สารเคมี 20 ชนิดที่สำคัญที่สุดในการแปรรูปแร่

การแปรรูปแร่ประกอบด้วยสามขั้นตอน ได้แก่ การล้าง การบด และการแยกโลหะมีค่า ในระหว่างกระบวนการแยกโลหะมีค่าจากแร่โพลีเมทัลลิกเกรดต่ำให้กลายเป็นแร่เข้มข้นเกรดสูง จะต้องเติมสารรวบรวม สารตีฟอง สารยับยั้ง และสารตกตะกอนประเภทต่างๆ ลงไป ซึ่งส่วนใหญ่เป็นสารพิษและอันตราย เช่น ไซยาไนด์สารกลุ่มอาร์เซไนด์, โครเมต, อัลคิลแซนเทตชนิดต่างๆ, ฟีนอลที่ถูกแทนที่, อะนิลีน, ไพริดีน, ไฮโดรคาร์บอนสารประกอบต่างๆ เช่น แอลคีน อีเทอร์ คีโตน อัลดีไฮด์ เอสเทอร์ และอื่นๆ สามารถเข้าสู่สิ่งแวดล้อมได้ผ่านทางการปล่อยน้ำเสียจากกระบวนการแปรรูปแร่ หรือผ่านทางบ่อเก็บกากแร่ ทำให้เกิดมลพิษทุติยภูมิและก่อให้เกิดอันตรายร้ายแรงต่อระบบนิเวศ สารเคมีที่ใช้ในกระบวนการแปรรูปแร่ส่วนใหญ่หมายถึง สารดักจับ สารทำให้เกิดฟอง สารยับยั้ง สารตกตะกอน สารปรับปรุงคุณภาพ รวมถึงสารสกัด สารปรับปรุงเมทริกซ์สารสกัด และสารเจือจางที่ใช้ในกระบวนการไฮโดรเมทัลลurgy ซึ่งประกอบด้วยสารประกอบสังเคราะห์อนินทรีย์หรืออินทรีย์ต่างๆ หลายร้อยชนิด

สารปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุดในการแปรรูปแร่คืออะไร?

ในบรรดาสารมลพิษ 68 ชนิดที่อยู่ในบัญชีดำสารมลพิษควบคุมความสำคัญของจีน มีสารปฏิกิริยาการแปรรูปแร่ 24 ชนิดรวมอยู่ด้วย (รวมถึงสารหนู เบริลเลียม แคดเมียม โครเมียม ปรอทนิกเกิล แทลเลียม ทองแดง ตะกั่ว และสารประกอบของสารเหล่านี้) สารเคมีที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม ได้แก่ ไซยาไนด์ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ฟอสฟีน ฟลูออไรด์ อาร์เซไนด์ โครเมต คอปเปอร์ซัลเฟต ซิงค์ซัลเฟต คาร์บอนไดซัลไฟด์ ซัลไฟต์ อัลคิลแซนเทตต่างๆ สารประกอบออร์กาโนฟอสฟอรัส แอลกอฮอล์ไขมัน อะนิลีน ไพริดีน ไฮโดรคาร์บอน แอลคีน อีเธอร์ คีโตน อัลดีไฮด์ เอสเทอร์ และสารอื่นๆ อีกหลายร้อยชนิด เราได้คัดเลือกรีเอเจนต์ที่สำคัญที่สุด 20 ชนิดไว้เป็นข้อมูลอ้างอิงของคุณ มาดูกัน!

โซเดียมเอทิลแซนเทต

• สูตรโมเลกุล: C2H5OCSSNa

• คุณสมบัติ: ผง (หรือเม็ด) สีเหลืองอ่อนที่มีกลิ่นระคายเคือง ละลายได้ในน้ำ แอลกอฮอล์ ฯลฯ สามารถสร้างสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำกับไอออนของโลหะ เช่น โคบอลต์ ทองแดง และนิกเกิลได้

• การใช้งานหลัก: โซเดียมเอทิลแซนเทตเป็นตัวเก็บที่มีการคัดเลือกที่ดีจากผลิตภัณฑ์ในซีรีส์แซนเทต โซเดียมเอทิลแซนเทตสามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในการลอยตัวแร่ซัลไฟด์ที่ลอยตัวได้ง่ายหรือแร่ที่มีโครงสร้างซับซ้อนของโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก นอกจากนี้ยังสามารถใช้ร่วมกับตัวแทนซัลไฟด์ในการลอยตัวแร่ทองแดงและตะกั่วออกไซด์ นอกจากนี้ยังใช้เป็นตัวตกตะกอนในไฮโดรเมทัลลูร์ยี (เช่น การทำให้บริสุทธิ์ของอิเล็กโทรไลต์สังกะสี) และเป็นตัวเร่งการวัลคาไนเซชันในยาง

