Zotëroni përdorimin e reagentëve të flotacionit: përmirësoni saktësinë e zbulimit të përbërjes minerale

Në fushat e përpunimit të mineraleve dhe analizave gjeologjike, përdorimi i saktë i reagentëve të flotacionit është thelbësor për zbulimin e saktë të përbërjeve minerale. Flotacioni është një proces fiziko-kimik i aplikuar gjerësisht për ndarjen dhe pasurimin e mineraleve, duke u mbështetur në ndryshimet në vetitë fiziko-kimike të sipërfaqeve minerale. Duke shtuar reagentë, hidrofiliteti ose hidrofobiciteti i sipërfaqeve minerale mund të rregullohet, duke mundësuar ndarjen e mineraleve të synuara nga gangu.

Ky artikull do të prezantojë një sërë këshillash praktike operacionale për të ndihmuar teknikët e laboratorëve dhe inxhinierët e minierave të optimizojnë procesin e notimit, duke përmirësuar saktësinë dhe përsëritshmërinë e rezultateve të testit.

Së pari, le të fillojmë me llojet themelore të reagentëve të flotacionit - Mbledhësit , Shkumëzimit dhe Modifikuesit . Çdo reagent luan një rol unik në procesin e flotacionit. Mbledhësit rrisin hidrofobicitetin e mineraleve, duke nxitur ngjitjen e tyre në flluska ajri; shkumëzimit ndihmon në stabilizimin e shtresës së shkumës, duke lejuar që mineralet e pasuruara të ndahen lehtësisht nga lëngu i trashë; modifikuesit përdoren për të rregulluar pH-in ose forcën jonike të lëngut të trashë, duke krijuar kushte optimale për flotacionin e mineraleve.

Me përparimet e vazhdueshme teknologjike, llojet dhe aplikimet e reagentëve të flotacionit po zgjerohen gjithashtu. Përzgjedhja dhe përdorimi i saktë i këtyre reagentëve jo vetëm që mund të përmirësojë shkallët dhe nivelet e rikuperimit të mineraleve , por gjithashtu të sjellë përfitime të konsiderueshme në aspektin e mbrojtjes së mjedisit dhe kontrollit të kostove.

Si të përdorni saktë reagentët e flotacionit?

Llojet e reagentëve

Llojet e reagentëve të përdorur në impiantet e flotacionit varen nga faktorë të tillë si vetitë e xehes, rrjedha e procesit dhe numri i produkteve minerale të dëshiruara. Në përgjithësi, ato përcaktohen përmes testeve të selektivitetit të xeheve ose testeve gjysmë-industriale.

Reagentët mund të kategorizohen gjerësisht në tre lloje kryesore bazuar në funksionet e tyre:

1. Shkumëzuesit: Surfaktantë organikë që shpërndahen në ndërfaqen ujë-ajër. Ato përdoren për të gjeneruar një shtresë shkume që mund të lërë mineralet në ajër. Shkumëzuesit e zakonshëm përfshijnë vajin e pishës, acidin kresilik dhe alkoolet.

2. Kolektorët: Funksioni i tyre është të kapin mineralet e synuara, duke ndryshuar hidrofobicitetin e sipërfaqeve minerale për të lejuar që grimcat minerale lundruese të ngjiten në flluska ajri. Bazuar në natyrën e tyre, kolektorët mund të ndahen në kolektorë jo polarë, kolektorë anionikë dhe kolektorë kationikë. Kolektorët e përdorur zakonisht përfshijnë ilaçin e zi, ilaçin e verdhë, ilaçin e bardhë, acidet yndyrore, aminat yndyrore dhe vajrat minerale.

