鉱物浮選におけるヘキサメタリン酸ナトリウムの応用

イントロダクション

鉱物浮選は、鉱業において、鉱石から貴重な鉱物を分離するために広く用いられている方法です。この方法は、鉱物表面の物理的・化学的性質の違いを利用しています。ヘキサメタリン酸ナトリウムは、その独特な化学構造と特性から、様々な用途で重要な用途が見出されています。 鉱物浮選 プロセス。この記事では、鉱物浮選におけるその使用のさまざまな側面について詳しく説明します。

ヘキサメタリン酸ナトリウムの特性

ヘキサメタリン酸ナトリウムは無機高分子化合物です。無色透明の結晶または白色の粉末として現れます。水に非常に溶けやすく、水溶液はアルカリ性です。空気中ではある程度の吸湿性があります。これらの物理的・化学的性質が、鉱物浮選におけるその機能性の基礎となっています。

鉱物浮選における役割

うつ

1.ケイ酸塩および炭酸塩鉱物の阻害

• ヘキサメタリン酸ナトリウムは、石英およびケイ酸塩鉱物の抑制に効果的です。長石や雲母を含む鉱石などの一部の鉱石の浮選においては、これらのケイ酸塩鉱物の表面に吸着する可能性があります。例えば、ジルコニウム鉱石の浮選においては、付随する長石やその他のケイ酸塩脈石鉱物の表面に吸着することで、浮選性を低下させる可能性があります。

• また、方解石や石灰石などの炭酸塩鉱物に対しても阻害効果を示します。方解石が一般的な脈石鉱物であるリン酸塩鉱石の浮選においては、 ヘキサメタリン酸ナトリウム 方解石表面のカルシウムイオンと反応し、安定した化合物を形成して方解石表面の親水性を高め、コレクターの付着を抑制し、抑制効果を発揮します。

2.阻害メカニズム

• 主な阻害メカニズムの一つは、鉱物表面の金属イオンとの反応に関連しています。多価金属イオンを含む鉱物の場合、ヘキサメタリン酸ナトリウムはこれらの金属イオンと安定した化合物を形成します。ニッケル鉱石の浮選においては、ヘキサメタリン酸ナトリウムは蛇紋石表面の特定のイオンと反応し、蛇紋石の浮選性を阻害します。

• さらに、水溶液中ではヘキサメタリン酸ナトリウムはイオン化し、鉱物表面および液相中のカルシウムイオンと反応する可能性があります。方解石と錫石の分離において、方解石表面に形成された化合物は方解石に影響を与えるだけでなく、錫石表面に吸着する可能性があり、抑制の選択性を低下させ、鉱物表面への捕集剤の吸着を減少させます。

分散剤

1.鉱物パルプの分散

• 浮選プロセスにおいて、特に細粒鉱物を含む鉱石や泥分含有量の高い鉱石の場合、鉱物パルプの分散が極めて重要です。ヘキサメタリン酸ナトリウムは分散剤として重要な役割を果たします。例えば、蛇紋石を伴う黄ニッケル鉱の浮選では、適量のヘキサメタリン酸ナトリウムを添加することで、浮選パルプを分散させることができます。これは、蛇紋石による黄ニッケル鉱表面の被覆率を低下させ、黄ニッケル鉱の浮選回収率を向上させるためです。

2.分散機構

• ヘキサメタリン酸ナトリウムは鉱物の表面電位を低下させ、その結果、鉱物粒子間の静電反発力を増加させます。その分子構造は鎖長が少なくとも20～100単位の線状高分子化合物であり、鉱物表面に吸着すると、粒子間の立体障害効果も増大させます。一部の細粒リン酸塩鉱石の浮選において、この分散効果はリン酸塩と脈石鉱物の凝集を防ぎ、分離効率を向上させます。

さまざまな鉱物浮選における応用

リン鉱石浮選

1.選択的分離

• リン酸塩鉱石の浮選において、ヘキサメタリン酸ナトリウムはリン酸塩鉱物と脈石鉱物を分離するためによく使用されます。リン酸塩鉱石は、方解石、ドロマイト、ケイ酸塩鉱物など、様々な脈石鉱物を伴っていることがよくあります。ヘキサメタリン酸ナトリウムは、これらの脈石鉱物を選択的に阻害することができます。一部のリン酸塩鉱石の逆浮選プロセスにおいて、少量のヘキサメタリン酸ナトリウムを添加することで、リン酸塩精鉱の品位と回収率を効果的に向上させることができます。また、リン酸塩鉱物とは反応せずに非リン酸塩鉱物と反応するため、リン酸塩鉱物の浮選の選択性が向上します。