โซเดียมไอโซโพรพิลแซนเทต

• สูตรโมเลกุล: (CH3)2CHOCSSNa

• คุณสมบัติ: ผง (หรือเม็ด) สีเหลืองอ่อนที่มีกลิ่นระคายเคือง ละลายได้ในน้ำ

• การใช้งานหลัก: โซเดียมไอโซโพรพิลแซนเทตมีความสามารถในการรวบรวมแร่ซัลไฟด์ของโลหะที่ไม่ใช่เหล็กได้ดีกว่าโซเดียมเอทิลแซนเทตเล็กน้อย โดยส่วนใหญ่ใช้เป็นตัวรวบรวมแร่ซัลไฟด์ของโลหะที่ไม่ใช่เหล็กชนิดต่างๆ และยังสามารถใช้เป็นตัวตกตะกอนในไฮโดรเมทัลลูร์จีได้อีกด้วย นอกจากนี้ยังใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาวัลคาไนเซชันในยางอีกด้วย

โซเดียมบิวทิลแซนเทต (โพแทสเซียม)

• สูตรโมเลกุล: C4H9OCSSNa(เค)

• คุณสมบัติ: ผง (หรือเม็ด) สีเหลืองอ่อนหรือสีเทาอมขาวที่มีกลิ่นระคายเคือง ละลายได้ในน้ำและแอลกอฮอล์ สามารถสร้างสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำกับไอออนโลหะต่างๆ ได้

• การใช้งานหลัก: โซเดียมบิวทิลแซนเทต (โพแทสเซียม) เป็นตัวรวบรวมที่มีความสามารถในการลอยตัวได้ดี และใช้กันอย่างแพร่หลายในการลอยตัวแบบผสมของแร่ซัลไฟด์ที่ไม่ใช่เหล็กชนิดต่างๆ รีเอเจนต์นี้เหมาะเป็นพิเศษสำหรับการลอยตัวของแคลโคไพไรต์ สฟาเรอไรต์ และไพไรต์ ภายใต้เงื่อนไขเฉพาะ รีเอเจนต์นี้ยังสามารถใช้สำหรับการลอยตัวของแร่ทองแดงซัลไฟด์จากแร่เหล็กซัลไฟด์ได้อีกด้วย

โซเดียมไอโซบิวทิลแซนเทต (โพแทสเซียม)

• สูตรโมเลกุล: (CH3)2CHCH2OCSSNa(K)

• คุณสมบัติ: ผง (หรือเม็ด) สีเหลืองอ่อนที่มีกลิ่นระคายเคือง ละลายน้ำได้ง่าย สามารถสร้างสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำกับไอออนโลหะต่างๆ ได้

• การใช้งานหลัก: โซเดียมไอโซบิวทิลแซนเทต (โพแทสเซียม) เป็นตัวรวบรวมที่มีประสิทธิภาพในการลอยแร่ซัลไฟด์โลหะที่ไม่ใช่เหล็กต่างๆ โดยส่วนใหญ่ใช้สำหรับการลอยแร่ทองแดง ตะกั่ว และสังกะสีซัลไฟด์ และแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพในการลอยแร่ทองแดงและไพไรต์ต่างๆ ตามธรรมชาติ

โซเดียมไอโซเพนทิลแซนเทต

• สูตรโมเลกุล: (CH3)2CHCH2CH2OCSSNa

• คุณสมบัติ: ผงสีเหลืองมีกลิ่นระคายเคือง ละลายได้ในน้ำ

• การใช้งานหลัก: โซเดียมไอโซเพนทิลแซนเทตเป็นตัวรวบรวมที่มีฤทธิ์แรงซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในการลอยแร่โลหะที่ไม่ใช่เหล็กซึ่งต้องการพลังการรวบรวมที่สูงแต่ไม่ต้องการการคัดเลือก ตัวอย่างเช่น เป็นตัวรวบรวมที่ยอดเยี่ยมสำหรับแร่ซัลไฟด์ที่ถูกออกซิไดซ์หรือแร่ทองแดงและตะกั่วที่ถูกออกซิไดซ์ (หลังจากซัลไฟด์ด้วยโซเดียมซัลไฟด์หรือโซเดียมไฮโดรซัลไฟด์) รีเอเจนต์นี้ยังสามารถแยกได้ดีในการลอยแร่ทองแดง-นิกเกิลซัลไฟด์และไพไรต์ที่มีทองคำ

