Натрий гексаметафосфатының минералды флотацияда қолданылуы

кіріспе

Минералды флотация - тау-кен өнеркәсібінде бағалы минералдарды ганг минералдарынан бөлудің кеңінен қолданылатын әдісі. Ол минералды беттердің физикалық және химиялық қасиеттеріндегі айырмашылықтарға негізделген. Натрий гексаметафосфаты, өзінің ерекше химиялық құрылымы мен қасиеттерімен, минералды флотация процестерінде маңызды қолданыстарды тапты. Бұл мақалада оны минералды флотацияда қолданудың әртүрлі аспектілері қарастырылады.

Натрий гексаметафосфатының қасиеттері

Натрий гексаметафосфаты – бейорганикалық полимерлі қосылыс. Ол түссіз мөлдір кристал немесе ақ ұнтақ түрінде көрінеді. Ол суда жақсы ериді, ал судағы ерітіндісі сілтілі. Ауада оның белгілі бір гигроскопиялық дәрежесі бар. Бұл физикалық және химиялық қасиеттер оның минералды флотациядағы функционалдығы үшін негіз қалады.

Минералды флотациядағы рөлдер

Депрессиялы

1. Силикатты және карбонатты минералдарды тежеу

• Натрий гексаметафосфаты кварц пен силикат минералдарын тежеуде тиімді. Кейбір кендердің флотациясында, мысалы, дала шпаты мен слюда бар, ол осы силикатты минералдардың бетіне адсорбциялана алады. Мысалы, цирконий рудаларын флотациялау кезінде ол ілеспе дала шпаты мен басқа силикат ганга минералдарының беттеріне адсорбциялау арқылы олардың жүзгіштігін төмендете алады.

• Сондай-ақ, ол кальцит және әктас сияқты көміртегі бар минералдарға тежегіш әсер етеді . Кальцит кең таралған ганг минералы болып табылатын фосфат кендерін флотациялау кезінде натрий гексаметафосфаты кальцит бетінде кальций иондарымен әрекеттесуі мүмкін. Ол кальцит бетінің гидрофильділігін арттыратын тұрақты қосылыстар түзеді, бұл оның коллектормен бекітілуін азайтады, осылайша тежеу ​​​​мақсатына қол жеткізеді.

2. Ингибирлеу механизмі

• Негізгі тежелу механизмдерінің бірі оның минерал бетіндегі металл иондарымен реакциясына байланысты. Құрамында көп валентті металл иондары бар минералдарға келетін болсақ, натрий гексаметафосфаты осы металл иондарымен тұрақты қосылыстар түзе алады. Никель рудасының флотациясында ол серпентиннің бетіндегі спецификалық иондармен әрекеттеседі, бұл серпентиннің жүзгіштігін тежейді.

• Сонымен қатар, сулы ерітіндіде натрий гексаметафосфаты иондануы мүмкін. Ол минералды беттегі және сұйық фазадағы кальций иондарымен әрекеттесе алады. Кальцит пен касситеритті бөлу кезінде кальцит бетінде түзілген қосылыс тек кальцитке әсер етіп қоймайды, сонымен қатар касситерит бетіне адсорбциялануы мүмкін, тежеу ​​селективтілігін төмендетеді және коллектордың минерал бетіндегі адсорбциясын төмендетеді.

Дисперсант

1.Минералды целлюлозаның дисперсиясы

• Флотация процестерінде, әсіресе ұсақ түйіршікті минералдары бар немесе жоғары балшықты рудалар үшін минералды целлюлозаның дисперсиясы шешуші мәнге ие. Натрий гексаметафосфаты диспергирлеуші ​​ретінде маңызды рөл атқара алады. Мысалы, серпентинмен байланысты никель – пирит кендерін флотациялау кезінде натрий гексаметафосфатының тиісті мөлшерін қосу флотациялық целлюлозаны дисперсті ете алады. Себебі ол никель – пириттің бетіндегі серпентинді жабуды азайтады, бұл никель – пириттің флотациялық қалпына келуіне тиімді.

2. Дисперсиялық механизм

• Натрий гексаметафосфаты минералдардың беткі әлеуетін төмендетуі мүмкін. Нәтижесінде минералды бөлшектер арасындағы электростатикалық итеру күші артады. Оның молекулалық құрылымы, тізбек ұзындығы кемінде 20 - 100 бірлік болатын сызықты полимер қосылысы, минералды бетке адсорбцияланған кезде бөлшектер арасындағы стерикалық кедергі әсерін де күшейте алады. Кейбір ұсақ түйіршікті фосфатты кендерді флотациялау кезінде бұл дисперсиялық әсер фосфатты және гангалы минералдардың агрегациялануын болдырмайды, бөлу тиімділігін арттырады.

Әртүрлі минералды флотацияда қолдану

Фосфатты кенді флотациялау

1. Таңдамалы бөлу

• Фосфатты кенді флотацияда натрий гексаметафосфаты көбінесе фосфатты минералдарды ганг минералдарынан бөлу үшін қолданылады. Фосфат рудалары көбінесе кальцит, доломит және силикат минералдары сияқты әртүрлі ганг минералдарымен байланысты. Натрий гексаметафосфаты осы ганга минералдарын таңдамалы түрде тежей алады. Кейбір фосфатты рудаларды кері флотациялау процесінде натрий гексаметафосфатының аз мөлшерін қосу фосфат концентратының сортын және алынуын тиімді арттыруға мүмкіндік береді. Ол фосфатты минералдармен әрекеттеспей, фосфатты емес минералдармен әрекеттесе алады, осылайша фосфатты минералды флотацияның селективтілігін жақсартады.

