Nātrija heksametafosfāta pielietojums minerālu flotācijā

Ievads

Minerālu flotācija ir plaši izmantota metode ieguves rūpniecībā, lai atdalītu vērtīgus minerālus no piemaisījumiem. Tā balstās uz minerālu virsmu fizikālo un ķīmisko īpašību atšķirībām. Nātrija heksametafosfāts ar savu unikālo ķīmisko struktūru un īpašībām ir atradis nozīmīgu pielietojumu Minerālu flotācija procesi. Šajā rakstā ir iedziļināti aplūkoti dažādie tā izmantošanas aspekti minerālu flotācijā.

Nātrija heksametafosfāta īpašības

Nātrija heksametafosfāts ir neorganisks polimēru savienojums. Tas izskatās kā bezkrāsains caurspīdīgs kristāls vai balts pulveris. Tas labi šķīst ūdenī, un tā ūdens šķīdums ir sārmains. Gaisā tam ir zināma higroskopiskuma pakāpe. Šīs fizikālās un ķīmiskās īpašības veido pamatu tā funkcionalitātei minerālu flotācijā.

Lomas minerālu flotācijā

Depresants

1. Silikātu un karbonātu minerālu inhibīcija

• Nātrija heksametafosfāts efektīvi kavē kvarca un silikātu minerālu veidošanos. Dažu rūdu, piemēram, laukšpata un vizlas saturošu rūdu, flotācijas procesā tas var adsorbēties uz šo silikātu minerālu virsmas. Piemēram, cirkonija rūdu flotācijas procesā tas var samazināt saistīto laukšpata un citu silikātu gangu minerālu peldspēju, adsorbējoties uz to virsmām.

• Tas arī parāda inhibējošu iedarbību uz Ogleklisšķembās minerālvielas, piemēram, kalcītu un kaļķakmeni. Fosfātu rūdu flotācijā, kur kalcīts ir bieži sastopams gangu minerāls, Nātrija heksametafosfāts var reaģēt ar kalcija joniem uz kalcīta virsmas. Tas veido stabilus savienojumus, kas palielina kalcīta virsmas hidrofilitāti, samazinot tā piesaistīšanās iespējamību pie kolektora, tādējādi sasniedzot inhibīcijas mērķi.

2. Kavēšanas mehānisms

• Viens no galvenajiem inhibīcijas mehānismiem ir saistīts ar tā reakciju ar metāla joniem uz minerāla virsmas. Runājot par minerāliem, kas satur daudzvērtīgus metāla jonus, nātrija heksametafosfāts var veidot stabilus savienojumus ar šiem metāla joniem. Niķeļa rūdas flotācijā tas reaģē ar specifiskiem joniem uz serpentīna virsmas, kas kavē serpentīna flotējamību.

• Turklāt ūdens šķīdumā nātrija heksametafosfāts var jonizēties. Tas var reaģēt ar kalcija joniem minerālu virsmā un šķidrajā fāzē. Kalcīta un kasiterīta atdalīšanā uz kalcīta virsmas izveidotais savienojums ne tikai ietekmē kalcītu, bet arī var adsorbēties uz kasiterīta virsmas, samazinot inhibīcijas selektivitāti un samazinot kolektora adsorbciju uz minerālu virsmas.

Dispersants

1. Minerālcelulozes dispersija

• Flotācijas procesos, īpaši dažām rūdām ar smalkgraudainiem minerāliem vai rūdām ar augstu dūņu saturu, minerālu celulozes dispersija ir izšķiroša. Nātrija heksametafosfātam var būt svarīga loma kā disperģētājam. Piemēram, niķeļa pirīta rūdu, kas saistītas ar serpentīnu, flotācijā atbilstoša nātrija heksametafosfāta pievienošana var disperģēt flotācijas celulozi. Tas ir tāpēc, ka tas samazina serpentīna pārklājumu uz niķeļa pirīta virsmas, kas ir labvēlīgi niķeļa pirīta flotācijas atgūšanai.

2. Dispersijas mehānisms

• Nātrija heksametafosfāts var samazināt minerālu virsmas potenciālu. Tā rezultātā palielinās elektrostatiskais atgrūšanas spēks starp minerālu daļiņām. Tā molekulārā struktūra, lineārs polimēru savienojums ar ķēdes garumu vismaz 20–100 vienības, adsorbējoties uz minerāla virsmas, var arī palielināt sterisko šķēršļu efektu starp daļiņām. Dažu smalkgraudainu fosfātu rūdu flotācijā šis dispersijas efekts var novērst fosfātu un piemaisījumu minerālu agregāciju, uzlabojot atdalīšanas efektivitāti.

Pielietojums dažādu minerālu flotācijā

Fosfātu rūdas flotācija

1. Selektīva atdalīšana

• Fosfātu rūdu flotācijā nātrija heksametafosfātu bieži izmanto, lai atdalītu fosfātu minerālus no piemaisījumiem. Fosfātu rūdas bieži tiek saistītas ar dažādiem piemaisījumiem, piemēram, kalcītu, dolomītu un silikātu minerāliem. Nātrija heksametafosfāts var selektīvi inhibēt šos piemaisījumus. Dažu fosfātu rūdu reversās flotācijas procesā neliela daudzuma nātrija heksametafosfāta pievienošana var efektīvi palielināt fosfātu koncentrāta kvalitāti un atgūšanu. Tas var reaģēt ar nefosfātu minerāliem, nereaģējot ar fosfātu minerāliem, tādējādi uzlabojot fosfātu minerālu flotācijas selektivitāti.

