खनिज प्लवन में सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट का अनुप्रयोग

परिचय

खनिज उत्प्लावन (मिनरल फ्लोटेशन) खनन उद्योग में मूल्यवान खनिजों को अशुद्ध खनिजों से अलग करने की एक व्यापक रूप से प्रयुक्त विधि है। यह खनिज सतहों के भौतिक और रासायनिक गुणों में अंतर पर आधारित है। सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट, अपनी अनूठी रासायनिक संरचना और गुणों के कारण, खनिज उत्प्लावन प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण अनुप्रयोग पाता है। यह लेख खनिज उत्प्लावन में इसके उपयोग के विभिन्न पहलुओं का गहन विश्लेषण करता है।

सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट के गुण

सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट एक अकार्बनिक बहुलक यौगिक है। यह रंगहीन पारदर्शी क्रिस्टल या सफेद पाउडर के रूप में दिखाई देता है। यह पानी में अत्यधिक घुलनशील है, और इसका जलीय घोल क्षारीय है। हवा में, इसमें एक निश्चित डिग्री की हाइग्रोस्कोपिसिटी होती है। ये भौतिक और रासायनिक गुण खनिज प्लवन में इसकी कार्यक्षमता के लिए आधार बनाते हैं।

खनिज प्लवन में भूमिकाएँ

अवसाद

1.सिलिकेट और कार्बोनेट खनिजों का अवरोध

• सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट क्वार्ट्ज और सिलिकेट खनिजों को रोकने में प्रभावी है। कुछ अयस्कों के प्लवन में, जैसे कि फेल्डस्पार और अभ्रक युक्त अयस्कों में, यह इन सिलिकेट खनिजों की सतह पर सोख सकता है। उदाहरण के लिए, जिरकोनियम अयस्कों के प्लवन में, यह उनकी सतहों पर सोखकर संबंधित फेल्डस्पार और अन्य सिलिकेट गैंग खनिजों की तैरने की क्षमता को कम कर सकता है।

• यह कैल्साइट और चूना पत्थर जैसे कार्बोनेट खनिजों पर भी अवरोधक प्रभाव दिखाता है । फॉस्फेट अयस्कों के प्लवन में, जहाँ कैल्साइट एक सामान्य गैंग खनिज है, सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट कैल्साइट की सतह पर मौजूद कैल्शियम आयनों के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है। यह स्थिर यौगिक बनाता है जो कैल्साइट की सतह की जल-आकर्षण क्षमता को बढ़ाता है, जिससे संग्राहक द्वारा इसके चिपकने की संभावना कम हो जाती है, इस प्रकार अवरोधन का उद्देश्य पूरा हो जाता है।

2.निषेध तंत्र

• मुख्य अवरोध तंत्रों में से एक खनिज सतह पर धातु आयनों के साथ इसकी प्रतिक्रिया से संबंधित है। जब बहु-संयोजी धातु आयनों वाले खनिजों की बात आती है, तो सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट इन धातु आयनों के साथ स्थिर यौगिक बना सकता है। निकल अयस्क प्लवन में, यह सर्पेन्टाइन की सतह पर विशिष्ट आयनों के साथ प्रतिक्रिया करता है, जो सर्पेन्टाइन की प्लवनशीलता को बाधित करता है।

• इसके अलावा, जलीय घोल में, सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट आयनित हो सकता है। यह खनिज सतह और तरल चरण में कैल्शियम आयनों के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है। कैल्साइट और कैसिटेराइट के पृथक्करण में, कैल्साइट सतह पर बनने वाला यौगिक न केवल कैल्साइट को प्रभावित करता है, बल्कि कैसिटेराइट सतह पर भी सोख सकता है, जिससे अवरोध की चयनात्मकता कम हो जाती है और खनिज सतह पर कलेक्टर के सोखने में कमी आती है।

