20 najdôležitejších činidiel pri spracovaní minerálov

Spracovanie minerálov zahŕňa tri procesy: umývanie, drvenie a spracovanie. Pri procese zahusťovania cenných kovov z nízkokvalitných, polymetalických rúd do koncentrátov vyššej kvality sa musia pridávať rôzne typy zberačov, napeňovačov, inhibítorov a flokulantov. Väčšinou ide o toxické a škodlivé látky, ako napr kyanidy, arsenides, chromates, various alkyl xanthates, substituted phenols, anilines, pyridines, hydroUhlíks, alkenes, ethers, ketones, aldehydes, esters, and so on. These substances can enter the environment through the discharge of mineral processing wastewater or through tailings ponds, leading to secondary pollution and causing serious harm to the ecological environment. Mineral processing reagents mainly refer to collectors, frothers, inhibitors, flocculants, modifiers, as well as extracting agents, extractant matrix improvers, and diluents used in hydrometallurgy, involving hundreds of various inorganic or organic synthetic compounds.

Aké sú najdôležitejšie činidlá pri spracovaní minerálov?

Medzi 68 znečisťujúcimi látkami na čínskom čiernom zozname prioritných kontrolovaných znečisťujúcich látok je zahrnutých 24 činidiel na spracovanie nerastov (vrátane arzénu, berýlia, kadmia, chrómu, MERCURY, nikel, tálium, meď, olovo a ich zlúčeniny). Medzi chemické látky škodlivé pre životné prostredie patria kyanidysírovodík, fosfín, fluoridy, arzenidy, chrómany, síran meďnatý, síran zinočnatý, sírouhlík, siričitany, rôzne alkylxantáty, organofosforové zlúčeniny, mastné alkoholy, anilíny, pyridíny, uhľovodíky, alkény, étery, ketóny, aldehydy, estery a stovky ďalších látok. Vybrali sme pre vás 20 najdôležitejších činidiel. Poďme sa na to pozrieť!

Etylxantát sodný

• Molekulárny vzorec: C2H5OCSSNa

• vlastnosti: Svetložltý prášok (alebo granula) s dráždivým zápachom, rozpustný vo vode, alkohole atď., schopný tvoriť nerozpustné zlúčeniny s kovovými iónmi, ako je kobalt, meď a nikel.

• Hlavné použitie: Etylxantát sodný je zberač s dobrou selektivitou medzi produktmi xantátovej série. Môže byť široko používaný na preferenčnú flotáciu ľahko plávajúcich alebo komplexných sulfidových rúd neželezných kovov. Môže sa tiež použiť v spojení so sulfidovými činidlami na flotáciu rúd oxidu medi a olova. Používa sa tiež ako zrážacie činidlo v hydrometalurgii (napr. čistenie zinkového elektrolytu) a ako urýchľovač vulkanizácie v kaučuku.

Izopropylxantát sodný

• Molekulárny vzorec: (CH3)2CHOCSSNa

• vlastnosti: Svetložltý prášok (alebo granule) s dráždivým zápachom, rozpustný vo vode.

• Hlavné použitie: Izopropylxantát sodný má o niečo silnejšiu zbernú schopnosť pri flotácii sulfidových rúd neželezných kovov ako etylxantát sodný. Používa sa hlavne ako zberač pre rôzne sulfidové rudy neželezných kovov a môže slúžiť aj ako zrážacie činidlo v hydrometalurgii; používa sa aj ako urýchľovač vulkanizácie v gume.

Butylxantát sodný (draslík)

• Molekulárny vzorec: C4H9OCSSNa(K)

• vlastnosti: Svetložltý alebo sivobiely prášok (alebo granula) s dráždivým zápachom, rozpustný vo vode a alkohole, schopný tvoriť nerozpustné zlúčeniny s rôznymi kovovými iónmi.

• Hlavné použitie: Butylxantát sodný (draslík) je kolektor so silnými flotačnými schopnosťami a je široko používaný pri zmiešanej flotácii rôznych sulfidových rúd neželezných kovov. Toto činidlo je obzvlášť vhodné na flotáciu chalkopyritu, sfaleritu a pyritu. Za špecifických podmienok ho možno použiť aj na prednostnú flotáciu sulfidických medených rúd zo sulfidových rúd železa.

Izobutylxantát sodný (draslík)

• Molekulárny vzorec: (CH3)2CHCH2OCSSNa(K)

• vlastnosti: Svetložltý prášok (alebo granula) s dráždivým zápachom, ľahko rozpustný vo vode, schopný tvoriť nerozpustné zlúčeniny s rôznymi kovovými iónmi.

• Hlavné použitie: Izobutylxantát sodný (draslík) je tiež silným zberačom pri flotácii rôznych sulfidových rúd neželezných kovov. Používa sa hlavne na flotáciu rúd medi, olova a sulfidu zinočnatého a preukázal svoju účinnosť pri prirodzenom plávaní rôznych medených rúd a pyritu.