2.Көбік тұрақтылығына әсері

• Бұл фосфат рудасының флотациясындағы көбік тұрақтылығына да әсер етеді. Флотация процесіндегі көбік фосфатты минералдарды жинауда рөл атқарады. Натрий гексаметафосфаты көбіктің тұрақтылығын арттырады. Ол фосфатты минералдардың коллекциялық әсерін жақсартуға көмектесетін көптеген тұрақты көбіктерді жасай алады. Фосфатты минералдар тұрақты көбік арқылы жер бетіне жақсы тасымалдана алады, осылайша флотация тиімділігі мен дәрежесін жақсартады.

Түсті металдар кенін флотациялау

1.Никель рудасын флотациялау

• Бұрын айтылғандай, никель рудасының флотациясында натрий гексаметафосфаты негізінен серпентинді тежеу ​​үшін қолданылады. Серпентин никель рудаларында кең таралған ганга минералы болып табылады және оның болуы никельді минералдардың флотациясына әсер етуі мүмкін. Натрий гексаметафосфатын қосу арқылы ол серпентин бетіндегі металл иондарымен әрекеттесе алады, оның жүзгіштігін төмендетеді және серпентиннен никельді минералдардың бөлінуін жақсартады. Бұл никель концентраттарының сортын жақсарту және алу үшін пайдалы.

2.Мыс және қорғасын – мырыш кендерін флотациялау

• Мыс пен қорғасын - мырыш рудасының флотациясында, құрамында кальций бар - кальцит және доломит сияқты ганг минералдары болған кезде, натрий гексаметафосфаты осы ганга минералдарын тежеу ​​үшін қолданылуы мүмкін. Кейбір күрделі мыс – қорғасын – мырыш кендерінде натрий гексаметафосфатының мөлшерін реттеу ганг минералдарының жүзгіштігін тиімді бақылауға, флотацияның селективтілігін және мыс, қорғасын, мырыш концентраттарының сапасын жақсартуға мүмкіндік береді.

Қолдану әсеріне әсер ететін факторлар

Доза

1. Оңтайлы дозаны анықтау

• Натрий гексаметафосфатының дозасы оның минералды флотациядағы өнімділігіне айтарлықтай әсер етеді. Сәйкес емес доза оңтайлы емес нәтижелерге әкелуі мүмкін. Егер доза тым төмен болса, ол ганга минералдарын тиімді тежей алмайды немесе целлюлозаны тарата алмайды. Мысалы, фосфатты кенді флотациялауда, егер қосылған натрий гексаметафосфатының мөлшері жеткіліксіз болса, ганг минералдары жақсы - тежелмейді, нәтижесінде фосфат концентратының төмен сорты пайда болады.

• Екінші жағынан, егер доза тым жоғары болса, бұл шығындарды арттырып қана қоймай, кейбір жағымсыз әсерлерді де тудыруы мүмкін. Кейбір жағдайларда артық натрий гексаметафосфаты да белгілі бір дәрежеде мақсатты минералдарды тежеп, қалпына келтіру жылдамдығын төмендетеді. Сондықтан, тәжірибелік зерттеулер мен сайтта жөндеу арқылы оңтайлы дозаны анықтау флотацияның ең жақсы нәтижелеріне қол жеткізу үшін өте маңызды.

Целлюлозаның рН мәні

2.Химиялық реакцияларға әсері

• Флотациялық целлюлозаның рН мәні натрий гексаметафосфатының химиялық реакцияларына әсер етеді. Әртүрлі рН орталарында натрий гексаметафосфатының иондану дәрежесі мен химиялық түрі өзгеруі мүмкін. Қышқыл ортада оның кейбір минералдарға ингибиторлық әсері әлсіреуі мүмкін. Жоғары сілтілі ортада ол целлюлозадағы басқа заттармен әрекеттесіп, оның қалыпты қызметіне әсер етуі мүмкін. Мысалы, кейбір мыс – қорғасын – мырыш кендерін флотациялау кезінде тиісті рН мәнін (әдетте 8 – 10 шамасында) ұстап тұру натрий гексаметафосфатының ганга минералдарын тиімді тежеуін және мақсатты минералдардың флотациясына ықпал ететінін қамтамасыз ете алады.

қорытынды

Натрий гексаметафосфаты минералды флотацияда, соның ішінде депрессант және диспергатор ретінде бірнеше маңызды рөл атқарады. Оны фосфат кені және қара металл кенін флотациялау сияқты әртүрлі минералды флотация түрлерінде қолдану минералды бөлудің тиімділігі мен сапасын айтарлықтай жақсартты. Дегенмен, оның әлеуетін толық пайдалану үшін мөлшерлеу және целлюлозаның рН мәні сияқты факторларды мұқият бақылау қажет. Тау-кен өнеркәсібінің үздіксіз дамуымен натрий гексаметафосфатын минералды флотацияда қолдану бойынша одан әрі зерттеулер минералды өңдеудің тиімдірек және тұрақты әдістеріне әкелуі мүмкін.