Флотациялык реагенттерди колдонууну өздөштүрүү: минералдык курамын аныктоонун тактыгын жогорулатуу

Минералдык кайра иштетүү жана геологиялык анализ тармактарында флотациялык реагенттерди туура колдонуу минералдык курамдарды так аныктоо үчүн абдан маанилүү. Флотация - минералдык беттердин физикалык-химиялык касиеттериндеги айырмачылыктарга негизделген минералдарды бөлүү жана байытуу үчүн кеңири колдонулган физикалык-химиялык процесс. Реагенттерди кошуу менен минералдык беттердин гидрофилдүүлүгүн же гидрофобдугун тууралоого болот, бул максаттуу минералдарды гангдан бөлүүгө мүмкүндүк берет.

Бул макалада лаборанттарга жана тоо-кен инженерлерине флотация процессин оптималдаштырууга, сыноолордун натыйжаларынын тактыгын жана кайталанышын жакшыртууга жардам берүү үчүн бир катар практикалык операциялык кеңештер киргизилет.

Алгач, флотациялык реагенттердин негизги түрлөрүнөн баштайлы — коллекторлор , көбүктөндүргүчтөр жана модификаторлор . Ар бир реагент флотация процессинде өзгөчө ролду ойнойт. Коллекторлор минералдардын гидрофобдугун жогорулатат, алардын аба көбүкчөлөрүнө жабышуусун күчөтөт; көбүктөндүргүчтөр көбүк катмарын турукташтырууга жардам берет, бул байытылган минералдарды шламдан оңой бөлүүгө мүмкүндүк берет; модификаторлор шламдын рН же иондук күчүн жөндөө үчүн колдонулат, бул минералдык флотация үчүн оптималдуу шарттарды түзөт.

Технологиялык тынымсыз өнүгүү менен флотациялык реагенттердин түрлөрү жана колдонулушу да кеңейүүдө. Бул реагенттерди туура тандоо жана колдонуу минералдык калдыктарды бөлүп алуу ылдамдыгын жана класстарын жакшыртып гана тим болбостон, айлана-чөйрөнү коргоо жана чыгымдарды көзөмөлдөө жагынан да олуттуу пайда алып келет.

Флотациялык реагенттерди кантип туура колдонуу керек?

Реагенттердин түрлөрү

Флотациялоочу заводдордо колдонулуучу реагенттердин түрлөрү рудалык касиеттерге, процесстин агымына жана керектүү минералдык продуктулардын санына жараша болот. Жалпысынан алганда, алар руда тандоо сыноолор же жарым өнөр жай сыноолор аркылуу аныкталат.

Реактивдерди функциялары боюнча үч негизги түргө бөлүүгө болот:

1. Көбүктөндүргүчтөр: Суу-аба чек арасында таралуучу органикалык беттик активдүү заттар. Алар минералдарды калкып жүрө турган көбүк катмарын түзүү үчүн колдонулат. Кеңири таралган көбүктөндүргүчтөргө карагай майы, кресил кислотасы жана спирттер кирет.

2. Коллекторлор: Алардын функциясы - максаттуу минералдарды кармоо, минералдык беттердин гидрофобдугун өзгөртүп, калкып жүрүүчү минералдык бөлүкчөлөрдүн аба көбүкчөлөрүнө жабышышына мүмкүндүк берүү. Алардын мүнөзүнө жараша коллекторлорду полярдык эмес коллекторлор, аниондук коллекторлор жана катиондук коллекторлор деп бөлүүгө болот. Көп колдонулган коллекторлорго кара дары, сары дары, ак дары, май кислоталары, майлуу аминдер жана минералдык майлар кирет.

3. Модификаторлор: Модификаторлорго минералдык беттердин касиеттерин өзгөртүп, минералдар менен коллекторлордун ортосундагы өз ара аракеттенүүгө таасир этүүчү активаторлор жана ингибиторлор кирет. Модификаторлорго ошондой эле суу чөйрөсүнүн химиялык же электрохимиялык касиеттерин өзгөртүү үчүн колдонулган агенттер, мисалы, рН жөнгө салгычтары жана коллекторлордун абалы кирет. Модификаторлордун түрлөрүнө төмөнкүлөр кирет:

• рН жөндөгүчтөрү: акиташ, натрий карбонаты, күкүрт кислотасы, күкүрт кычкылы.

• Активаторлор: жез сульфаты, натрий сульфиди.

• Ингибиторлор: акиташ, сары кан тузу, натрий сульфиди, күкүрттүн кычкылы, натрий цианиди, цинк сульфаты, калий дихроматы, суу айнеги, танин, эрүүчү коллоиддер, крахмал, синтетикалык полимерлер ж.б.

• Башкалар: нымдоочу агенттер, флотациялык агенттер, эриткичтер ж.б.

Реагенттин дозасы

Флотация учурунда реагенттердин дозасы так болушу керек; жетишсиз же ашыкча өлчөмдөрү пайдалуу кендерди кайра иштетүү көрсөткүчтөрүнө таасир этиши мүмкүн. Ашыкча колдонуу кайра иштетүү чыгымдарын да жогорулатат.