3. Modifikuesit: Modifikuesit përfshijnë aktivizues dhe frenues, të cilët ndryshojnë vetitë e sipërfaqeve minerale, duke ndikuar në bashkëveprimin midis mineraleve dhe kolektorëve. Modifikuesit përfshijnë gjithashtu agjentë të përdorur për të ndryshuar vetitë kimike ose elektrokimike të mjedisit ujor, siç janë rregulluesit e pH-it dhe gjendja e kolektorëve. Llojet e modifikuesve përfshijnë:

• Rregulluesit e pH-it: Gëlqere, karbonat natriumi, acid sulfurik, dioksid squfuri.

• Aktivizues: Sulfat bakri, sulfur natriumi.

• Frenuesit: Gëlqere, kripë e verdhë gjaku, sulfur natriumi, dioksid squfuri, cianur natriumi, sulfat zinku, dikromat kaliumi, gotë uji, taninë, koloide të tretshme, niseshte, polimere sintetike, etj.

• Të tjera: Agjentë lagështues, agjentë flotacioni, tretës, etj.

Dozimi i reagentit

Doza e reagentëve gjatë flotacionit duhet të jetë e saktë; sasitë e pamjaftueshme ose të tepërta mund të ndikojnë në treguesit e përpunimit të mineraleve. Përdorimi i tepërt mund të rrisë gjithashtu kostot e përpunimit.

Marrëdhënia ndërmjet dozës së reagentit dhe treguesve të flotacionit:

• Doza e pamjaftueshme e kolektorit mund të çojë në hidrofobi të pamjaftueshme të mineraleve, duke ulur shkallët e rikuperimit. Anasjelltas, sasitë e tepërta mund të ulin cilësinë e koncentratit dhe të ndërlikojnë flotacionin e ndarjes.

• Doza e pamjaftueshme e shkumës mund të çojë në stabilitet të dobët të shkumës, ndërsa sasitë e tepërta mund të shkaktojnë fenomenin e "mbingarkesës".

• Një dozë shumë e vogël e aktivizuesit mund të çojë në aktivizim të dobët, ndërsa një dozë e tepërt mund të prishë selektivitetin e procesit të flotacionit.

• Doza e pamjaftueshme e frenuesit mund të ulë cilësinë e koncentratit, ndërsa sasitë e tepërta mund të shtypin mineralet që duhet të notojnë, duke ulur shkallën e rikuperimit.

Përgatitja e reagentit

Reagentët e ngurtë hollohen në lëngje për shtim të lehtë. Reagentët e patretshëm në ujë si ilaçi i verdhë, ilaçi i zi i aminës, qelqi i ujit, karbonati i natriumit, sulfati i bakrit dhe sulfuri i natriumit duhet të përgatiten si tretësirë ​​ujore me përqendrime që variojnë nga 2% në 10%. Reagentët e patretshëm në ujë duhet të treten në një tretës përpara se të përgatiten si tretësirë ​​ujore për shtim, si p.sh. disa grumbullues amine që mund të shtohen drejtpërdrejt, si vaji nr. 2, ilaçi i zi nr. 31 dhe acidi oleik. Për reagentët shumë të tretshëm që kërkojnë sasi të konsiderueshme, përqendrimet e preparatit zakonisht variojnë nga 10% në 20%, siç është sulfuri i natriumit, i cili përgatitet në 15% gjatë përdorimit. Për reagentët e dobët të tretshëm, tretës organikë mund të përdoren për t'i tretur para se t'i përgatisin si tretësira me përqendrim të ulët.

Zgjedhja e metodës së përgatitjes së reagentit varet kryesisht nga vetitë e reagentëve, metoda e shtimit dhe funksionet e tyre. I njëjti reagent mund të ketë ndryshime të konsiderueshme në dozë dhe efekte për shkak të metodave të ndryshme të përgatitjes. Në përgjithësi, metodat e zakonshme të përgatitjes përfshijnë:

1. Përgatitja e një tretësire ujore 2% deri në 10%: Shumica e reagentëve të tretshëm në ujë përgatiten në këtë mënyrë (p.sh., ilaçi i verdhë, sulfati i bakrit, gota uji).