छितरे

1.खनिज लुगदी का फैलाव

• प्लवन प्रक्रियाओं में, विशेष रूप से महीन दाने वाले खनिजों या उच्च-कीचड़ सामग्री वाले अयस्कों के लिए, खनिज लुगदी का फैलाव महत्वपूर्ण है। सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट एक फैलाव के रूप में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है। उदाहरण के लिए, सर्पेन्टाइन से जुड़े निकेल-पाइराइट अयस्कों के प्लवन में, सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट की उचित मात्रा जोड़ने से प्लवन लुगदी को फैलाया जा सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि यह निकेल-पाइराइट की सतह पर सर्पेन्टाइन के कवरेज को कम करता है, जो निकेल-पाइराइट की प्लवन रिकवरी के लिए फायदेमंद है।

2.फैलाव तंत्र

• सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट खनिजों की सतह क्षमता को कम कर सकता है। परिणामस्वरूप, खनिज कणों के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण बल बढ़ जाता है। इसकी आणविक संरचना, कम से कम 20 - 100 इकाइयों की श्रृंखला लंबाई वाला एक रैखिक बहुलक यौगिक, जब खनिज सतह पर अवशोषित होता है, तो कणों के बीच स्थैतिक बाधा प्रभाव भी बढ़ा सकता है। कुछ महीन दाने वाले फॉस्फेट अयस्कों के प्लवन में, यह फैलाव प्रभाव फॉस्फेट और गैंग खनिजों के एकत्रीकरण को रोक सकता है, जिससे पृथक्करण दक्षता में सुधार होता है।

विभिन्न खनिज प्लवन में अनुप्रयोग

फॉस्फेट अयस्क प्लवन

1.चयनात्मक पृथक्करण

• फॉस्फेट अयस्क प्लवन में, सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट का उपयोग अक्सर फॉस्फेट खनिजों को गैंग खनिजों से अलग करने के लिए किया जाता है। फॉस्फेट अयस्क अक्सर विभिन्न गैंग खनिजों जैसे कि कैल्साइट, डोलोमाइट और सिलिकेट खनिजों से जुड़े होते हैं। सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट इन गैंग खनिजों को चुनिंदा रूप से बाधित कर सकता है। कुछ फॉस्फेट अयस्कों की रिवर्स फ्लोटेशन प्रक्रिया में, सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट की थोड़ी मात्रा जोड़ने से फॉस्फेट सांद्रता के ग्रेड और रिकवरी को प्रभावी ढंग से बढ़ाया जा सकता है। यह फॉस्फेट खनिजों के साथ प्रतिक्रिया किए बिना गैर-फॉस्फेट खनिजों के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है, इस प्रकार फॉस्फेट खनिज प्लवन की चयनात्मकता में सुधार करता है।

2.फोम स्थिरता पर प्रभाव

• यह फॉस्फेट अयस्क प्लवन में फोम स्थिरता पर भी प्रभाव डालता है। प्लवन प्रक्रिया में फोम फॉस्फेट खनिजों को इकट्ठा करने में एक भूमिका निभाता है। सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट फोम की स्थिरता को बढ़ा सकता है। यह बड़ी संख्या में स्थिर फोम उत्पन्न कर सकता है, जो फॉस्फेट खनिजों के संग्रह प्रभाव को बेहतर बनाने में मदद करता है। फॉस्फेट खनिजों को स्थिर फोम द्वारा सतह पर बेहतर तरीके से ले जाया जा सकता है, जिससे प्लवन दक्षता और ग्रेड में सुधार होता है।

अलौह धातु अयस्क प्लवन

1.निकल अयस्क प्लवन

• जैसा कि पहले बताया गया है, निकेल अयस्क प्लवन में, सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट का उपयोग मुख्य रूप से सर्पेन्टाइन को रोकने के लिए किया जाता है। सर्पेन्टाइन निकेल अयस्कों में एक आम गैंग खनिज है, और इसकी उपस्थिति निकेल युक्त खनिजों के प्लवन को प्रभावित कर सकती है। सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट को जोड़ने से, यह सर्पेन्टाइन सतह पर धातु आयनों के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है, इसकी प्लवनशीलता को कम कर सकता है और सर्पेन्टाइन से निकेल युक्त खनिजों के पृथक्करण में सुधार कर सकता है। यह निकेल सांद्रता के ग्रेड और रिकवरी में सुधार के लिए फायदेमंद है।

