20 najdôležitejších činidiel pri spracovaní minerálov

Spracovanie nerastov zahŕňa tri procesy: pranie, drvenie a obohacovanie. Počas procesu koncentrovania cenných kovov z nízkokvalitných polymetalických rúd na vysokokvalitné koncentráty sa musia pridávať rôzne typy zberačov, penidiel, inhibítorov a flokulantov. Väčšina z nich sú toxické a škodlivé látky, ako sú kyanidy , arsenidy, chromáty, rôzne alkylxantáty, substituované fenoly, anilíny, pyridíny, uhľovodíky , alkény, étery, ketóny, aldehydy, estery atď. Tieto látky sa môžu do životného prostredia dostať vypúšťaním odpadových vôd zo spracovania nerastov alebo cez odkaliská, čo vedie k sekundárnemu znečisteniu a spôsobuje vážne poškodenie životného prostredia. Reagencie na spracovanie nerastov zahŕňajú najmä zberačov, penidiel, inhibítorov, flokulantov, modifikátorov, ako aj extrakčných činidiel, zlepšovačov extrakčnej matrice a riedidiel používaných v hydrometalurgii, ktoré zahŕňajú stovky rôznych anorganických alebo organických syntetických zlúčenín.

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, ortuti , niklu, tália, medi, olova a ich zlúčenín). Medzi chemické látky škodlivé pre životné prostredie patria kyanidy , sírovodík, fosfín, fluoridy, arsenidy, chromany, síran meďnatý, síran zinočnatý, sírouhlík, siričitany, rôzne alkylxantáty, organofosforové zlúčeniny, mastné alkoholy, anilíny, pyridíny, uhľovodíky, alkény, étery, ketóny, aldehydy, estery a stovky ďalších látok. Pre vašu informáciu sme vybrali 20 najdôležitejších činidiel. Pozrime sa na ne!

Etylxantát sodný

• Molekulárny vzorec: C2H5OCSSNa

• Vlastnosti: Svetložltý prášok (alebo granulát) 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 xantátového radu. Môže sa široko používať na preferenčnú flotáciu ľahko flotovateľných alebo komplexných sulfidových rúd neželezných kovov. Môže sa tiež použiť v kombinácii so sulfidovými činidlami na flotáciu oxidových rúd 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 granulát) s dráždivým zápachom, rozpustný vo vode.

• Hlavné použitie: Izopropylxantát sodný má o niečo silnejšiu schopnosť zachytávania pri flotácii sulfidových rúd neželezných kovov ako etylxantát sodný. Používa sa hlavne ako zachytávač rôznych sulfidových rúd neželezných kovov a môže slúžiť aj ako zrážacie činidlo v hydrometalurgii; používa sa aj ako urýchľovač vulkanizácie v kaučuku.

Butylxantát sodný (draslík)

• Molekulárny vzorec: C4H9OCSSNa(K)

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

• Hlavné použitie: Butylxantát sodný (draslík) je zberač so silnými flotačnými schopnosťami a široko sa používa pri zmiešanej flotácii rôznych neželezných kovových sulfidových rúd. Toto činidlo je obzvlášť vhodné na flotáciu chalkopyritu, sfaleritu a pyritu. Za určitých podmienok sa môže použiť aj na preferenčnú flotáciu sulfidových medených rúd zo sulfidových železných rúd.

Izobutylxantát sodný (draslík)

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

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

• Hlavné použitie: Izobutylxantát sodný (draslík) je tiež silným kolektorom pri flotácii rôznych neželezných kovových sulfidových rúd. Používa sa hlavne na flotáciu sulfidových rúd medi, olova a zinku a preukázal účinnosť pri prirodzenom flotovaní 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 neželezných kovových rúd, ktoré vyžadujú silnú zbernú schopnosť, ale nie selektivitu. Napríklad je vynikajúcim zberačom pre oxidované sulfidové rudy alebo oxidované medené a olovnaté rudy (po sulfidácii sulfidom sodným alebo hydrogensulfidom sodným). Toto činidlo dokáže dosiahnuť aj 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 granulát) s dráždivým zápachom, rozpustný vo vode.

• Hlavné použitie: Pentylxantát sodný (draslík) je silný zberač, ktorý sa používa najmä pri flotácii neželezných kovových rúd, ktoré vyžadujú silnú zbernú schopnosť, ale nie selektivitu. Napríklad slúži ako vynikajúci zberač pre oxidované sulfidové rudy alebo oxidované medené a olovnaté rudy (po sulfidácii sulfidom sodným alebo hydrogensulfidom sodným). Dokáže tiež dosiahnuť dobrú separáciu pri flotácii sulfidových rúd medi a niklu a pyritu obsahujúceho zlato.

č. 25 Čierna droga

• Hlavná zložka: dimetylfenol disulfid

• Molekulárny vzorec: (C7H7O)2PSSH

• Vlastnosti: Hnedasto-čierna olejovitá kvapalina s dráždivým zápachom a žieravosťou; horľavá, mierne rozpustná vo vode.

