Sajátítsa el a flotációs reagensek használatát: javítsa az ásványi összetétel kimutatásának pontosságát

A területeken Ásványi feldolgozás és geológiai elemzése, helyes felhasználása Flotációs reagensek kulcsfontosságú az ásványi összetételek pontos kimutatásához. A flotáció egy széles körben alkalmazott fizikai-kémiai eljárás az ásványok szétválasztására és dúsítására, amely az ásványi felületek fizikai-kémiai tulajdonságaiban mutatkozó különbségeken alapul. Reagensek hozzáadásával beállítható az ásványi felületek hidrofilitása vagy hidrofóbsága, lehetővé téve a célásványok elválasztását a kötegtől.

Ez a cikk egy sor gyakorlati üzemeltetési tippet mutat be, amelyek segítenek a laboratóriumi technikusoknak és a bányamérnököknek optimalizálni a flotációs folyamatot, javítva a vizsgálati eredmények pontosságát és megismételhetőségét.

Először is kezdjük a flotációs reagensek alapvető típusaival –Gyűjtők, Habosítókés Módosítók. Minden reagens egyedi szerepet játszik a flotációs folyamatban. A gyűjtők fokozzák az ásványok hidrofóbságát, elősegítve a légbuborékokhoz való kötődésüket; a habosítók segítik a habréteg stabilizálását, lehetővé téve a dúsított ásványi anyagok könnyű elválasztását a zagyból; módosítókat használnak a hígtrágya pH-értékének vagy ionerősségének beállítására, optimális feltételeket teremtve az ásványi flotációhoz.

A folyamatos technológiai fejlődéssel a flotációs reagensek típusai és alkalmazásai is bővülnek. Ezeknek a reagenseknek a helyes kiválasztása és használata nem csak javíthat Ásványi visszanyerés díjak és osztályok, hanem jelentős előnyökkel jár a környezetvédelem és a költségkontroll terén is.

Hogyan kell helyesen használni a flotációs reagenseket?

A reagensek típusai

A flotációs üzemekben használt reagensek típusa olyan tényezőktől függ, mint az érc tulajdonságai, a folyamat áramlása és a kívánt ásványi termékek száma. Általában ércszelektivitási tesztekkel vagy félipari tesztekkel határozzák meg.

A reagensek három fő típusba sorolhatók funkcióik alapján:

1. Habosítók: Szerves felületaktív anyagok, amelyek a víz-levegő határfelületen oszlanak el. Habréteg létrehozására használják őket, amely képes lebegtetni az ásványokat. A szokásos habosítók közé tartozik a fenyőolaj, a krezilsav és az alkoholok.

2. Gyűjtők: Feladatuk a célásványok befogása, megváltoztatva az ásványi felületek hidrofóbságát, lehetővé téve a lebegő ásványi részecskék tapadását a légbuborékokhoz. A kollektorok jellegük alapján nem poláris kollektorokra, anionos kollektorokra és kationos kollektorokra oszthatók. Az általánosan használt gyűjtők közé tartozik a fekete gyógyszer, a sárga gyógyszer, a fehér gyógyszer, a zsírsavak, a zsíros aminok és az ásványi olajok.

3. Módosítók: A módosítók közé tartoznak az aktivátorok és inhibitorok, amelyek megváltoztatják az ásványi felületek tulajdonságait, befolyásolva az ásványok és a gyűjtők közötti kölcsönhatást. A módosítók közé tartoznak a vizes közeg kémiai vagy elektrokémiai tulajdonságainak megváltoztatására használt szerek is, mint például a pH-beállítók és a kollektorok állapota. A módosítók típusai a következők:

• pH-beállítók: Mész, nátrium-karbonát, kénsav, kén-dioxid.

• Aktivátorok: Réz-szulfát, nátrium-szulfid.

• inhibitorok: Mész, sárga vérsó, nátrium-szulfid, kén-dioxid, nátrium-cianid, cink-szulfát, kálium-dikromát, vízüveg, tannin, oldható kolloidok, keményítő, szintetikus polimerek stb.

• Egyéb: Nedvesítőszerek, flotációs szerek, oldódást elősegítő szerek stb.

Reagens adagolása

A flotáció során a reagensek adagolásának pontosnak kell lennie; az elégtelen vagy túlzott mennyiség befolyásolhatja az ásványi feldolgozási mutatókat. A túlzott használat növelheti a feldolgozási költségeket is.