โซเดียมเพนทิลแซนเทต (โพแทสเซียม)

• สูตรโมเลกุล: C5H11OCSSNa(เค)

• คุณสมบัติ: ผง (หรือเม็ด) สีเหลืองอ่อนหรือสีเทาขาวที่มีกลิ่นระคายเคือง ละลายได้ในน้ำ

• การใช้งานหลัก: โซเดียมเพนทิลแซนเทต (โพแทสเซียม) เป็นตัวรวบรวมที่มีประสิทธิภาพ โดยส่วนใหญ่นำไปใช้ในการลอยแร่โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก ซึ่งต้องการพลังในการเก็บรวบรวมที่สูงแต่ไม่ต้องการการคัดเลือก ตัวอย่างเช่น ทำหน้าที่เป็นตัวรวบรวมที่ยอดเยี่ยมสำหรับแร่ซัลไฟด์ที่ถูกออกซิไดซ์ แร่ทองแดงและตะกั่วที่ถูกออกซิไดซ์ (หลังจากซัลไฟด์ด้วยโซเดียมซัลไฟด์หรือโซเดียมไฮโดรซัลไฟด์) นอกจากนี้ยังสามารถแยกได้ดีในการลอยแร่ทองแดง-นิกเกิลซัลไฟด์และไพไรต์ที่มีทองคำ

เลขที่ 25 ยาดำ

• ส่วนประกอบหลัก: ไดเมทิลฟีนอลไดซัลไฟด์

• สูตรโมเลกุล: (C7H7O)2PSSH

• คุณสมบัติ: ของเหลวมันสีน้ำตาลดำ มีกลิ่นระคายเคืองและกัดกร่อน ติดไฟได้ ละลายน้ำได้เล็กน้อย

• การใช้งานหลัก: ยาสีดำหมายเลข 25 มีคุณสมบัติทั้งในการเก็บรวบรวมและการเกิดฟอง เป็นตัวรวบรวมที่มีประสิทธิภาพสำหรับแร่ซัลไฟด์ของตะกั่ว ทองแดง และเงิน ซึ่งมักใช้ในการแยกตะกั่วและสังกะสีแบบลอยตัวโดยเฉพาะ รีเอเจนต์นี้มีความสามารถในการรวบรวมไพไรต์และแร่ซัลไฟด์อื่นๆ ในวงจรด่างได้ไม่ดีนัก แต่เป็นตัวรวบรวมแบบไม่เลือกที่แข็งแกร่งสำหรับแร่ซัลไฟด์ทั้งหมดในสื่อที่เป็นกลางหรือเป็นกรด ภายใต้เงื่อนไขเฉพาะ รีเอเจนต์ยังมีความสามารถในการรวบรวมแร่ออกไซด์ของโลหะหนักในระดับหนึ่งด้วย เนื่องจากรีเอเจนต์นี้ละลายน้ำได้เพียงเล็กน้อย จึงต้องเติมในรูปแบบเดิมลงในถังปรับสภาพหรือเครื่องบดลูกบอล

โซเดียมบิวทิลแบล็คดรัค

• ส่วนประกอบหลัก: ไดบิวทิลไดซัลไฟด์โซเดียม

• สูตรโมเลกุล: (C4H9O)2PSSNa

• คุณสมบัติ: สารละลายในน้ำสีเหลืองน้ำตาล ไม่มีกลิ่นระคายเคือง และมีคุณสมบัติทางเคมีที่ค่อนข้างเสถียร

• การใช้งานหลัก: โซเดียมบิวทิลแบล็กเดร็กเป็นสารที่มีประสิทธิภาพในการรวบรวมแร่ทองคำและแร่ซัลไฟด์ของเงิน ทองแดง และสังกะสี มีคุณสมบัติในการรวบรวมไพไรต์ในวงจรด่างได้ไม่ดี รีเอเจนต์นี้แสดงคุณสมบัติการเกิดฟองได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น