2. Tretja në tretës: Disa reagentë të patretshëm në ujë mund të treten në tretës të veçantë. Për shembull, ilaçi i bardhë nuk është i tretshëm në ujë, por mund të tretet në një tretësirë ​​aniline prej 10% deri në 20% dhe duhet të përdoret pas përgatitjes së një tretësire të përzier me aniline. Në mënyrë të ngjashme, ilaçi i zi i anilines nuk është i tretshëm në ujë, por mund të tretet në një tretësirë ​​alkaline të hidroksidit të natriumit, kështu që një tretësirë ​​alkaline e hidroksidit të natriumit duhet të përgatitet së pari para se të shtohet reagenti për të krijuar një tretësirë ​​ilaçi të zi të anilines për flotacion.

3. Përgatitja si pezullim ose emulsion: Për disa reagentë të ngurtë me tretje të dobët, ato mund të përgatiten si emulsione për përdorim. Për shembull, gëlqerja ka tretshmëri shumë të ulët në ujë, kështu që mund të bluhet imët në pluhur dhe të përzihet me ujë për të krijuar një pezullim qumështor (p.sh., qumësht gëlqereje), ose mund të shtohet direkt në formë pluhuri të thatë në mullirin me sfera ose në rezervuarin e përzierjes.

4. Sapunifikimi: Për mbledhësit e acideve yndyrore, saponifikimi është metoda më e zakonshme. Për shembull, kur zgjidhet hematiti, si mbledhës përdoret sapuni i saponifikuar i parafinës dhe vajit të katranit. Për të saponifikuar vajin e katranit, duhet të shtohet rreth 10% karbonat natriumi gjatë përgatitjes së reagentit dhe të nxehet për të krijuar një tretësirë ​​të nxehtë sapuni për shtim.

5. Emulsifikimi: Emulsifikimi mund të arrihet duke përdorur emulsifikimin tejzanor ose përzierjen mekanike. Pas emulsifikimit, acidet yndyrore dhe nafta mund të rrisin shpërndarjen e tyre në lëng, duke përmirësuar efektivitetin e reagentëve. Shtimi i disa agjentëve emulsifikues mund ta rrisë më tej efektivitetin.

6. Acidifikimi: Kur përdoren kolektorë kationikë, për shkak të tretshmërisë së tyre të dobët, ata duhet të paratrajtohen me acid klorhidrik ose acid acetik përpara se të treten në ujë për flotacion.

7. Metoda me aerosol: Kjo është një metodë e re përgatitjeje që rrit veprimin e reagentëve. Ajo përfshin përdorimin e një pajisjeje të veçantë spërkatëse për të aerosolizuar reagentët në një mjedis ajri përpara se t'i shtoni direkt në rezervuarin e notimit, prandaj quhet edhe "metoda e notimit me aerosol". Kjo metodë jo vetëm që përmirëson notueshmërinë e mineraleve të dobishme, por gjithashtu zvogëlon ndjeshëm përdorimin e reagentëve. Për shembull, doza e kolektorëve mund të jetë vetëm një e treta deri në një të katërtën e sasisë së zakonshme, ndërsa doza e shkumëzuesit mund të jetë vetëm një e pesta.

8. Trajtimi elektrokimik i reagentëve: Rryma e vazhdueshme kalohet nëpër tretësirë ​​për të trajtuar kimikisht reagentët e flotacionit, të cilët mund të ndryshojnë gjendjen e reagentit, vlerën e pH-it dhe potencialin redoks, duke rritur kështu përqendrimin e përbërësve më aktivë të reagentit, duke rritur përqendrimin kritik për formimin e koloideve dhe duke përmirësuar shpërndarjen e reagentëve të dobët të tretshëm në ujë.

Në përgjithësi, kolektorët dhe shkumëzuesit përzihen për 1-2 minuta, ndërsa disa reagentë, si dikromati i kaliumit që përdoret për të shtypur plumbin në ndarjen bakër-plumb, mund të kërkojnë përzierje më të gjatë.