A reagensadagolás és a flotációs mutatók közötti kapcsolat:

• Nem elegendő gyűjtőadagolás az ásványok nem megfelelő hidrofóbiásához vezethet, ami csökkenti a visszanyerési arányt. Ezzel szemben a túlzott mennyiségek ronthatják a koncentrátum minőségét és megnehezíthetik az elválasztás flotációját.

• Nem elegendő a habosító adagolása gyenge habstabilitáshoz vezethet, míg a túlzott mennyiségek "túlcsordulási" jelenséget okozhatnak.

• Túl kevés aktivátor adag gyenge aktiváláshoz vezethet, míg a túl sok megzavarhatja a flotációs folyamat szelektivitását.

• Elégtelen inhibitor adagolás csökkentheti a koncentrátum minőségét, míg a túlzott mennyiségek elnyomhatják az ásványi anyagokat, amelyeknek le kell úszniuk, csökkentve a visszanyerési arányt.

A reagens előkészítése

A szilárd reagenseket folyadékká hígítják a könnyű adagolás érdekében. A vízben oldhatatlan reagenseket, például sárga gyógyszert, aminfekete gyógyszert, vízüveget, nátrium-karbonátot, réz-szulfátot és nátrium-szulfidot 2% és 10% közötti koncentrációjú vizes oldatként kell elkészíteni. A vízben oldhatatlan reagenseket fel kell oldani egy oldószerben, mielőtt vizes oldatot készítenének az adagoláshoz. Ilyen például néhány közvetlenül hozzáadható amingyűjtő, mint a 2. számú olaj, a 31. számú fekete gyógyszer és az olajsav. A jelentős mennyiséget igénylő, jól oldódó reagensek esetében a készítmény koncentrációja jellemzően 10% és 20% között van, ilyen például a nátrium-szulfid, amelyet 15%-ban állítanak elő a használat során. A rosszul oldódó reagensek szerves oldószerekkel oldhatók fel, mielőtt alacsony koncentrációjú oldatokat készítenének.

A választás Reagens előkészítése A módszer elsősorban a reagensek tulajdonságaitól, az adagolás módjától és azok funkcióitól függ. Ugyanazon reagens adagolásában és hatásában jelentős eltéréseket mutathat a különböző előállítási módok miatt. Általában az általános előkészítési módszerek a következők:

1. 2%-10%-os vizes oldat elkészítése: A legtöbb vízoldható reagens így készül (pl. sárga gyógyszer, réz-szulfát, vízüveg).

2. Oldószerben való feloldás: Egyes vízben oldhatatlan reagensek feloldhatók speciális oldószerekben. Például a fehér gyógyszer nem oldódik vízben, de feloldható 10-20%-os anilinoldatban, és anilinkeverékes oldat elkészítése után kell felhasználni. Hasonlóképpen, az anilinfekete gyógyszer nem oldódik vízben, de feloldódhat lúgos nátrium-hidroxid-oldatban, ezért először lúgos nátrium-hidroxid-oldatot kell készíteni a reagens hozzáadása előtt, hogy flotációs anilinfekete gyógyszeroldatot hozzon létre.

3. Elkészítése szuszpenzió vagy emulzió formájában: Egyes rosszul oldódó szilárd reagensek felhasználásra emulzióként is előállíthatók. Például a mész vízben nagyon kevéssé oldódik, ezért finomra porrá őrölhető és vízzel keverve tejszerű szuszpenziót (pl. mésztej) kaphat, vagy száraz por formájában közvetlenül hozzáadható a golyósmalomba vagy a keverőtartályba.

4. Elszappanosítás: A zsírsavgyűjtőknél az elszappanosítás a legelterjedtebb módszer. Például a hematit kiválasztásakor paraffin és kátrányolaj elszappanosított szappant használnak gyűjtőként. A kátrányolaj elszappanosításához a reagens elkészítésekor körülbelül 10% nátrium-karbonátot kell hozzáadni, és melegíteni kell, hogy forró szappanoldatot hozzon létre.

5. emulgeálás: Az emulgeálást ultrahangos emulgeálással vagy mechanikus keveréssel lehet elérni. Az emulgeálás után a zsírsavak és a gázolaj fokozhatja diszperziójukat a zagyban, javítva a reagensek hatékonyságát. Néhány emulgeálószer hozzáadása tovább növelheti a hatékonyságot.

6. Savasodás: A kationos kollektorok használatakor rossz oldhatóságuk miatt sósavval vagy ecetsavval előkezelni kell azokat, mielőtt a flotációhoz vízben feloldódnának.

