Савладајте употребу флотационих реагенса: побољшајте тачност детекције минералног састава

На пољима Прерада минерала и геолошка анализа, правилна употреба од Флотацијски реагенси је кључно за прецизно откривање минералних састава. Флотација је широко примењен физичко-хемијски процес за одвајање и обогаћивање минерала, који се ослања на разлике у физичко-хемијским својствима минералних површина. Додавањем реагенса може се подесити хидрофилност или хидрофобност минералних површина, омогућавајући одвајање циљних минерала од ланца.

Овај чланак ће представити низ практичних оперативних савета који ће помоћи лабораторијским техничарима и рударским инжењерима да оптимизују процес флотације, побољшавајући тачност и поновљивост резултата испитивања.

Прво, почнимо са основним типовима флотационих реагенаса—Колекционари, Фротхерс, i Модификатори. Сваки реагенс игра јединствену улогу у процесу флотације. Колектори повећавају хидрофобност минерала, промовишући њихово везивање за мехуриће ваздуха; средства за пену помажу у стабилизацији слоја пене, омогућавајући да се обогаћени минерали лако одвоје од суспензије; модификатори се користе за подешавање пХ или јонске јачине суспензије, стварајући оптималне услове за флотацију минерала.

Са сталним технолошким напретком, врсте и примена флотационих реагенса се такође шире. Правилан избор и употреба ових реагенаса не може само да побољша Опоравак минерала стопе и оцене али и доносе значајне користи у погледу заштите животне средине и контроле трошкова.

Како правилно користити флотацијске реагенсе?

Врсте реагенса

Типови реагенаса који се користе у постројењима за флотацију зависе од фактора као што су својства руде, ток процеса и број жељених минералних производа. Генерално, они се одређују тестовима селективности руде или полуиндустријским тестовима.

Реагенси се могу широко категорисати у три главна типа на основу њихових функција:

1. Фротхерс: Органски сурфактанти који се дистрибуирају на граници вода-ваздух. Користе се за стварање слоја пене који може да плута минерале. Уобичајени производи за пену укључују борово уље, кресилну киселину и алкохоле.

2. Колекционари: Њихова функција је да хватају циљне минерале, мењајући хидрофобност минералних површина како би се омогућило плутајућим минералним честицама да приањају на мехуриће ваздуха. На основу њихове природе, колектори се могу поделити на неполарне колекторе, ањонске колекторе и катјонске колекторе. Често коришћени сакупљачи укључују црни лек, жути лек, бели лек, масне киселине, масне амине и минерална уља.

3. Модификатори: Модификатори укључују активаторе и инхибиторе, који мењају својства минералних површина, утичући на интеракцију између минерала и колектора. Модификатори такође укључују агенсе који се користе за промену хемијских или електрохемијских особина воденог медијума, као што су пХ регулатори и стање колектора. Типови модификатора укључују:

• пХ регулатори: Креч, натријум карбонат, сумпорна киселина, сумпор диоксид.

• Активатори: Бакар сулфат, натријум сулфид.

• Инхибитори: Креч, жута крвна со, натријум сулфид, сумпор диоксид, натријум цијанид, цинк сулфат, калијум дихромат, водено стакло, танин, растворљиви колоиди, скроб, синтетички полимери итд.

• Остали: Средства за влажење, средства за флотацију, солубилизатори итд.

Дозирање реагенса

Дозирање реагенса током флотације мора бити прецизно; недовољне или превелике количине могу утицати на показатеље прераде минерала. Прекомерна употреба такође може повећати трошкове обраде.

Однос између дозе реагенса и индикатора флотације:

• Недовољна доза сакупљача може довести до неадекватне хидрофобности минерала, смањујући стопе опоравка. Супротно томе, превелике количине могу смањити квалитет концентрата и отежати флотацију сепарације.

• Недовољна доза пене може довести до слабе стабилности пене, док превелике количине могу изазвати појаву "преливања".

• Премала доза активатора може довести до лоше активације, док превише може пореметити селективност процеса флотације.

• Недовољна доза инхибитора може смањити квалитет концентрата, док превелике количине могу потиснути минерале који би требало да плутају, смањујући стопе опоравка.

Припрема реагенса

Чврсти реагенси се разблажују у течности ради лакшег додавања. Реагенсе нерастворљиве у води као што су жути лек, амин црни лек, водено стакло, натријум карбонат, бакар сулфат и натријум сулфид треба припремити у облику водених раствора са концентрацијама у распону од 2% до 10%. Реагенси нерастворни у води треба да се растворе у растварачу пре него што се припреме као водени раствор за додавање, као што су неки сакупљачи амина који се могу директно додати, као што су уље бр. 2, црни лек бр. 31 и олеинска киселина. За високо растворљиве реагенсе који захтевају значајне количине, концентрације препарата се обично крећу од 10% до 20%, као што је натријум сулфид, који се припрема на 15% током употребе. За слабо растворљиве реагенсе, органски растварачи се могу користити за њихово растварање пре него што се припреме као раствори ниске концентрације.

Избор Припрема реагенса Метода првенствено зависи од особина реагенса, методе додавања и њихових функција. Исти реагенс може имати значајне разлике у дозама и ефектима због различитих метода припреме. Генерално, уобичајене методе припреме укључују:

1. Припрема 2% до 10% воденог раствора: Већина реагенса растворљивих у води се припрема на овај начин (нпр. жути лек, бакар сулфат, водено стакло).

