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

Në fushat e Përpunimi i mineraleve dhe analiza gjeologjike, përdorimi i saktë i Reagentët e flotacionit është thelbësore 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 dallimet në vetitë fiziko-kimike të sipërfaqeve minerale. Me shtimin e reagentëve, hidrofiliteti ose hidrofobia e sipërfaqeve minerale mund të rregullohet, duke mundësuar ndarjen e mineraleve të synuara nga ganga.

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 bazë të reagentëve të flotacionit—mbledhësit, Frothersdhe Modifikuesit. Çdo reagent luan një rol unik në procesin e flotimit. Mbledhësit rrisin hidrofobicitetin e mineraleve, duke nxitur lidhjen e tyre me flluskat e ajrit; shkumëzuesit ndihmojnë në stabilizimin e shtresës së shkumës, duke lejuar që mineralet e pasuruara të ndahen lehtësisht nga slurri; modifikuesit përdoren për të rregulluar pH ose forcën jonike të slurit, duke krijuar kushte optimale për notimin 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 përmirësohet Rikuperimi i mineraleve normat dhe notat por sjellin edhe përfitime të konsiderueshme në drejtim të mbrojtjes së mjedisit dhe kontrollit të kostos.

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. Frothers: Surfaktantë organikë që shpërndahen në ndërfaqen ujë-ajër. Ato përdoren për të gjeneruar një shtresë shkume që mund të notojë mineralet. Shkumëzat e zakonshme përfshijnë vajin e pishës, acidin kresilik dhe alkoolet.

2. Mbledhësit: Funksioni i tyre është të kapin mineralet e synuara, duke ndryshuar hidrofobicitetin e sipërfaqeve minerale për të lejuar grimcat minerale lundruese të ngjiten në flluskat e ajrit. Në bazë të natyrës së tyre, kolektorët mund të ndahen në kolektorë jopolarë, kolektorë anionikë dhe kolektorë kationikë. Koleksionistët 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 ndërveprimin midis mineraleve dhe kolektorëve. Modifikuesit përfshijnë gjithashtu agjentë të përdorur për të ndryshuar vetitë kimike ose elektrokimike të mediumit ujor, të tilla si rregulluesit e pH dhe gjendjen e kolektorëve. Llojet e modifikuesve përfshijnë:

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

• Aktivizuesit: Sulfat bakri, sulfur natriumi.

• frenuesit: Gëlqere, kripë e verdhë gjaku, sulfur natriumi, dioksid squfuri, cianid natriumi, sulfat zinku, dikromat kaliumi, xhami uji, tanina, koloidet e tretshme, niseshteja, polimeret sintetike etj.

• Të tjerët: Agjentët lagur, agjentë flotues, 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 kolektore mund të çojë në hidrofobi të pamjaftueshme të mineraleve, duke ulur shkallën e rikuperimit. Në të kundërt, sasitë e tepërta mund të ulin cilësinë e koncentratit dhe të komplikojnë flotacionin e ndarjes.

• Doza e pamjaftueshme e shkumës mund të çojë në një qëndrueshmëri të dobët të shkumës, ndërsa sasitë e tepërta mund të shkaktojnë fenomene "mbushjeje".

• Doza shumë e vogël e aktivizuesit mund të çojë në aktivizim të dobët, ndërsa shumë mund të prishë selektivitetin e procesit të flotimit.

• Doza e pamjaftueshme e frenuesit mund të ulë shkallën e koncentratit, ndërsa sasitë e tepërta mund të shtypin mineralet që duhet të notojnë, duke ulur normat 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 Përgatitja e reagentit Metoda varet kryesisht nga vetitë e reagentëve, metoda e shtimit dhe funksionet e tyre. I njëjti reagent mund të ketë dallime 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 zgjidhje 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 me ujë).

2. Tretja në një 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 shpërndahet në një tretësirë ​​aniline 10% deri në 20% dhe duhet të përdoret pas përgatitjes së një solucioni të përzier aniline. Në mënyrë të ngjashme, ilaçi i zi i anilinës nuk është i tretshëm në ujë, por mund të shpërndahet në një tretësirë ​​alkaline të hidroksidit të natriumit, kështu që së pari duhet të përgatitet një zgjidhje alkaline e hidroksidit të natriumit përpara se të shtohet reagenti për të krijuar një zgjidhje të ilaçit të zi anilinë për notim.

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

4. Saponifikimi: Për grumbulluesit e acideve yndyrore, saponifikimi është metoda më e zakonshme. Për shembull, gjatë përzgjedhjes së hematitit, sapuni i saponifikuar i parafinës dhe vajit të katranit përdoret si kolektor. Për të saponifikuar vajin e katranit, duhet të shtohet rreth 10% karbonat natriumi gjatë përgatitjes së reagentit dhe të nxehet për të krijuar një zgjidhje të nxehtë sapuni për shtim.

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

6. Acidifikimi: Kur përdoren kolektorë kationikë, për shkak të tretshmërisë së tyre të dobët, ata duhet të trajtohen paraprakisht me acid klorhidrik ose acid acetik përpara se të shpërndahen në ujë për notim.

7. Metoda e aerosolit: Kjo është një metodë e re e përgatitjes që rrit veprimin e reagentëve. Ai përfshin përdorimin e një pajisjeje të posaçme spërkatjeje për të aerosolizuar reagentët në një mjedis ajri përpara se t'i shtoni ato drejtpërdrejt në rezervuarin e flotacionit, prandaj referohet edhe si "metoda e flotimit të aerosolit". Kjo metodë jo vetëm që përmirëson lundrueshmërinë e mineraleve të dobishme, por gjithashtu redukton 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 shkumës mund të jetë vetëm një e pesta.

8. Trajtimi elektrokimik i reagentëve: Rryma e drejtpërdrejtë kalohet përmes tretësirës për të trajtuar kimikisht reagentët e flotacionit, të cilët mund të ndryshojnë gjendjen e reagentit, vlerën e pH-së 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. Shtesa e centralizuar: Shumica e reagentëve shtohen në mënyrë qendrore; për shembull, grumbulluesit, aktivizuesit dhe frenuesit shtohen në rezervuarët e përzierjes.

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