โซเดียมเบอร์ 25 ยาดำ

• ส่วนประกอบหลัก: โซเดียมไดเมทิลฟีนอลไดซัลไฟด์

• สูตรโมเลกุล: (C7H7O)2PSSNa

• คุณสมบัติ: สารละลายในน้ำสีน้ำตาลเข้มหรือสีดำ ไม่มีกลิ่น

• การใช้งานหลัก: โซเดียมเบอร์ 25 เป็นสารดูดกลืนที่มีประสิทธิภาพสำหรับแร่ทองแดงและตะกั่วซัลไฟด์ เนื่องจากสารดูดกลืนนี้มีความสามารถในการดูดกลืนแร่สังกะสีซัลไฟด์ได้ไม่ดี จึงมักใช้ในการแยกแร่ทองแดงและตะกั่วซัลไฟด์ออกจากแร่สังกะสีซัลไฟด์ รีเอเจนต์นี้สามารถเติมลงในวงจรการแยกแร่ได้โดยตรง

ยาแอมโมเนียมบิวทิลสีดำ

• ส่วนประกอบหลัก: ไดบิวทิลไดซัลไฟด์แอมโมเนียม

• สูตรโมเลกุล: (C4H9O)2PSSNH4

• คุณสมบัติ: ผงสีขาวถึงสีเทาอมขาว ไม่มีรสชาติ มีฤทธิ์ละลายในอากาศ ละลายในน้ำได้ และมีความเสถียรทางเคมี

• การใช้งานหลัก: แอมโมเนียมบิวทิลแบล็กแดมเป็นสารดูดและฟองที่ยอดเยี่ยมสำหรับแร่โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก มีคุณสมบัติพิเศษในการแยกแร่ซัลไฟด์ของทองแดง ตะกั่ว เงิน และสังกะสี รวมถึงแร่โพลีเมทัลลิกที่ซับซ้อน มีประสิทธิภาพในการดูดไพไรต์และไพไรต์แม่เหล็กในเยื่อกระดาษที่มีฤทธิ์เป็นด่างอ่อนๆ แต่มีประสิทธิภาพในการดูดกาเลนาสูง สามารถใช้ในการลอยแร่นิกเกิลและแอนติโมนีซัลไฟด์ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีประสิทธิภาพสำหรับแร่นิกเกิลซัลไฟด์ที่คัดเลือกได้ยาก แร่นิกเกิลที่ออกซิไดซ์ด้วยซัลไฟด์ผสม และแร่ซัลไฟด์และแก็งก์ การวิจัยแสดงให้เห็นว่าการใช้แอมโมเนียมบิวทิลแบล็กแดมมีประโยชน์ในการกู้คืนแพลตตินัม ทองคำ และเงิน

เอทิลไธโอเอมีน (SN-9#)

• ส่วนประกอบหลัก: โซเดียม N,N-ไดเอทิลไดไธโอคาร์บาเมต

• สูตรโมเลกุล: (C2H5)2NCSSNa·3H2O

• คุณสมบัติ: ผลึกสีขาวถึงขาวเทาไม่มีกลิ่นระคายเคือง ละลายน้ำได้ง่าย รีเอเจนต์นี้จะสลายตัวเป็นคาร์บอนไดซัลไฟด์ ไดเอทิลอะมีน เป็นต้น เมื่อมี

• ของความร้อนหรือกรด

• การใช้งานหลัก: เอทิลไทโอเอมีน (SN-9#) ใช้เป็นตัวรวบรวมแร่โลหะที่ไม่ใช่เหล็กเป็นหลัก โดยสามารถรวบรวมแร่ทองแดง ตะกั่ว สังกะสี และนิกเกิลซัลไฟด์ได้ดี รีเอเจนต์นี้มีประสิทธิภาพอย่างยิ่งในการลอยแร่ที่ซับซ้อน และได้รับการนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมแปรรูปแร่ นอกจากนี้ ยังสามารถช่วยปรับปรุงอัตราการกู้คืนโลหะในกระบวนการลอยแร่ได้อีกด้วย

เครื่องตีฟองแบบลอยตัว

เครื่องตีฟองมีบทบาทสำคัญในการแปรรูปแร่โดยช่วยอำนวยความสะดวกในการสร้างฟองที่มีเสถียรภาพซึ่งช่วยให้สามารถแยกแร่ที่มีค่าได้อย่างเลือกสรร เครื่องตีฟองแบบตีฟองทั่วไป ได้แก่:

• เมทิลไอโซบิวทิลคาร์บินอล (MIBC)

• คุณสมบัติ: ของเหลวไม่มีสีติดไฟได้ มีกลิ่นเฉพาะตัว ไม่ละลายน้ำ

• การใช้งานหลัก: MIBC ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะตัวสร้างฟองในแร่ต่างๆ เช่น ทองแดง ทองคำ และนิกเกิล โดยจะช่วยเพิ่มเสถียรภาพของฟอง และปรับปรุงอัตราการฟื้นตัวของแร่ธาตุที่ต้องการ

