Primjena natrijum heksametafosfata u flotaciji minerala

Uvod

Flotacija minerala je široko korištena metoda u rudarskoj industriji za odvajanje vrijednih minerala od minerala jalovine. Oslanja se na razlike u fizičkim i hemijskim svojstvima mineralnih površina. Natrijum heksametafosfat, sa svojom jedinstvenom hemijskom strukturom i svojstvima, pronašao je značajnu primjenu u Flotacija minerala procesi. Ovaj članak se bavi različitim aspektima njegove upotrebe u flotaciji minerala.

Svojstva natrijum heksametafosfata

Natrijum heksametafosfat je neorganski polimerni spoj. Pojavljuje se kao bezbojni prozirni kristal ili bijeli prah. Visoko je rastvorljiv u vodi, a njegov vodeni rastvor je alkalan. Na zraku ima određeni stepen higroskopnosti. Ova fizička i hemijska svojstva čine osnovu njegove funkcionalnosti u flotaciji minerala.

Uloge u flotaciji minerala

Depresivno

1. Inhibicija silikatnih i karbonatnih minerala

• Natrijum heksametafosfat je efikasan u inhibiranju kvarcnih i silikatnih minerala. Prilikom flotacije nekih ruda, poput onih koje sadrže feldspat i tinjc, može se adsorbovati na površini ovih silikatnih minerala. Na primjer, prilikom flotacije cirkonijumskih ruda, može smanjiti flotabilnost pridruženog feldspata i drugih silikatnih minerala jalovine adsorbujući se na njihovim površinama.

• Također pokazuje inhibitorne efekte na karbonatne minerale poput kalcita i krečnjaka. Prilikom flotacije fosfatnih ruda gdje je kalcit uobičajeni mineral jalovine, Natrijum heksametafosfat može reagovati sa kalcijumskim ionima na površini kalcita. Formira stabilne spojeve koji povećavaju hidrofilnost površine kalcita, čineći ga manje vjerovatnim da će se vezati za kolektor, čime se postiže svrha inhibicije.

2. Mehanizam inhibicije

• Jedan od glavnih mehanizama inhibicije povezan je s njegovom reakcijom s metalnim ionima na površini minerala. Kada su u pitanju minerali koji sadrže viševalentne metalne ione, natrijum heksametafosfat može formirati stabilna jedinjenja s tim metalnim ionima. Prilikom flotacije rude nikla, on reaguje sa specifičnim ionima na površini serpentina, što inhibira flotabilnost serpentina.

• Osim toga, u vodenom rastvoru, natrijum heksametafosfat može jonizirati. Može reagovati sa kalcijumovim ionima na površini minerala i u tečnoj fazi. Prilikom odvajanja kalcita i kasiterita, spoj formiran na površini kalcita ne utiče samo na kalcit, već se može i adsorbovati na površini kasiterita, smanjujući selektivnost inhibicije i smanjujući adsorpciju kolektora na površini minerala.

Disperzant

1. Disperzija mineralne pulpe

• U procesima flotacije, posebno za neke rude sa sitnozrnatim mineralima ili rude sa visokim sadržajem mulja, disperzija mineralne pulpe je ključna. Natrijum heksametafosfat može igrati važnu ulogu kao disperzant. Na primjer, kod flotacije ruda nikla i pirita povezanih sa serpentinom, dodavanje odgovarajuće količine natrijum heksametafosfata može dispergovati flotacijsku pulpu. To je zato što smanjuje pokrivenost površine nikla i pirita serpentinom, što je korisno za iskorištavanje nikla i pirita prilikom flotacije.

2. Mehanizam disperzije

• Natrijum heksametafosfat može smanjiti površinski potencijal minerala. Kao rezultat toga, povećava se elektrostatička odbojna sila između mineralnih čestica. Njegova molekularna struktura, linearni polimerni spoj s dužinom lanca od najmanje 20 - 100 jedinica, kada se adsorbira na površini minerala, također može povećati efekat sterne smetnje između čestica. Prilikom flotacije nekih sitnozrnatih fosfatnih ruda, ovaj efekat disperzije može spriječiti agregaciju fosfata i minerala jalovine, poboljšavajući efikasnost odvajanja.

Primjena u različitim vrstama flotacije minerala

Flotacija fosfatne rude

1. Selektivno odvajanje

• U flotaciji fosfatnih ruda, natrijum heksametafosfat se često koristi za odvajanje fosfatnih minerala od minerala jalovine. Fosfatne rude su često povezane s raznim mineralima jalovine kao što su kalcit, dolomit i silikatni minerali. Natrium heksametafosfat može selektivno inhibirati ove minerale jalovine. U procesu reverzne flotacije nekih fosfatnih ruda, dodavanje male količine natrijum heksametafosfata može efikasno povećati kvalitet i iskorištenje fosfatnog koncentrata. Može reagovati s nefosfatnim mineralima bez reakcije s fosfatnim mineralima, čime se poboljšava selektivnost flotacije fosfatnih minerala.

