Õppige flotatsioonireaktiivide kasutamist: parandage mineraalide koostise tuvastamise täpsust

Valdkondades Mineraalide töötlemine ja geoloogiline analüüs, õige kasutamine Flotatsioonireaktiivid on mineraalse koostise täpseks tuvastamiseks ülioluline. Flotatsioon on mineraalide eraldamiseks ja rikastamiseks laialdaselt kasutatav füüsikalis-keemiline protsess, mis tugineb mineraalsete pindade füüsikalis-keemiliste omaduste erinevustele. Reagentide lisamisega saab reguleerida mineraalsete pindade hüdrofiilsust või hüdrofoobsust, võimaldades sihtmineraalide eraldamist kiududest.

Selles artiklis tutvustatakse praktilisi töönõuandeid, mis aitavad laboritehnikutel ja kaevandusinseneridel flotatsiooniprotsessi optimeerida, parandades katsetulemuste täpsust ja korratavust.

Esiteks alustame flotatsioonireaktiivide põhitüüpidega –Kogujad, Vahustajadja Modifikaatorid. Igal reaktiivil on flotatsiooniprotsessis ainulaadne roll. Kogujad suurendavad mineraalide hüdrofoobsust, soodustades nende kinnitumist õhumullidele; vahustajad aitavad vahukihti stabiliseerida, võimaldades rikastatud mineraale kergesti suspensioonist eraldada; modifikaatoreid kasutatakse läga pH või ioontugevuse reguleerimiseks, luues optimaalsed tingimused mineraalide flotatsiooniks.

Pideva tehnoloogilise arenguga laienevad ka flotatsioonireaktiivide tüübid ja rakendused. Nende reaktiivide õige valik ja kasutamine ei saa mitte ainult parandada Mineraalide taastamine hindu ja hindu, vaid toovad ka olulist kasu keskkonnakaitse ja kulude kontrolli osas.

Kuidas flotatsioonireaktiive õigesti kasutada?

Reaktiivide tüübid

Flotatsioonitehastes kasutatavate reaktiivide tüübid sõltuvad sellistest teguritest nagu maagi omadused, protsessi vool ja soovitud mineraalsete toodete arv. Tavaliselt määratakse need kindlaks maagi selektiivsustestide või pooltööstuslike testide abil.

Reaktiivid võib nende funktsioonide alusel laias laastus jagada kolme põhitüüpi:

1. Vahustajad: Orgaanilised pindaktiivsed ained, mis jaotuvad vee-õhu liidesel. Neid kasutatakse vahukihi tekitamiseks, mis võib mineraale hõljuda. Tavalised vahustajad on männiõli, kresüülhape ja alkoholid.

2. Kollektsionäärid: Nende ülesanne on püüda kinni sihtmineraalid, muutes mineraalsete pindade hüdrofoobsust, et hõljuvad mineraaliosakesed saaksid õhumullidele kinni jääda. Oma olemuse põhjal võib kollektorid jagada mittepolaarseteks kollektoriteks, anioonkollektoriteks ja katioonkollektoriteks. Tavaliselt kasutatavate kogujate hulka kuuluvad mustad ravimid, kollased ravimid, valged ravimid, rasvhapped, rasvamiinid ja mineraalõlid.

3. Modifikaatorid: Modifikaatorite hulka kuuluvad aktivaatorid ja inhibiitorid, mis muudavad mineraalsete pindade omadusi, mõjutades mineraalide ja kollektorite vahelist vastasmõju. Modifikaatorid hõlmavad ka aineid, mida kasutatakse vesikeskkonna keemiliste või elektrokeemiliste omaduste muutmiseks, nagu pH regulaatorid ja kollektorite olek. Modifikaatorite tüübid on järgmised:

• pH reguleerijad: Lubi, naatriumkarbonaat, väävelhape, vääveldioksiid.

• Aktivaatorid: Vasksulfaat, naatriumsulfiid.

• Inhibiitorid: Lubi, kollane veresool, naatriumsulfiid, vääveldioksiid, naatriumtsüaniid, tsinksulfaat, kaaliumdikromaat, vesiklaas, tanniin, lahustuvad kolloidid, tärklis, sünteetilised polümeerid jne.

• Teised: Niisutavad ained, flotatsiooniained, solubilisaatorid jne.

Reaktiivi annus

Reaktiivide doseerimine flotatsiooni ajal peab olema täpne; ebapiisav või ülemäärane kogus võib mõjutada mineraalide töötlemise näitajaid. Liigne kasutamine võib samuti suurendada töötlemiskulusid.