Izopentylxantát sodný

• Molekulárny vzorec: (CH3)2CHCH2CH2OCSSNa

• vlastnosti: Žltý prášok s dráždivým zápachom, rozpustný vo vode.

• Hlavné použitie: Izopentylxantát sodný je silný zberač používaný hlavne pri flotácii rúd neželezných kovov, ktoré si vyžadujú silnú zbernú silu, ale nie selektivitu. Napríklad je výborným zberačom oxidovaných sulfidových rúd alebo oxidovaných medených a olovených rúd (po sulfidácii sulfidom sodným alebo hydrosulfidom sodným). Toto činidlo môže tiež dosiahnuť dobrú separáciu pri flotácii sulfidových rúd medi a niklu a pyritu obsahujúceho zlato.

Pentylxantát sodný (draslík)

• Molekulárny vzorec: C5H11OCSSNa(K)

• vlastnosti: Svetložltý alebo sivobiely prášok (alebo granule) s dráždivým zápachom, rozpustný vo vode.

• Hlavné použitie: Pentylxantát sodný (draslík) je silný zberač používaný hlavne pri flotácii rúd neželezných kovov, ktoré si vyžadujú silnú zbernú silu, ale nie selektivitu. Slúži napríklad ako vynikajúci zberač oxidovaných sulfidových rúd alebo oxidovaných medených a olovených rúd (po sulfidácii sulfidom sodným alebo hydrosulfidom sodným). Môže tiež dosiahnuť dobrú separáciu pri flotácii sulfidových rúd medi a niklu a pyritu s obsahom zlata.

č. 25 Čierna droga

• Hlavná zložka: Dimetylfenoldisulfid

• Molekulárny vzorec: (C7H7O)2PSSH

• vlastnosti: Hnedočierna olejovitá kvapalina s dráždivým zápachom a žieravinou; horľavý, málo rozpustný vo vode.

• Hlavné použitie: Čierna droga č.25 má zberné aj penivé vlastnosti. Je to účinný zberač sulfidových rúd olova, medi a striebra, často používaný pri preferenčnej flotačnej separácii olova a zinku. Toto činidlo má slabú schopnosť zachytávať pyrit a iné sulfidové rudy v alkalických okruhoch, ale je to silný neselektívny zberač pre všetky sulfidové rudy v neutrálnom alebo kyslom prostredí. Za špecifických podmienok má aj určitú zbernú schopnosť pre oxidové rudy ťažkých kovov. Pretože toto činidlo je len málo rozpustné vo vode, musí sa pridať vo svojej pôvodnej forme do kondicionačnej nádrže alebo guľového mlyna.

Sodium Butyl Black Drug

• Hlavná zložka: Dibutyldisulfid sodný

• Molekulárny vzorec: (C4H9)2PSSNa

• vlastnosti: Žltohnedý vodný roztok bez dráždivého zápachu a relatívne stabilnými chemickými vlastnosťami.

• Hlavné použitie: Sodná butylová čierna droga je účinným zberačom zlatých rúd a sulfidových rúd striebra, medi a zinku. Má slabú schopnosť zachytávať pyrit v alkalických obvodoch. Toto činidlo vykazuje len veľmi slabé penivé vlastnosti.

Čierna droga sodíka č. 25

• Hlavná zložka: Dimetylfenol disulfid sodný

• Molekulárny vzorec: (C7H7)2PSSNa

• vlastnosti: Tmavohnedý alebo čierny vodný roztok bez zápachu.

• Hlavné použitie: Čierna droga sodná č.25 je účinný zberač medených a sulfidových rúd. Pre svoju slabú schopnosť zachytávať rudy sulfidu zinočnatého sa často používa na prednostnú separačnú flotáciu sulfidových rúd medi a olova od rúd sulfidu zinočnatého. Toto činidlo sa môže priamo pridať do flotačného okruhu.

Ammonium Butyl Black Drug

• Hlavná zložka: Dibutyldisulfid amónny

• Molekulárny vzorec: (C4H9)2PSSNH4

• vlastnosti: Biely až sivobiely prášok bez chuti, rozplývavý na vzduchu, rozpustný vo vode a chemicky stabilný.

• Hlavné použitie: Čierna droga butylová amónna je výborným zberačom a speňovačom rúd neželezných kovov. Má špeciálnu separačnú schopnosť pre sulfidové rudy medi, olova, striebra a zinku, ako aj komplexné polymetalické rudy. Má slabú záchytnú schopnosť pre pyrit a magnetický pyrit v slabo alkalickej buničine, ale silnú záchytnú schopnosť pre galenit. Môže sa tiež použiť pri flotácii niklových a antimónových sulfidových rúd, zvlášť účinných pre ťažko vybraté sulfidové rudy niklu, zmiešané sulfidom oxidované niklové rudy a medziprodukty zo sulfidových rúd a hlušiny. Výskum ukazuje, že použitie amónneho butylového čierneho lieku je prospešné pre obnovu platiny, zlata a striebra.