• โพรพิลีนไกลคอลโมโนเมทิลอีเธอร์

• คุณสมบัติ: ของเหลวไม่มีสีมีกลิ่นอ่อนๆ ละลายได้ในน้ำและตัวทำละลายอินทรีย์

• การใช้งานหลัก: เครื่องตีฟองชนิดนี้มีประสิทธิภาพในการเพิ่มคุณสมบัติในการตีฟองของกระบวนการลอยตัว โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแร่ซัลไฟด์ ช่วยสร้างฟองที่เสถียรซึ่งช่วยให้แยกแร่ที่มีค่าได้ดีขึ้น

• โพลีไกลคอลอีเธอร์

• คุณสมบัติ: ของเหลวหนืดที่ละลายน้ำได้และมีความเป็นพิษต่ำ

• การใช้งานหลัก: โพลีไกลคอลอีเธอร์ทำหน้าที่เป็นตัวทำให้เกิดฟองและสามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการทำให้ลอยตัวของแร่ธาตุต่างๆ ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการทำให้ลอยตัวของอนุภาคละเอียดและละเอียดมาก

สารยับยั้ง

สารยับยั้งเป็นสารเคมีที่ยับยั้งการลอยตัวของแร่ธาตุบางชนิดอย่างเลือกสรร สารยับยั้งเหล่านี้มีความสำคัญต่อการควบคุมการคัดเลือกและประสิทธิภาพของกระบวนการลอยตัว สารยับยั้งทั่วไป ได้แก่:

• โซเดียมไซยาไนด์

• คุณสมบัติ: ของแข็งผลึกสีขาว ละลายน้ำได้ดี และมีพิษสูง

• การใช้งานหลัก: โซเดียม ไซยาไนด์ ใช้เป็นหลักในการกดแร่ธาตุที่ไม่ต้องการในระหว่างการลอยตัว ช่วยให้สามารถกู้คืนโลหะมีค่าโดยเฉพาะทองคำและเงินได้อย่างเฉพาะเจาะจง ใช้กันอย่างแพร่หลายในการแปรรูปทองคำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระบวนการไซยาไนด์

• โซเดียมซัลไฟด์

• คุณสมบัติ: ของแข็งสีขาวถึงเหลือง ละลายน้ำได้ มีกลิ่นฉุน

• การใช้งานหลัก: โซเดียมซัลไฟด์มักใช้ในการกระตุ้นไอออนโลหะบางชนิดและกดไอออนโลหะบางชนิดในกระบวนการลอยตัว โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีประสิทธิภาพในการลอยตัวของแร่ที่ถูกออกซิไดซ์ เช่น แร่ที่มีทองแดงและตะกั่ว

• คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส (CMC)

• คุณสมบัติ: ผงสีขาวที่ละลายน้ำได้ ไม่เป็นพิษ และย่อยสลายได้ทางชีวภาพ

• การใช้งานหลัก: CMC เป็นสารยับยั้งโพลีเมอร์ที่มีประสิทธิภาพซึ่งใช้ในการลอยตัวของแร่ธาตุต่างๆ โดยช่วยควบคุมการคัดเลือกของกระบวนการลอยตัวโดยการยับยั้งการลอยตัวของแร่ธาตุบางชนิด

flocculants

สารตกตะกอนใช้เพื่อปรับปรุงการตกตะกอนและการคายน้ำของแร่ธาตุและกากตะกอน สารตกตะกอนทั่วไป ได้แก่:

• อะคริเลต

• คุณสมบัติ: ผงสีขาวถึงเหลืองที่ละลายน้ำได้ดี ไม่เป็นพิษ

• การใช้งานหลัก: โพลีอะคริลาไมด์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะสารช่วยจับตะกอนในกระบวนการแปรรูปแร่เพื่อปรับปรุงอัตราการตกตะกอนของสารละลายและปรับปรุงการระบายน้ำของกากตะกอน

• อะลูมิเนียมซัลเฟต

• คุณสมบัติ: ของแข็งผลึกสีขาวที่ละลายน้ำได้

• การใช้งานหลัก: อะลูมิเนียมซัลเฟตมักใช้เป็นสารตกตะกอนและสารจับตัวเป็นก้อนในกระบวนการแปรรูปแร่เพื่อช่วยในการชี้แจงและทำให้สารละลายข้นขึ้น