Reaktiivi doseerimise ja flotatsiooninäitajate vaheline seos:

• Ebapiisav koguja annus võib põhjustada mineraalide ebapiisavat hüdrofoobsust, vähendades taaskasutamise määra. Vastupidi, ülemäärased kogused võivad vähendada kontsentraadi kvaliteeti ja raskendada eraldusflotatsiooni.

• Ebapiisav vahustaja annus võib põhjustada vahu halva stabiilsuse, samas kui liigsed kogused võivad põhjustada "ülevoolu" nähtust.

• Liiga väike aktivaatori annus võib põhjustada kehva aktiveerimise, samas kui liiga palju võib flotatsiooniprotsessi selektiivsust häirida.

• Ebapiisav inhibiitori annus võib kontsentraadi kvaliteeti alandada, samas kui liigsed kogused võivad maha suruda mineraalaineid, mis peaksid hõljuma, vähendades taastumiskiirust.

Reagendi ettevalmistamine

Tahked reaktiivid lahjendatakse vedelikeks, et neid oleks lihtne lisada. Vees lahustumatud reaktiivid, nagu kollane ravim, amiinmust ravim, vesiklaas, naatriumkarbonaat, vasksulfaat ja naatriumsulfiid, tuleks valmistada vesilahustena, mille kontsentratsioon on vahemikus 2–10%. Vees lahustumatud reagendid tuleb enne lisamiseks vesilahusena valmistamist lahustis lahustada, näiteks mõned amiinikogujad, mida saab otse lisada, nagu õli nr 2, must ravim nr 31 ja oleiinhape. Väga lahustuvate reagentide puhul, mis nõuavad märkimisväärseid koguseid, on preparaadi kontsentratsioonid tavaliselt vahemikus 10% kuni 20%, näiteks naatriumsulfiid, mida valmistatakse kasutamise ajal 15%. Halvasti lahustuvate reaktiivide puhul võib nende lahustamiseks kasutada orgaanilisi lahusteid enne madala kontsentratsiooniga lahustena valmistamist.

Valik Reaktiivi ettevalmistamine Meetod sõltub peamiselt reaktiivide omadustest, lisamismeetodist ja nende funktsioonidest. Erinevate valmistamismeetodite tõttu võivad sama reaktiivi annustes ja toimes oluliselt erineda. Üldjuhul on levinud valmistamismeetodid järgmised:

1. 2% kuni 10% vesilahuse valmistamine: Enamik vees lahustuvaid reaktiive valmistatakse sel viisil (nt kollane ravim, vasksulfaat, vesiklaas).

2. Lahustamine lahustis: Mõned vees lahustumatud reaktiivid võib lahustada spetsiaalsetes lahustites. Näiteks valge ravim ei lahustu vees, kuid seda saab lahustada 10–20% aniliinilahuses ja seda tuleb kasutada pärast aniliini segalahuse valmistamist. Analiinmust ravim ei lahustu vees, kuid võib lahustuda naatriumhüdroksiidi leeliselises lahuses, seega tuleb enne reaktiivi lisamist valmistada leeliseline naatriumhüdroksiidi lahus, et saada flotatsiooniks aniliinmusta ravimilahus.

3. Suspensiooni või emulsioonina valmistamine: Mõnede halvasti lahustuvate tahkete reaktiivide jaoks võib neid valmistada emulsioonidena. Näiteks lubja lahustuvus vees on väga madal, nii et seda saab peeneks jahvatada pulbriks ja segada veega, et tekiks piimjas suspensioon (nt lubjapiim), või lisada selle kuiva pulbrina otse kuulveskisse või segamispaaki.

4. Seebistamine: Rasvhapete kogujate jaoks on seebistamine kõige levinum meetod. Näiteks hematiidi valikul kasutatakse kogujana parafiini ja tõrvaõli seebistatud seepi. Tõrvaõli seebistamiseks tuleks reaktiivi valmistamisel lisada umbes 10% naatriumkarbonaati ja kuumutada, et tekiks lisamiseks kuum seebilahus.

5. Emulgeerimine: Emulgeerimist saab saavutada ultraheli emulgeerimise või mehaanilise segamise abil. Pärast emulgeerimist võivad rasvhapped ja diislikütus suurendada nende dispersiooni lägas, parandades reaktiivide tõhusust. Mõne emulgaatori lisamine võib tõhusust veelgi suurendada.

6. Hapestumine: Katioonkollektorite kasutamisel tuleb nende halva lahustuvuse tõttu neid eelnevalt töödelda vesinikkloriidhappe või äädikhappega, enne kui need lahustuvad vees flotatsiooniks.

