանքարդյունաբերության ինժեներին ավելի լավ օգտագործել ֆլոտացիոն ռեակտիվները՝ հանգեցնելով գործառնական արդյունավետության և ավելի հուսալի արդյունքների: