Аммоний сульфатының пайдалы қазбаларды өңдеудегі рөлі

кіріспе

Минералды өңдеу кендерден бағалы минералдарды алудағы маңызды қадам болып табылады. Қолданылатын әртүрлі әдістердің ішінде флотация ең кең таралған әдістердің бірі болып табылады. Бұл процесте аммоний сульфаты маңызды рөл атқарады, минералдарды тиімді бөлуге және қалпына келтіруге ықпал етеді. Бұл мақалада аммоний сульфатының минералды өңдеудегі көп қырлы функциялары , оның механизмдері мен қолданылуы қарастырылады.

Аммоний сульфатының қасиеттері

Аммоний сульфаты – ақ кристалды қатты зат. Ол суда оңай ериді, бұл оның минералды өңдеуде қолданылуының негізгі сипаттамасы болып табылады. Қалыпты жағдайда қосылыс салыстырмалы түрде тұрақты химиялық құрылымға ие. Бірақ минералды өңдеу ортасына енгізілгенде ол әртүрлі химиялық реакцияларға қатыса алады.

Флотациядағы функциялар

Коллектор промоутері ретінде

Флотация процесінде коллекторлар мақсатты минералдардың бетіне іріктеп жабысатын, оларды гидрофобты ететін және оларды көбікпен флотация арқылы бөлуге мүмкіндік беретін заттар. Аммоний сульфаты коллекторлар мен минералдар арасындағы өзара әрекеттесуді күшейте алады. Мысалы, кейбір сульфидті минералдардың флотациясында аммоний сульфаты минералдың бетімен әрекеттесіп, оның химиялық қасиеттерін өзгерте алады. Бұл модификация коллекторлардың, мысалы, ксантаттардың минерал бетіне адсорбциясына ықпал етеді. Аммоний сульфаты құрамындағы иондар минерал бетіндегі металл иондарымен әрекеттесіп, комплекстер түзе алады немесе беттік зарядты өзгерте алады. Бұл беттік қасиеттердің өзгеруі коллектор мен минерал арасындағы жақындықты арттырады, минералды бөлу тиімділігін арттырады.

рН реттегіш ретінде

Флотациялық целлюлозаның рН мәні минералдардың флотация әрекетіне әсер ететін маңызды фактор болып табылады. Аммоний сульфаты кейбір жағдайларда рН реттегіш ретінде әрекет ете алады. Суда еріген кезде аммоний сульфаты целлюлозаны аздап қышқылдандыратын сутегі иондарын шығаратын химиялық процестен өтеді. Кейбір минералдардың флотациясында, мысалы, кейбір оксидті минералдар, оңтайлы флотация үшін белгілі бір рН диапазоны қажет. Аммоний сульфатымен рН реттеу арқылы минералдардың беткі қасиеттерін өзгертуге болады. Мысалы, кейбір мыс оксиді минералдарының флотациясында аммоний сульфаты тудырған қышқылдық орта минералды беттің активтенуін күшейтіп, оны коллекторлардың әсерін қабылдайтын етеді және осылайша флотацияның қалпына келуін жақсартады.

Депрессанттарды басатын дәрі ретінде

Көптеген минералдар бар күрделі кен жүйелерінде қажетсіз минералдардың флотациясын таңдаулы түрде тежеу ​​үшін депрессанттар қолданылады. Дегенмен, кейбір жағдайларда депрессиялық препараттарды шамадан тыс қолдану мақсатты минералдардың тежелуіне әкелуі мүмкін. Аммоний сульфаты шамадан тыс депрессиялық әсерге қарсы тұруда рөл атқара алады. Мысалы, қорғасын – мырыш кендерін флотациялау кезінде мырыш минералдарын тежеу ​​үшін артық мөлшерде депрессант қосылса, ол қорғасын минералдарының флотациясына да кері әсер етуі мүмкін. Аммоний сульфаты пульпадағы артық депрессантпен немесе оның реакция өнімдерімен әрекеттесе алады. Ол мақсатты минералдардың бетінде ингибиторлық қабықшалардың түзілуін бұзуы немесе мақсатты минералдарға депрессанттардың адсорбциясын азайтуы мүмкін, осылайша мақсатты минералдардың жүзгіштігін қалпына келтіреді.

Оксидті минералды флотацияда

1. Мыс оксидінің минералдары : Мыс оксидінің минералдарын сульфидті мыс минералдарымен салыстырғанда қалқып жүру қиынырақ. Аммоний сульфатын мыс оксидінің минералдарын флотациялауда бірнеше жолмен қолдануға болады. Біріншіден, оны натрий сульфиді сияқты сульфидтеуші агентпен бірге қолдануға болады. Аммоний сульфаты сульфидтеуші агент пен мыс оксидінің минералды беті арасындағы реакцияны күшейту арқылы сульфидтеу процесіне көмектеседі. Ол минерал бетіндегі кейбір металл иондарының ерігіштігін арттырады, бұл реактивтірек сульфид қабатының түзілуіне ықпал етеді. Бұл сульфидпен қапталған бет ксантогендер сияқты коллекторлармен оңайырақ ұсталады. Екіншіден, аммоний сульфаты мыс оксидінің минералды бетін тікелей белсендіре алады. Аммоний сульфатының құрамындағы иондар мыс оксидінің минералдарының бетімен әрекеттесіп, беттік зарядты өзгертіп, коллекторлардың адсорбциясын күшейте алады. Мысалы, кең таралған мыс оксидінің минералдарының бірі малахиттің флотациясында аммоний сульфатын қосу флотацияны қалпына келтіруді айтарлықтай жақсартатыны көрсетілген.

2. Қорғасын оксидінің минералдары : Мыс оксидінің минералдарына ұқсас, қорғасын оксидінің минералдары да тиімді флотация үшін арнайы өңдеуді қажет етеді. Аммоний сульфатын қорғасын оксидінің минералдарының флотациясын жақсарту үшін пайдалануға болады. Қорғасын оксидінің минералдарын алдын ала сульфидтеу процесінде аммоний сульфаты сульфидтеу әсерін күшейте алады. Бұл минерал бетінде біркелкі және реактивті сульфидті қабықшаның пайда болуына көмектеседі. Сонымен қатар, аммоний сульфаты қорғасын оксидінің минерал бетіндегі коллекторлардың адсорбциясын күшейтетіндей етіп целлюлоза химиясын реттей алады. Қосылған аммоний сульфатының мөлшерін оңтайландыру арқылы флотация процесінде қорғасын оксидінің минералдарының селективтілігі мен қалпына келуін жақсартуға болады.

Сульфидті минералды флотацияда

1. Пирит флотациясы : Пирит - кең таралған сульфидті минерал. Кейбір жағдайларда бағалы сульфидті минералдарды флотациялау кезінде пирит те олармен бірге қалқып жүруі мүмкін, бұл соңғы концентраттың сұрыпын төмендетуі мүмкін. Аммоний сульфатын пиритті селективті түрде басу үшін пайдалануға болады. Флотациялық пульпаға қосылған кезде аммоний сульфаты пириттің бетімен әрекеттесуі мүмкін. Ол пирит бетінде коллекторлардың пиритке адсорбциясын тежейтін қабат түзуі мүмкін, сонымен бірге бағалы сульфидті минералдардың қалқып жүру қабілетіне айтарлықтай әсер етпейді. Пириттің бұл селективті депрессиясы қажетті минералдардың жоғары сұрыпты концентратын алуға көмектеседі.

2. Мыс-мырыш сульфиді кенін флотациялау : Мыс-мырыш сульфиді кендерін флотациялау кезінде мыс пен мырыш минералдарын бөлу күрделі міндет болып табылады. Аммоний сульфатын осы минералдардың флотациялық мінез-құлқын реттеу үшін пайдалануға болады. Мысалы, оны белгілі бір жағдайларда мырыш минералдарын басу кезінде мыс минералдарын белсендіру үшін пайдалануға болады. Аммоний сульфатының және басқа флотациялық реагенттердің мөлшерін, сондай-ақ целлюлозаның рН мәнін мұқият бақылау арқылы мыс пен мырыш минералдарын жақсы бөлуге қол жеткізуге болады, бұл мыс пен мырыш концентраттарының қалпына келуін және сұрыпталуын жақсартады.

Іс-тәжірибелер

1. Оңтүстік Америкадағы мыс кеніші : Оңтүстік Америкадағы ірі көлемді мыс кенішінде кен құрамында мыс оксиді минералдарының айтарлықтай мөлшері болған. Дәстүрлі флотация процесінде қалпына келтіру деңгейі салыстырмалы түрде төмен болды. Флотация процесіне аммоний сульфатын енгізгеннен кейін мысты қалпына келтіру 10-15%-ға артты. Кеніш операторлары аммоний сульфатының мөлшерін кеннің сипаттамаларына сәйкес реттеді. Аммоний сульфатын натрий сульфаты және коллекторлар сияқты басқа реагенттермен үйлестіруді оңтайландыру арқылы олар флотация процесінің жалпы тиімділігін арттыра алды, бұл мыс өндірісінің жоғарылауына және экономикалық пайданың артуына әкелді.

2. Австралиядағы қорғасын-мырыш кеніші : Австралиядағы қорғасын-мырыш кенішінде кен күрделі болды, ал қорғасын мен мырыш минералдарын бөлу қиын болды. Бастапқы флотация процесінде қорғасынның төмен бөлінуі және қорғасын концентратындағы мырыштың жоғары мөлшері сияқты мәселелерге тап болды. Кең көлемді зерттеулер жүргізгеннен кейін, кеніш флотация тізбегіне аммоний сульфатын енгізді. Қорғасын минералдарына кейбір реагенттердің шамадан тыс депрессивті әсерін жою үшін аммоний сульфатын пайдалану және целлюлоза химиясын реттеу арқылы олар қорғасынның бөлінуін 8-12%-ға арттырып, қорғасын концентратындағы мырыш мөлшерін 5-8%-ға төмендетуге қол жеткізді. Флотация өнімділігінің бұл жақсаруы кеніштің пайдалылығының айтарлықтай артуына әкелді.

қорытынды

Аммоний сульфаты минералды өңдеуде, әсіресе флотация процесінде маңызды және жан-жақты рөл атқарады. Оның коллекторлық промотор , рН реттегіш және депрессорлық басу функциясы әртүрлі минералдарды тиімді бөлуге және қалпына келтіруге ықпал етеді. Оксидті минералдарды немесе сульфидті минералдарды флотациялау кезінде аммоний сульфатын кеннің нақты сипаттамаларына және флотация процесінің талаптарына сәйкес келтіруге болады. Нақты жағдайларды зерттеу арқылы аммоний сульфатын дұрыс пайдалану минералды өңдеу тиімділігін, қалпына келтіру жылдамдығын және концентрат сұрыптарын айтарлықтай жақсартуға әкеліп, сайып келгенде тау-кен өнеркәсібіне экономикалық пайда әкелетіні айқын көрінеді. Тау-кен өнеркәсібі минералды өңдеудің тиімдірек және тұрақты әдістерін іздеуді жалғастырған сайын, аммоний сульфаты болашақта одан да маңызды рөл атқаруы мүмкін.