7. Aerosooli meetod: See on uus valmistamismeetod, mis suurendab reaktiivide toimet. See hõlmab spetsiaalse pihustusseadme kasutamist reaktiivide aerosoolseks muutmiseks õhukeskkonnas enne nende otsest lisamist flotatsioonipaaki, mistõttu nimetatakse seda ka "aerosooli flotatsioonimeetodiks". See meetod mitte ainult ei paranda kasulike mineraalide hõljuvust, vaid vähendab oluliselt ka reaktiivi kasutamist. Näiteks kogujate doseerimine võib olla vaid üks kolmandik kuni neljandik tavalisest kogusest, vahustaja annus aga vaid üks viiendik.

8. Reaktiivide elektrokeemiline töötlemine: Flotatsioonireaktiivide keemiliseks töötlemiseks juhitakse lahust läbi alalisvoolu, mis võib muuta reaktiivi olekut, pH väärtust ja redokspotentsiaali, suurendades seeläbi kõige aktiveerivamate reaktiivi komponentide kontsentratsiooni, tõstes kolloidide moodustumise kriitilist kontsentratsiooni ja parandades halvasti lahustuvate reaktiivide dispersiooni vees.

Üldiselt segatakse kollektoreid ja vahustajaid 1–2 minutit, samas kui mõned reaktiivid, nagu kaaliumdikromaat, mida kasutatakse plii mahasurumiseks vase-plii eraldamisel, võivad vajada pikemat segamist.

Reaktiivi lisamise koht

Flotatsioonireaktiivide efektiivsuse maksimeerimiseks on tavaks lisada kuulveskisse reguleerivaid aineid, inhibiitoreid ja mõningaid kollektoreid (nt petrooleumi), et luua võimalikult varakult sobiv flotatsioonikeskkond. Kogujad ja vahustajad lisatakse enamasti flotatsiooniprotsessi esimesse segamispaaki. Kui segamispaaki on kaks, tuleks aktivaator lisada esimesse paaki, kollektor ja vahustaja aga teise paaki. Lisamispunktid varieeruvad sõltuvalt reaktiivide rollist flotatsioonimasinas. Näiteks vasksulfaat, kollane ravim ja männiõli lisatakse tavaliselt järgmises järjekorras: vasksulfaat lisatakse esimese segamispaagi keskele, kollane ravim teise segamispaagi keskele ja männiõli teise segamispaagi väljalaskeavasse. Üldiselt lisavad flotatsiooniseadmed esmalt pH regulaatorid, et viia läga sobiva pH-ni, enne kui lasevad kogujal ja inhibiitoril tõhusamalt töötada. Reaktiivide lisamisel on oluline olla teadlik teatud kahjulike ioonide probleemist, mis põhjustavad reaktiivi ebatõhusust. Näiteks vase ioonid, mis reageerivad hüdriidioonidega, võivad põhjustada hüdriidide ebaefektiivsust. Vase ja väävli eraldamisel, kui segamispaagis on palju vase ioone, ei tohiks tsüaniidi segamispaaki lisada, vaid see tuleks lisada otse eraldusflotatsiooniprotsessi käigus.

Reaktiivi lisamise järjekord

Tüüpiline reaktiivi lisamise järjekord flotatsiooniseadmetes on järgmine: toormaakide floteerimiseks peaksid need olema pH reguleerijad, inhibiitorid või aktivaatorid, vahustajad ja kollektorid; mineraalide puhul, mis on flotatsiooni ajal inhibeeritud, on järjestus aktivaatorid, kollektorid ja vahustajad.

Reaktiivi lisamise meetodid

Reaktiivide lisamiseks on üldiselt kaks meetodit: tsentraliseeritud lisamine ja dispergeeritud lisamine. Lisamismeetodi valikul tuleks arvesse võtta nii reaktiivitüüpe kui ka reaktiivide toimet.

1. Tsentraliseeritud lisamine: Enamik reaktiive lisatakse tsentraalselt; näiteks lisatakse segamispaakidesse kollektorid, aktivaatorid ja inhibiitorid.

2. Dispergeeritud lisamine: Mõned reaktiivid saab lisada otse flotatsioonipaaki, mida kasutatakse sageli lenduvate või teiste reaktiivide suhtes tundlike reaktiivide puhul. Näiteks kui flotatsioonireaktiivid avaldavad üksteisele kahjulikku mõju (nt naatriumsulfiidi liia negatiivset mõju aktiveeritud flotatsioonile), võib reaktiive lisada otse flotatsioonimasinasse.

Järeldus

Flotatsioonireaktiivide õige valiku, valmistamise, doseerimise ja lisamise kaudu saab optimeerida mineraalide töötlemist ja geoloogilist analüüsi, mis suurendab testide ja analüüside täpsust ja tõhusust. Nende tegevusnäpunäidete eesmärk on aidata laboritehnikutel ja kaevandusinseneridel flotatsioonireaktiive paremini kasutada, mis toob kaasa parema töötõhususe ja usaldusväärsemad tulemused.