2. Uticaj na stabilnost pjene

• Također utiče na stabilnost pjene prilikom flotacije fosfatne rude. Pjena u procesu flotacije igra ulogu u sakupljanju fosfatnih minerala. Natrijum heksametafosfat može poboljšati stabilnost pjene. Može generirati veliki broj stabilnih pjena, što pomaže u poboljšanju efekta sakupljanja fosfatnih minerala. Fosfatni minerali se mogu bolje prenositi stabilnom pjenom na površinu, čime se poboljšava efikasnost i kvalitet flotacije.

Flotacija rude obojenih metala

1. Flotacija rude nikla

• Kao što je ranije spomenuto, u flotaciji rude nikla, natrijum heksametafosfat se uglavnom koristi za inhibiciju serpentina. Serpentin je uobičajeni mineral jalovine u rudama nikla, a njegovo prisustvo može uticati na flotaciju minerala koji sadrže nikl. Dodavanjem natrijum heksametafosfata, on može reagovati sa metalnim ionima na površini serpentina, smanjujući njegovu flotabilnost i poboljšavajući odvajanje minerala koji sadrže nikl od serpentina. Ovo je korisno za poboljšanje kvaliteta i iskorištenja koncentrata nikla.

2. Flotacija rude bakra i olova - cinka

• Prilikom flotacije ruda bakra i olova i cinka, kada su prisutni povezani minerali jalovine koji sadrže kalcij, poput kalcita i dolomita, natrijum heksametafosfat se može koristiti za inhibiciju ovih minerala jalovine. U nekim složenim rudama bakra, olova i cinka, podešavanjem količine natrijum heksametafosfata može se efikasno kontrolisati flotabilnost minerala jalovine, poboljšavajući selektivnost flotacije i kvalitet koncentrata bakra, olova i cinka.

Faktori koji utiču na efekat primjene

doziranje

1. Određivanje optimalne doze

• Doziranje natrijum heksametafosfata ima značajan utjecaj na njegove performanse u flotaciji minerala. Neodgovarajuća doza može dovesti do suboptimalnih rezultata. Ako je doza preniska, možda neće efikasno inhibirati minerale jalovine ili dispergirati pulpu. Na primjer, u flotaciji fosfatne rude, ako je dodana količina natrijum heksametafosfata nedovoljna, minerali jalovine možda neće biti dobro inhibirani, što rezultira nižim stupnjem koncentrata fosfata.

• S druge strane, ako je doza previsoka, to ne samo da može povećati troškove, već i uzrokovati neke negativne efekte. U nekim slučajevima, prekomjerna količina natrijum heksametafosfata može također do određene mjere inhibirati ciljane minerale, smanjujući stopu iskorištenja. Stoga je određivanje optimalne doze putem eksperimentalnih istraživanja i otklanjanja grešaka na licu mjesta ključno za postizanje najboljih rezultata flotacije.

pH vrijednost pulpe

2. Utjecaj na hemijske reakcije

• pH vrijednost flotacijske pulpe utiče na hemijske reakcije natrijum heksametafosfata. U različitim pH okruženjima, stepen jonizacije i hemijski oblik natrijum heksametafosfata mogu se mijenjati. U kiselom okruženju, njegov inhibitorni učinak na neke minerale može biti oslabljen. U visoko alkalnom okruženju, može reagovati s drugim supstancama u pulpi, utičući na njenu normalnu funkciju. Na primjer, kod flotacije nekih ruda bakra, olova i cinka, održavanje odgovarajuće pH vrijednosti (obično oko 8-10) može osigurati da natrijum heksametafosfat efikasno inhibira minerale jalovine i pospješuje flotaciju ciljnih minerala.

zaključak

Natrij heksametafosfat igra više važnih uloga u flotaciji minerala, uključujući i kao Depresivno i disperzant. Njegova primjena u različitim vrstama flotacije minerala, kao što je flotacija fosfatne rude i rude obojenih metala, značajno je poboljšala efikasnost i kvalitet odvajanja minerala. Međutim, da bi se u potpunosti iskoristio njegov potencijal, faktori poput doziranja i pH vrijednosti pulpe moraju se pažljivo kontrolirati. S kontinuiranim razvojem rudarske industrije, daljnja istraživanja primjene natrijum heksametafosfata u flotaciji minerala mogu dovesti do efikasnijih i održivijih metoda prerade minerala.