7. Aeroszolos módszer: Ez egy új előkészítési módszer, amely fokozza a reagensek hatását. Ez magában foglalja egy speciális permetezőeszköz használatát a reagensek levegőben történő aeroszolizálására, mielőtt közvetlenül a flotációs tartályba adnák őket, ezért ezt "aeroszolos flotációs módszernek" is nevezik. Ez a módszer nemcsak a hasznos ásványok lebeghetőségét javítja, hanem jelentősen csökkenti a reagens felhasználást is. Például a gyűjtők adagolása a szokásos mennyiségnek csak egyharmada-negyede, a habosító adagolása pedig csak az egyötöde.

8. A reagensek elektrokémiai kezelése: Az oldaton egyenáramot vezetnek át a flotációs reagensek kémiai kezelésére, ami megváltoztathatja a reagens állapotát, pH-értékét és redoxpotenciálját, ezáltal megnő a leginkább aktiváló reagenskomponensek koncentrációja, megemelkedik a kolloidok képződésének kritikus koncentrációja, és javítható a rosszul oldódó reagensek vízben való diszperziója.

Általában a gyűjtőket és a habosítókat 1-2 percig keverik, míg egyes reagensek, például a kálium-dikromát, amelyet az ólom elnyomására használnak a réz-ólom elválasztásnál, hosszabb keverést igényelhetnek.

Reagens hozzáadása helye

A flotációs reagensek hatékonyságának maximalizálása érdekében az általános gyakorlat az, hogy beállító szereket, inhibitorokat és néhány gyűjtőt (pl. kerozin) adnak a golyósmalomhoz, hogy a lehető legkorábban megfelelő flotációs környezetet hozzanak létre. A kollektorokat és a habosítókat többnyire a flotációs folyamat első keverőtartályában adják hozzá. Ha két keverőtartály van, akkor az aktivátort az első tartályba, míg a kollektort és a habosítót a második tartályba kell hozzáadni. Az adagolási pontok a reagensek flotációs gépben betöltött szerepétől függően változnak. Például a réz-szulfátot, a sárga gyógyszert és a fenyőolajat általában a következő sorrendben adagolják: réz-szulfátot az első keverőtartály közepébe, sárga gyógyszert a második keverőtartály közepébe, és fenyőolajat a második keverőtartály kimeneténél. Általánosságban elmondható, hogy a flotációs üzemek először pH-beállítókat adnak hozzá, hogy a szuszpenziót megfelelő pH-értékre állítsák be, mielőtt lehetővé teszik a gyűjtő és az inhibitor hatékonyabb működését. A reagensek adagolásakor fontos tisztában lenni azzal, hogy bizonyos káros ionok a reagens hatékonyságát csökkentik. Például a hidridionokkal reagáló rézionok a hidridek hatástalanságához vezethetnek. A réz-kén elválasztásnál, ha sok rézion van a keverőtartályban, cianidot nem szabad hozzáadni a keverőtartályhoz, hanem közvetlenül az elválasztási flotációs folyamat során kell hozzáadni.

Reagens hozzáadása

A flotációs üzemekben a reagens beadagolásának tipikus sorrendje a következő: nyers ércek flotációjához pH-beállítók, inhibitorok vagy aktivátorok, habosítók és gyűjtők legyenek; a flotáció során gátolt ásványok esetében a sorrend az aktivátorok, gyűjtők és habosítók.

Reagens hozzáadása módszerei

Általában két módszer létezik a reagensek hozzáadására: központosított adagolás és diszpergált adagolás. Az adagolási módszer kiválasztásakor figyelembe kell venni mind a reagenstípusokat, mind a reagensek hatását.

1. Központosított kiegészítés: A legtöbb reagenst központilag adagolják; például gyűjtőket, aktivátorokat és inhibitorokat adnak a keverőtartályokhoz.

2. Diszpergált kiegészítés: Néhány reagens közvetlenül hozzáadható a flotációs tartályba, amelyet gyakran alkalmaznak olyan reagensekre, amelyek illékonyak vagy érzékenyek más reagensekre. Például, ha a flotációs reagensek káros hatással vannak egymásra (pl. a nátrium-szulfid feleslegének negatív hatása az aktivált flotációra), a reagensek közvetlenül adagolhatók a flotációs gépbe.

Összegzés

A flotációs reagensek helyes kiválasztásával, elkészítésével, adagolásával és hozzáadásával optimalizálható az ásványi feldolgozás és a geológiai elemzés, növelve a vizsgálatok és elemzések pontosságát és hatékonyságát. Ezek az üzemeltetési tippek célja, hogy segítsék a laboratóriumi technikusokat és a bányamérnököket a flotációs reagensek jobb felhasználásában, ami jobb működési hatékonyságot és megbízhatóbb eredményeket eredményez.