Įvaldykite flotacijos reagentų naudojimą: pagerinkite mineralų sudėties nustatymo tikslumą

Laukuose Mineralinis apdorojimas ir geologinė analizė, teisingas naudojimas Flotacijos reagentai yra labai svarbus norint tiksliai nustatyti mineralų sudėtį. Flotacija yra plačiai taikomas fizikinis ir cheminis mineralų atskyrimo ir sodrinimo procesas, pagrįstas mineralinių paviršių fizikinių ir cheminių savybių skirtumais. Pridedant reagentų, galima reguliuoti mineralinių paviršių hidrofiliškumą arba hidrofobiškumą, kad būtų galima atskirti tikslinius mineralus nuo dumblių.

Šiame straipsnyje bus pristatyta keletas praktinių patarimų, kurie padės laboratorijos technikai ir kalnakasybos inžinieriams optimizuoti flotacijos procesą, pagerinti bandymų rezultatų tikslumą ir pakartojamumą.

Pirmiausia pradėkime nuo pagrindinių flotacijos reagentų tipų –Kolekcionavimo, Putotojaiir Modifikatoriai. Kiekvienas reagentas flotacijos procese atlieka unikalų vaidmenį. Kolekcionieriai sustiprina mineralų hidrofobiškumą, skatina jų prisitvirtinimą prie oro burbuliukų; putos padeda stabilizuoti putų sluoksnį, todėl praturtintus mineralus galima lengvai atskirti nuo suspensijos; modifikatoriai naudojami srutų pH arba joniniam stiprumui reguliuoti, sukuriant optimalias sąlygas mineralų flotacijai.

Nuolat tobulėjant technologijoms, flotacijos reagentų tipai ir pritaikymas taip pat plečiasi. Teisingas šių reagentų pasirinkimas ir naudojimas gali ne tik pagerinti Mineralų atkūrimas tarifus ir klases, bet taip pat duoda didelę naudą aplinkos apsaugos ir sąnaudų kontrolės požiūriu.

Kaip teisingai naudoti flotacijos reagentus?

Reagentų tipai

Flotacijos įrenginiuose naudojamų reagentų tipai priklauso nuo tokių veiksnių kaip rūdos savybės, proceso srautas ir norimų mineralinių produktų skaičius. Paprastai jie nustatomi atliekant rūdos selektyvumo bandymus arba pusiau pramoninius bandymus.

Reagentai gali būti plačiai suskirstyti į tris pagrindinius tipus, atsižvelgiant į jų funkcijas:

1. Putos: Organinės aktyviosios paviršiaus medžiagos, kurios pasiskirsto vandens ir oro sąsajoje. Jie naudojami putų sluoksniui sukurti, kuris gali plūduriuoti mineralus. Įprasti putų plakikliai yra pušų aliejus, krezilo rūgštis ir alkoholiai.

2. Kolekcionieriai: Jų funkcija yra užfiksuoti tikslinius mineralus, keičiant mineralinių paviršių hidrofobiškumą, kad plūduriuojančios mineralų dalelės galėtų prilipti prie oro burbuliukų. Pagal savo pobūdį kolektoriai gali būti skirstomi į nepoliarinius, anijoninius ir katijoninius. Dažniausiai naudojami rinktuvai yra juodieji vaistai, geltonieji vaistai, baltieji vaistai, riebalų rūgštys, riebieji aminai ir mineralinės alyvos.

3. Modifikatoriai: Modifikatoriai apima aktyvatorius ir inhibitorius, kurie keičia mineralinių paviršių savybes, įtakoja mineralų ir kolektorių sąveiką. Modifikatoriai taip pat apima agentus, naudojamus vandeninės terpės cheminėms arba elektrocheminėms savybėms pakeisti, pavyzdžiui, pH reguliatorius ir kolektorių būklę. Modifikatorių tipai apima:

• pH reguliatoriai: Kalkės, natrio karbonatas, sieros rūgštis, sieros dioksidas.

• Aktyvatoriai: Vario sulfatas, natrio sulfidas.

• Inhibitoriai: Kalkės, geltona kraujo druska, natrio sulfidas, sieros dioksidas, natrio cianidas, cinko sulfatas, kalio dichromatas, vandens stiklas, taninas, tirpūs koloidai, krakmolas, sintetiniai polimerai ir kt.

• Kiti: Drėkinančios medžiagos, flotacinės medžiagos, tirpikliai ir kt.

Reagento dozavimas

Reagentų dozavimas flotacijos metu turi būti tikslus; Nepakankamas arba per didelis kiekis gali turėti įtakos mineralų perdirbimo rodikliams. Per didelis naudojimas taip pat gali padidinti apdorojimo išlaidas.