Vendndodhja e shtimit të reagentit

Për të maksimizuar efektivitetin e reagentëve të flotacionit, praktika e përgjithshme është të shtoni agjentë rregullues, frenues dhe disa kolektorë (p.sh. vajguri) në mullirin e topit për të krijuar një mjedis të përshtatshëm flotimi sa më shpejt që të jetë e mundur. Mbledhësit dhe shkumëzat shtohen kryesisht në rezervuarin e parë nxitës të procesit të flotimit. Nëse ka dy rezervuarë nxitës, aktivizuesi duhet të shtohet në rezervuarin e parë, ndërsa kolektori dhe shkumëzimi duhet të shtohen në rezervuarin e dytë. Pikat e shtimit ndryshojnë në bazë të roleve të reagentëve në makinën e flotacionit. Për shembull, sulfati i bakrit, ilaçi i verdhë dhe vaji i pishës zakonisht shtohen në rendin e mëposhtëm: sulfati i bakrit shtohet në qendër të rezervuarit të parë nxitës, ilaçi i verdhë në qendër të rezervuarit të dytë dhe vaji i pishës në daljen e rezervuarit të dytë nxitës. Në përgjithësi, impiantet e flotacionit së pari shtojnë rregullues të pH-së për të sjellë llumin në një pH të duhur përpara se të lejojnë kolektorin dhe frenuesin të punojnë në mënyrë më efektive. Kur shtoni reagentë, është thelbësore të jeni të vetëdijshëm për çështjen e disa joneve të dëmshëm që shkaktojnë joefikasitet të reagentëve. Për shembull, jonet e bakrit që reagojnë me jonet hidride mund të çojnë në joefikasitetin e hidrideve. Në ndarjen bakër-squfur, nëse ka shumë jone bakri në rezervuarin e përzierjes, cianidi nuk duhet të shtohet në rezervuarin e trazimit, por duhet të shtohet drejtpërdrejt gjatë procesit të flotimit të ndarjes.

Rendi i shtimit të reagentit

Rendi tipik i shtimit të reagentëve në impiantet e flotacionit është si vijon: për flotimin e xeheve të papërpunuara, duhet të jenë rregullues të pH, frenues ose aktivizues, shkumëzues dhe kolektorë; për mineralet që janë frenuar gjatë flotacionit, rendi është aktivizues, mbledhës dhe shkumës.

Metodat e shtimit të reagentëve

Në përgjithësi ekzistojnë dy metoda për shtimin e reagentëve: shtimi i centralizuar dhe shtimi i shpërndarë. Zgjedhja e metodës së shtimit duhet të marrë parasysh si llojet e reagentëve ashtu edhe veprimet e reagentëve.

1. Shtim i Qendruar: Shumica e reagentëve shtohen në mënyrë qendrore; për shembull, kolektorët, aktivizuesit dhe frenuesit shtohen në rezervuarët e përzierjes.

2. Shtimi i shpërndarë: Disa reagentë mund të shtohen direkt në rezervuarin e flotacionit, gjë që shpesh aplikohet në reagentë që janë të paqëndrueshëm ose të ndjeshëm ndaj reagentëve të tjerë. Për shembull, nëse reagentët e flotacionit shkaktojnë efekte të dëmshme tek njëri-tjetri (p.sh., ndikimi negativ i sulfurit të tepërt të natriumit në flotacionin e aktivizuar), reagentët mund të shtohen direkt në makinën e flotacionit.

Përfundim

Përmes përzgjedhjes, përgatitjes, dozimit dhe shtimit të reagentëve të flotacionit, përpunimi i mineraleve dhe analiza gjeologjike mund të optimizohen, duke rritur saktësinë dhe efikasitetin e testeve dhe analizave. Këto këshilla operacionale synojnë të ndihmojnë teknikët e laboratorëve dhe inxhinierët e minierave në përdorimin më të mirë të reagentëve të flotacionit, duke çuar në përmirësimin e efikasitetit operacional dhe rezultate më të besueshme.