Etyltioamín (SN-9#)

• Hlavná zložka: N,N-dietylditiokarbamát sodný

• Molekulárny vzorec: (C2H5)2NCSSNa·3H2O

• vlastnosti: Biely až sivobiely kryštál bez dráždivého zápachu, ľahko rozpustný vo vode. Toto činidlo sa v prítomnosti rozkladá na sírouhlík, dietylamín atď

• tepla alebo kyseliny.

• Hlavné použitie: Etyltioamín (SN-9#) sa primárne používa ako zberač pre rôzne rudy neželezných kovov. Vykazuje silnú schopnosť zhromažďovať medené, olovo, zinok a sulfidové rudy niklu. Toto činidlo je obzvlášť účinné pri flotácii komplexných rúd a široko sa používa v priemysle spracovania nerastov. Okrem toho môže pomôcť zlepšiť rýchlosť regenerácie kovov vo flotačných procesoch.

Flotačné napeňovače

Napeňovače zohrávajú kľúčovú úlohu pri spracovaní minerálov tým, že uľahčujú tvorbu stabilných pien, ktoré umožňujú selektívnu separáciu cenných minerálov. Bežné flotačné napeňovače zahŕňajú:

• Metylizobutylkarbinol (MIBC)

• vlastnosti: Bezfarebná, horľavá kvapalina charakteristického zápachu, nerozpustná vo vode.

• Hlavné použitie: MIBC sa široko používa ako penidlo pri flotácii rôznych rúd vrátane medi, zlata a niklu. Zvyšuje stabilitu peny a zlepšuje rýchlosť regenerácie požadovaných minerálov.

• Propylénglykolmonometyléter

• vlastnosti: Bezfarebná kvapalina mierneho zápachu, rozpustná vo vode a organických rozpúšťadlách.

• Hlavné použitie: Tento napeňovač je účinný pri zlepšovaní vlastností penenia flotačných procesov, najmä pre sulfidové rudy. Pomáha vytvárať stabilnú penu, ktorá umožňuje lepšie oddelenie cenných minerálov.

• Polyglykol éter

• vlastnosti: Viskózna kvapalina, ktorá je rozpustná vo vode a má nízku toxicitu.

• Hlavné použitie: Polyglykoléter slúži ako napeňovač a môže zvýšiť účinnosť flotácie rôznych minerálov, najmä pri flotácii jemných a ultrajemných častíc.

inhibítory

Inhibítory sú chemické látky, ktoré selektívne inhibujú flotáciu špecifických minerálov. Sú rozhodujúce pre riadenie selektivity a účinnosti flotačných procesov. Bežné inhibítory zahŕňajú:

• Kyanid sodný

• vlastnosti: Biela kryštalická pevná látka, vysoko rozpustná vo vode a vysoko toxická.

• Hlavné použitie: Sodík kyanid sa primárne používa na potlačenie nežiaducich minerálov počas flotácie, čo umožňuje selektívne získavanie cenných kovov, najmä zlata a striebra. Je široko používaný pri spracovaní zlata, najmä v procese kyanizácie.

• Sulfid sodný

• vlastnosti: Biela až žltkastá pevná látka, rozpustná vo vode, štipľavého zápachu.

• Hlavné použitie: Sulfid sodný sa často používa na aktiváciu určitých kovových iónov a stlačenie iných v procese flotácie. Je obzvlášť účinný pri flotácii oxidovaných rúd, ako sú tie, ktoré obsahujú meď a olovo.

• Karboxymetylcelulóza (CMC)

• vlastnosti: Biely prášok, ktorý je rozpustný vo vode, netoxický a biologicky odbúrateľný.

• Hlavné použitie: CMC je účinný polymérny inhibítor používaný pri flotácii rôznych minerálov. Pomáha kontrolovať selektivitu flotačného procesu inhibíciou flotácie určitých minerálov hlušiny.

Flokulanty

Flokulanty sa používajú na zlepšenie usadzovania a odvodňovania minerálov a hlušiny. Bežné flokulanty zahŕňajú:

• polyakrylamid

• vlastnosti: Biely až žltkastý prášok, ktorý je vysoko rozpustný vo vode, netoxický.

• Hlavné použitie: Polyakrylamid sa široko používa ako flokulant pri spracovaní minerálov na zlepšenie rýchlosti usadzovania kalov a zlepšenie odvodňovania hlušiny.

• Síran hlinitý

• vlastnosti: Biela kryštalická pevná látka, ktorá je rozpustná vo vode.

• Hlavné použitie: Síran hlinitý sa často používa ako koagulant a flokulant pri spracovaní minerálov na pomoc pri čírení a zahusťovaní kalov.