2. Растварање у растварачу: Неки реагенси нерастворни у води могу се растворити у посебним растварачима. На пример, бели лек није растворљив у води, али се може растворити у 10% до 20% раствору анилина и мора се користити након припреме мешаног раствора анилина. Слично томе, анилин црни лек није растворљив у води, али се може растворити у алкалном раствору натријум хидроксида, тако да се мора прво припремити алкални раствор натријум хидроксида пре додавања реагенса да би се направио раствор анилин црног лека за флотацију.

3. Припрема као суспензија или емулзија: За неке слабо растворљиве чврсте реагенсе, могу се припремити као емулзије за употребу. На пример, креч има веома ниску растворљивост у води, тако да се може фино самлети у прах и мешати са водом да би се створила млечна суспензија (нпр. кречно млеко), или се може директно додати у облику сувог праха у млин са куглицама или резервоар за мешање.

4. Сапонификација: За сакупљаче масних киселина, сапонификација је најчешћи метод. На пример, када се бира хематит, као сакупљач се користи сапонификовани сапун од парафина и катранског уља. Да би се сапонификовало катранско уље, приликом припреме реагенса треба додати око 10% натријум карбоната и загрејати да се створи врућ раствор сапуна за додавање.

5. Емулгирање: Емулзификација се може постићи ултразвучном емулгацијом или механичким мешањем. Након емулговања, масне киселине и дизел могу побољшати своју дисперзију у каши, побољшавајући ефикасност реагенса. Додавање неких емулгатора може додатно побољшати ефикасност.

6. закисељавање: Када се користе катјонски колектори, због њихове слабе растворљивости, морају бити претходно третирани хлороводоничном киселином или сирћетном киселином пре него што се растворе у води за флотацију.

7. Метода аеросола: Ово је нова метода припреме која појачава дејство реагенса. Укључује коришћење специјалног уређаја за распршивање за распршивање реагенса у ваздушном медијуму пре директног додавања у резервоар за флотацију, па се стога назива и „метода аеросолне флотације“. Ова метода не само да побољшава пливајућу способност корисних минерала већ и значајно смањује употребу реагенса. На пример, доза сакупљача може бити само једна трећина до једне четвртине уобичајене количине, док доза пене може бити само једна петина.

8. Електрохемијски третман реагенаса: Једносмерна струја се пропушта кроз раствор да се хемијски третирају флотациони реагенси, који могу да промене стање реагенса, пХ вредност и редокс потенцијал, чиме се повећава концентрација најактивирајућих компоненти реагенса, подиже критична концентрација за формирање колоида и побољшава дисперзија слабо растворљивих реагенаса у води.

Генерално, сакупљачи и пениоци се мешају 1-2 минута, док неки реагенси, као што је калијум дихромат који се користи за сузбијање олова у раздвајању бакра и олова, могу захтевати дуже мешање.

Локација за додавање реагенса

Да би се максимизирала ефикасност флотационих реагенаса, општа пракса је да се додају средства за подешавање, инхибитори и неки сакупљачи (нпр. керозин) у млин са куглицама како би се створило погодно окружење за флотацију што је раније могуће. Сакупљачи и пениоци се углавном додају у први резервоар за мешање процеса флотације. Ако постоје два резервоара за мешање, у први резервоар треба додати активатор, док у други резервоар треба додати колектор и пенилицу. Тачке додавања варирају у зависности од улоге реагенса у машини за флотацију. На пример, бакар сулфат, жути лек и борово уље се углавном додају следећим редоследом: бакар сулфат се додаје у центар првог резервоара за мешање, жути лек у центар другог резервоара и борово уље на излазу из другог резервоара за мешање. Уопштено говорећи, постројења за флотацију прво додају регулаторе пХ да би се суспензија довела до одговарајућег пХ пре него што допусте да колектор и инхибитор раде ефикасније. Приликом додавања реагенса, неопходно је бити свестан проблема одређених штетних јона који узрокују неефикасност реагенса. На пример, јони бакра који реагују са хидридним јонима могу довести до неефикасности хидрида. У одвајању бакра и сумпора, ако има много бакарних јона у резервоару за мешање, цијанид не треба додавати у резервоар за мешање, већ га треба директно додати током процеса флотације одвајања.

Редослед додавања реагенса

Типичан редослед додавања реагенса у флотацијским постројењима је следећи: за флотацију сирових руда, то би требало да буду регулатори пХ вредности, инхибитори или активатори, пениоци и сакупљачи; за минерале који су инхибирани током флотације, ред су активатори, сакупљачи и пениоци.

Методе додавања реагенса

Генерално постоје две методе за додавање реагенса: централизовано додавање и дисперговано додавање. Избор методе додавања треба да узме у обзир и типове реагенса и дејства реагенса.

1. Централизовано сабирање: Већина реагенса се додаје централно; на пример, колектори, активатори и инхибитори се додају у резервоаре за мешање.

2. Дисперзовани додатак: Неки реагенси се могу додати директно у резервоар за флотацију, што се често примењује на реагенсе који су испарљиви или осетљиви на друге реагенсе. На пример, ако флотацијски реагенси изазивају штетне ефекте једни на друге (нпр. негативан утицај вишка натријум сулфида на активирану флотацију), реагенси се могу директно додати у машину за флотацију.

Закључак

Правилним одабиром, припремом, дозирањем и додавањем реагенаса за флотацију, прерада минерала и геолошка анализа могу се оптимизовати, повећавајући тачност и ефикасност тестова и анализа. Ови оперативни савети имају за циљ да помогну лабораторијским техничарима и рударским инжењерима у бољем коришћењу флотационих реагенса, што доводи до побољшане оперативне ефикасности и поузданијих резултата.