• Hlavné použitie: Čierna droga č. 25 má zberné aj peniace vlastnosti. Je účinným zberačom sulfidových rúd olova, medi a striebra, často používaným pri preferenčnej flotačnej separácii olova a zinku. Toto činidlo má slabú zbernú schopnosť pre pyrit a iné sulfidové rudy v alkalických okruhoch, ale je silným neselektívnym zberačom pre všetky sulfidové rudy v neutrálnom alebo kyslom prostredí. Za špecifických podmienok má tiež určitú zbernú schopnosť pre rudy oxidov ťažkých kovov. Keďže toto činidlo je len mierne rozpustné vo vode, musí sa pridávať v pôvodnej forme do kondicionačnej nádrže alebo guľového mlyna.

Sodium Butyl Black Drug

• Hlavná zložka: dibutyldisulfid sodný

• Molekulárny vzorec: (C4H9O)2PSSNa

• Vlastnosti: Žltkastohnedý vodný roztok bez dráždivého zápachu a s relatívne stabilnými chemickými vlastnosťami.

• Hlavné použitie: Čierna butylsodná soľ je účinným zberačom zlatých rúd a sulfidových rúd striebra, medi a zinku. Má slabú schopnosť zberu pyritu v alkalických okruhoch. Toto činidlo vykazuje len veľmi slabé peniace vlastnosti.

Čierna droga sodíka č. 25

• Hlavná zložka: dimetylfenoldisulfid sodný

• Molekulárny vzorec: (C7H7O)2PSSNa

• Vlastnosti: Hnedý alebo čierny vodný roztok bez zápachu.

• Hlavné použitie: Čierna droga sodná č. 25 je účinným zberačom rúd sulfidu medi a olova. Vzhľadom na svoju slabú schopnosť zberu rúd sulfidu zinočnatého sa často používa na preferenčnú separačnú flotáciu rúd sulfidu medi a olova od rúd sulfidu zinočnatého. Toto činidlo sa môže priamo pridávať do flotačného okruhu.

Ammonium Butyl Black Drug

• Hlavná zložka: dibutyldisulfid amónny

• Molekulárny vzorec: (C4H9O)2PSSNH4

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

• Hlavné použitie: Čierna butylamónna droga je vynikajúcim zberačom a penidlom pre neželezné kovové rudy. Má špeciálnu separačnú schopnosť pre sulfidové rudy medi, olova, striebra a zinku, ako aj pre komplexné polymetalické rudy. Má slabú zbernú schopnosť pre pyrit a magnetický pyrit v slabo alkalickej buničine, ale silnú zbernú schopnosť pre galenit. Môže sa tiež použiť pri flotácii sulfidových rúd niklu a antimónu, obzvlášť účinná pre ťažko selektovateľné sulfidové rudy niklu, zmiešané sulfidmi oxidované niklové rudy a medziprodukty sulfidových rúd a hlušiny. Výskum ukazuje, že použitie butylamónnej čiernej drogy je prospešné pre získavanie 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 používa predovšetkým ako zberač rôznych neželezných kovových rúd. Vykazuje silnú zberačskú schopnosť pre rudy medi, olova, zinku a sulfidov niklu. Toto činidlo je obzvlášť účinné pri flotácii komplexných rúd a bolo široko používané v priemysle spracovania nerastných surovín. Okrem toho môže pomôcť zlepšiť mieru výťažnosti 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 s charakteristickým zápachom, nerozpustná vo vode.

• Hlavné použitie: MIBC sa široko používa ako penidlo pri flotácii rôznych rúd vrátane medi, zlata a niklu. Zvyšuje stabilitu peny a tým aj mieru výťažnosti požadovaných minerálov.

• Propylénglykolmonometyléter

• Vlastnosti: Bezfarebná kvapalina s miernym zápachom, rozpustná vo vode a organických rozpúšťadlách.

• Hlavné použitie: Tento peniaci prístroj je účinný pri zlepšovaní peniacich vlastností flotačných procesov, najmä pri sulfidových rudách. Pomáha vytvárať stabilnú penu, ktorá umožňuje lepšie oddelenie cenných minerálov.

• Polyglykol éter

• Vlastnosti: Viskózna kvapalina rozpustná vo vode s nízkou toxicitou.

• Hlavné použitie: Polyglykoléter slúži ako penidlo 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 tuhá látka, vysoko rozpustná vo vode a vysoko toxická.

• Hlavné použitie: Kyanid sodný sa používa predovšetkým na potlačenie nežiaducich minerálov počas flotácie, čo umožňuje selektívne získavanie cenných kovov, najmä zlata a striebra. Široko sa používa pri spracovaní zlata, najmä v procese kyanidácie.

• Sulfid sodný

• Vlastnosti: Biela až žltkastá tuhá látka, rozpustná vo vode, so štipľavým zápachom.

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

• Karboxymetylcelulóza (CMC)

• Vlastnosti: Biely prášok 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 hlušinových minerálov.

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 nerastov na zlepšenie rýchlosti usadzovania kalov a zlepšenie odvodňovania hlušiny.

• Síran hlinitý

• Vlastnosti: Biela kryštalická tuhá látka, ktorá je rozpustná vo vode.

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