Ryšys tarp reagento dozės ir plūduriavimo rodiklių:

• Nepakankama kolektoriaus dozė gali lemti netinkamą mineralų hidrofobiškumą ir sumažinti regeneravimo greitį. Ir atvirkščiai, per didelis kiekis gali pabloginti koncentrato kokybę ir apsunkinti atskyrimo flotaciją.

• Nepakankama putos plakiklio dozė gali sukelti prastą putų stabilumą, o per dideli kiekiai gali sukelti „perpildymo“ reiškinį.

• Per maža aktyvatoriaus dozė gali prastai suaktyvinti, o per daug gali sutrikdyti flotacijos proceso selektyvumą.

• Nepakankama inhibitorių dozė gali sumažinti koncentrato klasę, o per dideli kiekiai gali slopinti mineralų, kurie turėtų plūduriuoti, kiekį, sumažinant regeneravimo greitį.

Reagentų paruošimas

Kietieji reagentai skiedžiami skysčiais, kad būtų lengva pridėti. Vandenyje netirpūs reagentai, tokie kaip geltonasis vaistas, amino juodasis vaistas, vandens stiklas, natrio karbonatas, vario sulfatas ir natrio sulfidas, turi būti ruošiami kaip vandeniniai tirpalai, kurių koncentracija svyruoja nuo 2% iki 10%. Vandenyje netirpūs reagentai turi būti ištirpinti tirpiklyje, prieš ruošiant juos kaip vandeninį tirpalą, pvz., kai kuriuos aminų rinktuvus, kuriuos galima įpilti tiesiogiai, pvz., Nr. 2 alyvą, Nr. 31 juodąjį vaistą ir oleino rūgštį. Labai tirpių reagentų, kuriems reikia didelių kiekių, preparatų koncentracijos paprastai svyruoja nuo 10% iki 20%, pavyzdžiui, natrio sulfido, kuris paruošiamas naudojant 15%. Blogai tirpiems reagentams gali būti naudojami organiniai tirpikliai, kad jie ištirptų prieš ruošiant juos kaip mažos koncentracijos tirpalus.

Pasirinkimas Reagento paruošimas metodas pirmiausia priklauso nuo reagentų savybių, pridėjimo metodo ir jų funkcijų. To paties reagento dozavimas ir poveikis gali labai skirtis dėl skirtingų paruošimo būdų. Paprastai įprasti paruošimo būdai yra šie:

1. 2–10 % vandeninio tirpalo ruošimas: Dauguma vandenyje tirpių reagentų ruošiami tokiu būdu (pvz., geltonasis vaistas, vario sulfatas, vandens stiklas).

2. Tirpinimas tirpiklyje: Kai kurie vandenyje netirpūs reagentai gali būti ištirpinti specialiuose tirpikliuose. Pavyzdžiui, baltas vaistas netirpsta vandenyje, bet gali būti ištirpintas 10–20 % anilino tirpale ir turi būti naudojamas paruošus anilino mišinį. Panašiai anilino juodasis vaistas netirpsta vandenyje, bet gali ištirpti šarminiame natrio hidroksido tirpale, todėl prieš pridedant reagento reikia paruošti šarminį natrio hidroksido tirpalą, kad susidarytų anilino juodojo vaisto tirpalas flotacijai.

3. Suspensijos arba emulsijos paruošimas: Kai kuriems blogai tirpiems kietiems reagentams juos galima paruošti kaip emulsijas. Pavyzdžiui, kalkės labai mažai tirpsta vandenyje, todėl jas galima smulkiai sumalti į miltelius ir sumaišyti su vandeniu, kad susidarytų pieniška suspensija (pvz., kalkių pienas), arba jas galima tiesiogiai įpilti sausų miltelių į rutulinį malūną arba maišymo baką.

4. Muilinimas: Riebalų rūgščių rinkėjams labiausiai paplitęs būdas yra muilinimas. Pavyzdžiui, renkantis hematitą, kaip surinkėjas naudojamas muilintas parafino ir deguto aliejaus muilas. Norint muilinti deguto aliejų, ruošiant reagentą reikia įpilti apie 10% natrio karbonato ir kaitinti, kad susidarytų karštas muilo tirpalas.

5. Emulsija: Emulsiją galima pasiekti naudojant ultragarso emulsiją arba mechaninį maišymą. Po emulsinimo riebalų rūgštys ir dyzelinas gali pagerinti jų dispersiją suspensijoje ir pagerinti reagentų efektyvumą. Kai kurių emulsiklio pridėjimas gali dar labiau padidinti efektyvumą.

6. Parūgštinimas: Naudojant katijoninius kolektorius, dėl prasto tirpumo jie turi būti iš anksto apdoroti druskos rūgštimi arba acto rūgštimi, kad jie ištirptų vandenyje flotacijai.