2.तांबा और सीसा - जस्ता अयस्क प्लवन

• तांबे और सीसा-जस्ता अयस्क प्लवन में, जब कैल्साइट और डोलोमाइट जैसे कैल्शियम युक्त गैंग खनिज जुड़े होते हैं, तो सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट का उपयोग इन गैंग खनिजों को रोकने के लिए किया जा सकता है। कुछ जटिल तांबे-सीसा-जस्ता अयस्कों में, सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट की मात्रा को समायोजित करने से गैंग खनिजों की प्लवनशीलता को प्रभावी ढंग से नियंत्रित किया जा सकता है, जिससे प्लवन की चयनात्मकता और तांबे, सीसा और जस्ता सांद्रता की गुणवत्ता में सुधार होता है।

अनुप्रयोग प्रभाव को प्रभावित करने वाले कारक

खुराक

1. इष्टतम खुराक निर्धारण

• सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट की खुराक का खनिज प्लवन में इसके प्रदर्शन पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। अनुचित खुराक से उप-इष्टतम परिणाम हो सकते हैं। यदि खुराक बहुत कम है, तो यह गैंग खनिजों को प्रभावी रूप से बाधित नहीं कर सकता है या लुगदी को फैला नहीं सकता है। उदाहरण के लिए, फॉस्फेट अयस्क प्लवन में, यदि सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट की मात्रा अपर्याप्त है, तो गैंग खनिजों को अच्छी तरह से बाधित नहीं किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप फॉस्फेट सांद्रता का निम्न ग्रेड होता है।

• दूसरी ओर, यदि खुराक बहुत अधिक है, तो यह न केवल लागत बढ़ा सकता है बल्कि कुछ नकारात्मक प्रभाव भी पैदा कर सकता है। कुछ मामलों में, अत्यधिक सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट भी लक्ष्य खनिजों को एक निश्चित सीमा तक बाधित कर सकता है, जिससे रिकवरी दर कम हो जाती है। इसलिए, सर्वोत्तम प्लवनशीलता परिणाम प्राप्त करने के लिए प्रायोगिक अनुसंधान और ऑन-साइट डिबगिंग के माध्यम से इष्टतम खुराक का निर्धारण करना महत्वपूर्ण है।

गूदे का पीएच मान

2.रासायनिक प्रतिक्रियाओं पर प्रभाव

• प्लवन पल्प का pH मान सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट की रासायनिक प्रतिक्रियाओं को प्रभावित करता है। विभिन्न pH वातावरण में, सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट की आयनीकरण डिग्री और रासायनिक रूप बदल सकता है। अम्लीय वातावरण में, कुछ खनिजों पर इसका निरोधात्मक प्रभाव कमज़ोर हो सकता है। अत्यधिक क्षारीय वातावरण में, यह पल्प में अन्य पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है, जिससे इसका सामान्य कार्य प्रभावित हो सकता है। उदाहरण के लिए, कुछ तांबा-सीसा-जस्ता अयस्कों के प्लवन में, एक उचित pH मान (आमतौर पर लगभग 8 - 10) बनाए रखना यह सुनिश्चित कर सकता है कि सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट गैंग खनिजों को प्रभावी ढंग से रोकता है और लक्षित खनिजों के प्लवन को बढ़ावा देता है।

निष्कर्ष

सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट खनिज प्लवन प्रक्रिया में कई महत्वपूर्ण भूमिकाएँ निभाता है, जिनमें अवसादक और प्रकीर्णक के रूप में इसकी भूमिका शामिल है। फॉस्फेट अयस्क और अलौह धातु अयस्क प्लवन जैसी विभिन्न प्रकार की खनिज प्लवन प्रक्रियाओं में इसके अनुप्रयोगों ने खनिज पृथक्करण की दक्षता और गुणवत्ता में उल्लेखनीय सुधार किया है। हालांकि, इसकी पूरी क्षमता का उपयोग करने के लिए, खुराक और लुगदी के पीएच जैसे कारकों को सावधानीपूर्वक नियंत्रित करना आवश्यक है। खनन उद्योग के निरंतर विकास के साथ, खनिज प्लवन में सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट के अनुप्रयोग पर आगे के शोध से अधिक कुशल और टिकाऊ खनिज प्रसंस्करण विधियों का विकास हो सकता है।