2.泡の安定性への影響

• リン酸鉱石の浮選における泡の安定性にも影響を与えます。浮選プロセスにおける泡は、リン酸鉱物の捕集に重要な役割を果たします。ヘキサメタリン酸ナトリウムは泡の安定性を高め、安定した泡を大量に生成することで、リン酸鉱物の捕集効果を高めます。リン酸鉱物は安定した泡によってより効率的に地表へ運ばれ、浮選効率と品位が向上します。

非鉄金属鉱石浮遊選鉱

1.ニッケル鉱石浮遊選鉱

• 前述の通り、ニッケル鉱石の浮選において、ヘキサメタリン酸ナトリウムは主に蛇紋石の抑制に使用されます。蛇紋石はニッケル鉱石によく含まれる脈石鉱物であり、その存在はニッケル含有鉱物の浮選に影響を与える可能性があります。ヘキサメタリン酸ナトリウムを添加することで、蛇紋石表面の金属イオンと反応し、浮選性を低下させ、蛇紋石からニッケル含有鉱物の分離を改善します。これは、ニッケル精鉱の品位と回収率の向上に有益です。

2.銅と鉛 - 亜鉛鉱石浮遊選鉱

• 銅・鉛・亜鉛鉱石の浮選において、方解石やドロマイトなどのカルシウム含有脈石鉱物が付随している場合、ヘキサメタリン酸ナトリウムを用いてこれらの脈石鉱物の沈降を抑制することができます。一部の複雑な銅・鉛・亜鉛鉱石では、ヘキサメタリン酸ナトリウムの量を調整することで脈石鉱物の浮選性を効果的に制御し、浮選の選択性と銅・鉛・亜鉛精鉱の品質を向上させることができます。

アプリケーション効果に影響を与える要因

用量

1.最適投与量の決定

• ヘキサメタリン酸ナトリウムの添加量は、鉱物浮選における性能に大きな影響を与えます。添加量が適切でないと、最適な結果が得られない可能性があります。添加量が少なすぎると、脈石鉱物の抑制効果が不十分になったり、パルプを分散させたりできない可能性があります。例えば、リン鉱石の浮選において、ヘキサメタリン酸ナトリウムの添加量が不十分だと、脈石鉱物の抑制効果が不十分になり、リン鉱石精鉱の品質が低下する可能性があります。

• 一方、添加量が多すぎると、コストが増加するだけでなく、いくつかの悪影響が生じる可能性があります。場合によっては、ヘキサメタリン酸ナトリウムの過剰添加により、対象鉱物の析出が阻害され、回収率が低下することもあります。したがって、実験研究と現場でのデバッグを通じて最適な添加量を決定することが、最良の浮選結果を得るために不可欠です。

パルプのpH値

2.化学反応への影響

• 浮選パルプのpH値は、ヘキサメタリン酸ナトリウムの化学反応に影響を与えます。異なるpH環境では、ヘキサメタリン酸ナトリウムのイオン化度と化学形態が変化する可能性があります。酸性環境では、一部の鉱物に対する阻害効果が弱まる可能性があります。また、アルカリ性が高い環境では、パルプ内の他の物質と反応し、正常な機能に影響を与える可能性があります。例えば、一部の銅、鉛、亜鉛鉱石の浮選では、適切なpH値（通常8～10程度）を維持することで、ヘキサメタリン酸ナトリウムが脈石鉱物を効果的に阻害し、対象鉱物の浮選を促進することができます。

結論

ヘキサメタリン酸ナトリウムは、鉱物浮選において、 うつ ヘキサメタリン酸ナトリウムは、分散剤としても機能します。リン酸塩鉱石や非鉄金属鉱石の浮選など、様々な種類の鉱物浮選に応用され、鉱物分離の効率と品質が大幅に向上しました。しかし、その潜在能力を最大限に発揮するには、添加量やパルプpHなどの要素を慎重に管理する必要があります。鉱業の継続的な発展に伴い、鉱物浮選におけるヘキサメタリン酸ナトリウムの応用に関するさらなる研究は、より効率的で持続可能な鉱物処理方法につながる可能性があります。