7. Aerozolio metodas: Tai naujas paruošimo būdas, kuris sustiprina reagentų veikimą. Tai apima specialų purškimo įtaisą, skirtą reagentams aerozoliuoti oro terpėje prieš tiesiogiai įpilant juos į flotacijos baką, todėl taip pat vadinamas "aerozolio flotacijos metodu". Šis metodas ne tik pagerina naudingų mineralų plūduriavimą, bet ir žymiai sumažina reagentų naudojimą. Pavyzdžiui, kolektorių dozavimas gali būti tik nuo trečdalio iki ketvirtadalio įprasto kiekio, o putos plakiklio – tik penktadalį.

8. Elektrocheminis reagentų apdorojimas: Per tirpalą tekama nuolatinė srovė, kad būtų chemiškai apdoroti flotacijos reagentai, o tai gali pakeisti reagento būseną, pH vertę ir redokso potencialą, taip padidindama labiausiai aktyvuojančių reagentų komponentų koncentraciją, padidindama kritinę koncentraciją koloidams susidaryti ir pagerindama blogai tirpių reagentų dispersiją vandenyje.

Paprastai kolektoriai ir putos maišomi 1–2 minutes, o kai kuriuos reagentus, pvz., kalio dichromatą, naudojamą švinui slopinti atskiriant varį ir šviną, gali reikėti maišyti ilgiau.

Reagento pridėjimo vieta

Siekiant maksimaliai padidinti flotacijos reagentų veiksmingumą, įprasta praktika yra į rutulinį malūną įpilti reguliavimo agentų, inhibitorių ir kai kurių kolektorių (pvz., žibalo), kad kuo anksčiau būtų sukurta tinkama flotacijos aplinka. Kolektoriai ir putotuvai dažniausiai dedami į pirmąjį flotacijos proceso maišymo baką. Jei yra du maišymo bakai, aktyvatorius turi būti dedamas į pirmąjį baką, o kolektorių ir putojimą į antrą baką. Papildymo taškai skiriasi priklausomai nuo reagentų vaidmens flotacijos mašinoje. Pavyzdžiui, vario sulfatas, geltonasis vaistas ir pušų aliejus paprastai pilami tokia tvarka: vario sulfatas įpilamas į pirmojo maišymo bako centrą, geltonas vaistas į antrojo bako centrą, o pušies aliejus į antrojo maišymo bako išleidimo angą. Apskritai, flotacijos įrenginiai pirmiausia prideda pH reguliatorių, kad suspensijos pH būtų tinkamas, o tada kolektoriui ir inhibitoriui veikti veiksmingiau. Pridedant reagentus, būtina žinoti, kad tam tikri kenksmingi jonai sukelia reagento neefektyvumą. Pavyzdžiui, vario jonai, reaguojantys su hidrido jonais, gali sukelti hidridų neefektyvumą. Vario ir sieros atskyrimo metu, jei maišymo bakelyje yra daug vario jonų, cianido negalima pilti į maišymo baką, o įpilti tiesiai per atskyrimo flotacijos procesą.

Reagento pridėjimo tvarka

Tipiška reagento įdėjimo flotacijos įrenginiuose tvarka yra tokia: žaliavinės rūdos flotacijai tai turėtų būti pH reguliatoriai, inhibitoriai arba aktyvatoriai, putotuvai ir rinktuvai; mineralams, kurie buvo slopinami flotacijos metu, tvarka yra aktyvatoriai, rinktuvai ir putos.

Reagento pridėjimo metodai

Paprastai yra du reagentų pridėjimo būdai: centralizuotas ir dispersinis. Renkantis papildymo metodą reikia atsižvelgti ir į reagentų tipus, ir į reagentų veikimą.

1. Centralizuotas papildymas: Dauguma reagentų pridedami centralizuotai; pavyzdžiui, kolektoriai, aktyvatoriai ir inhibitoriai dedami į maišymo bakus.

2. Disperguotas papildymas: Kai kuriuos reagentus galima įpilti tiesiai į flotacijos baką, kuris dažnai naudojamas lakiems arba kitiems reagentams jautriems reagentams. Pavyzdžiui, jei flotacijos reagentai daro neigiamą poveikį vienas kitam (pvz., neigiamą natrio sulfido pertekliaus įtaką aktyvuotai flotacijai), reagentus galima įpilti tiesiai į flotacijos mašiną.

Išvada

Teisingai parenkant, ruošiant, dozuojant ir pridedant flotacijos reagentus, galima optimizuoti mineralų apdirbimą ir geologinę analizę, padidinant bandymų ir analizės tikslumą ir efektyvumą. Šiais naudojimo patarimais siekiama padėti laboratorijos technikai ir kalnakasybos inžinieriams geriau panaudoti flotacijos reagentus, kad padidėtų veiklos efektyvumas ir būtų patikimesni rezultatai.