2. Ietekme uz putu stabilitāti

• Tas ietekmē arī putu stabilitāti fosfātu rūdas flotācijā. Putām flotācijas procesā ir nozīme fosfātu minerālu savākšanā. Nātrija heksametafosfāts var uzlabot putu stabilitāti. Tas var radīt lielu skaitu stabilu putu, kas palīdz uzlabot fosfātu minerālu savākšanas efektu. Stabilās putas var labāk nogādāt fosfātu minerālus uz virsmas, tādējādi uzlabojot flotācijas efektivitāti un kvalitāti.

Krāsaino metālu rūdu flotācija

1.Niķeļa rūdas flotācija

• Kā jau minēts iepriekš, niķeļa rūdas flotācijā nātrija heksametafosfātu galvenokārt izmanto, lai kavētu serpentīna veidošanos. Serpentīns ir bieži sastopams piemaisījumu minerāls niķeļa rūdās, un tā klātbūtne var ietekmēt niķeli saturošu minerālu flotāciju. Pievienojot nātrija heksametafosfātu, tas var reaģēt ar metāla joniem uz serpentīna virsmas, samazinot tā peldspēju un uzlabojot niķeli saturošu minerālu atdalīšanos no serpentīna. Tas ir noderīgi niķeļa koncentrātu kvalitātes un atgūšanas uzlabošanai.

2. Vara un svina - cinka rūdas flotācija

• Vara un svina-cinka rūdas flotācijā, ja ir saistīti kalciju saturoši piemaisījumu minerāli, piemēram, kalcīts un dolomīts, nātrija heksametafosfātu var izmantot, lai kavētu šo piemaisījumu minerālu veidošanos. Dažās sarežģītās vara-svina-cinka rūdās nātrija heksametafosfāta daudzuma regulēšana var efektīvi kontrolēt piemaisījumu minerālu peldspēju, uzlabojot flotācijas selektivitāti un vara, svina un cinka koncentrātu kvalitāti.

Faktori, kas ietekmē pieteikuma efektu

Deva

1. Optimālas devas noteikšana

• Nātrija heksametafosfāta devai ir būtiska ietekme uz tā veiktspēju minerālu flotācijā. Nepiemērota deva var novest pie nepietiekamiem rezultātiem. Ja deva ir pārāk maza, tā var efektīvi neinhibēt piemaisījumu minerālus vai neizkliedēt celulozi. Piemēram, fosfātu rūdas flotācijā, ja pievienotā nātrija heksametafosfāta daudzums ir nepietiekams, piemaisījumu minerāli var netikt labi inhibēti, kā rezultātā fosfātu koncentrāta kvalitāte būs zemāka.

• No otras puses, ja deva ir pārāk liela, tā var ne tikai palielināt izmaksas, bet arī izraisīt dažas negatīvas sekas. Dažos gadījumos pārmērīgs nātrija heksametafosfāta daudzums var zināmā mērā kavēt mērķa minerālvielas, samazinot atgūšanas ātrumu. Tāpēc optimālās devas noteikšana, veicot eksperimentālus pētījumus un atkļūdošanu uz vietas, ir ļoti svarīga, lai sasniegtu labākos flotācijas rezultātus.

Celulozes pH vērtība

2. Ietekme uz ķīmiskajām reakcijām

• Flotācijas celulozes pH vērtība ietekmē nātrija heksametafosfāta ķīmiskās reakcijas. Dažādās pH vidēs nātrija heksametafosfāta jonizācijas pakāpe un ķīmiskā forma var mainīties. Skābā vidē tā inhibējošā iedarbība uz dažiem minerāliem var būt vājāka. Ļoti sārmainā vidē tas var reaģēt ar citām celulozes vielām, ietekmējot tā normālu darbību. Piemēram, dažu vara-svina-cinka rūdu flotācijā atbilstošas ​​pH vērtības (parasti ap 8–10) uzturēšana var nodrošināt, ka nātrija heksametafosfāts efektīvi kavē piemaisījumu minerālus un veicina mērķa minerālu flotāciju.

Secinājumi

Nātrija heksametafosfātam ir vairākas svarīgas lomas minerālu flotācijā, tostarp kā Depresants un disperģētājs. Tā pielietojums dažādos minerālu flotācijas veidos, piemēram, fosfātu rūdu un krāsaino metālu rūdu flotācijā, ir ievērojami uzlabojis minerālu atdalīšanas efektivitāti un kvalitāti. Tomēr, lai pilnībā izmantotu tā potenciālu, ir rūpīgi jākontrolē tādi faktori kā deva un celulozes pH. Ņemot vērā kalnrūpniecības nozares nepārtraukto attīstību, turpmāki pētījumi par nātrija heksametafosfāta pielietojumu minerālu flotācijā varētu novest pie efektīvākām un ilgtspējīgākām minerālu apstrādes metodēm.