Реагенттин дозасы менен флотация көрсөткүчтөрүнүн ортосундагы байланыш:

• Коллектордук дозанын жетишсиздиги минералдардын гидрофобдугунун жетишсиздигине алып келип, калыбына келтирүү ылдамдыгын төмөндөтүшү мүмкүн. Тескерисинче, ашыкча өлчөмдөр концентраттын сапатын төмөндөтүп, бөлүү флотациясын татаалдаштырышы мүмкүн.

• Көбүк чыгаргычтын жетишсиз дозасы көбүктүн туруктуулугунун начарлашына алып келиши мүмкүн, ал эми ашыкча өлчөмдөрү "ашып кетүү" кубулушун пайда кылышы мүмкүн.

• Активатордун өтө аз дозасы начар активдешүүгө алып келиши мүмкүн, ал эми өтө көп дозасы флотация процессинин селективдүүлүгүн бузушу мүмкүн.

• Ингибитордун жетишсиз дозасы концентраттын сапатын төмөндөтүшү мүмкүн, ал эми ашыкча өлчөмдөр калкып жүрүшү керек болгон минералдарды басып, калыбына келүү ылдамдыгын төмөндөтүшү мүмкүн.

Реагенттерди даярдоо

Катуу реагенттер оңой кошулуу үчүн суюктуктарга суюлтулган. Сууда эрибеген реагенттер, мисалы, сары дары, кара кара кара дары, суу айнеги, натрий карбонаты, жез сульфаты жана натрий сульфиди 2%тен 10%ке чейинки концентрациядагы суу эритмелери түрүндө даярдалышы керек. Сууда эрибеген реагенттерди, мисалы, №2 май, №31 кара дары жана олеин кислотасы сыяктуу түздөн-түз кошула турган кээ бир амин коллекторлору сыяктуу кошуу үчүн суулуу эритме катары даярдоодон мурун эриткичте эритүү керек. Маанилүү өлчөмдөрдү талап кылган жогорку эрүүчү реагенттер үчүн препараттын концентрациясы адатта 10%дан 20%га чейин өзгөрөт, мисалы, натрий сульфиди, ал колдонуу учурунда 15% даярдалат. Начар эрүүчү реагенттер үчүн аларды аз концентрациялуу эритмелер катары даярдоодон мурда аларды эритүү үчүн органикалык эриткичтерди колдонсо болот.

Реагенттерди даярдоо ыкмасын тандоо, биринчи кезекте, реагенттердин касиеттерине, кошуу ыкмасына жана алардын функцияларына жараша болот. Бир эле реагенттин ар кандай даярдоо ыкмаларынан улам дозасы жана таасири боюнча олуттуу айырмачылыктар болушу мүмкүн. Жалпысынан алганда, даярдоонун кеңири таралган ыкмаларына төмөнкүлөр кирет:

1. 2% дан 10% га чейинки суу эритмесин даярдоо: Көпчүлүк сууда эрүүчү реагенттер ушундай жол менен даярдалат (мисалы, сары дары, жез сульфаты, суу айнеги).

2. Эриткичте эритүү: Айрым сууда эрибеген реагенттерди атайын эриткичтерде эритүүгө болот. Мисалы, ак дары сууда эрибейт, бирок 10% дан 20% га чейинки анилин эритмесинде эритип, анилин аралаш эритмесин даярдагандан кийин колдонулушу керек. Ошо сыяктуу эле, анилин кара дары сууда эрибейт, бирок натрий гидроксидинин щелочтуу эритмесинде эрийт, андыктан флотация үчүн анилин кара дары эритмесин түзүү үчүн реагентти кошуудан мурун алгач щелочтуу натрий гидроксидинин эритмесин даярдоо керек.

3. Суспензия же эмульсия катары даярдоо: Айрым начар эрүүчү катуу реагенттер үчүн аларды колдонуу үчүн эмульсия катары даярдоого болот. Мисалы, акиташтын сууда эригичтиги өтө төмөн, ошондуктан аны майдалап майдалап, сүттүү суспензияны (мисалы, акиташ сүтүн) жасоо үчүн суу менен аралаштырса болот, же болбосо кургак порошок түрүндө шар тегирменине же аралаштыруучу цистернага түз кошсо болот.

4. Самындоо: Май кислоталарын чогултуучулар үчүн самындоо эң кеңири таралган ыкма болуп саналат. Мисалы, гематитти тандоодо парафин менен чайыр майынын самындалган самыны чогулткуч катары колдонулат. Чайыр майын самындоо үчүн реагентти даярдоодо болжол менен 10% натрий карбонатын кошуп, кошуу үчүн ысык самын эритмесин жасоо үчүн ысытуу керек.

5. Эмульсия: Эмульсияга ультраүн эмульсиясы же механикалык аралаштыруу аркылуу жетүүгө болот. Эмульсиядан кийин май кислоталары жана дизелдик май куюлган майдагы дисперсиясын күчөтүп, реагенттердин натыйжалуулугун жогорулатат. Айрым эмульсиялоочу агенттерди кошуу натыйжалуулукту андан ары жогорулатат.

6. Кычкылдануу: Катиондук коллекторлорду колдонууда, алардын эригичтиги начар болгондуктан, аларды флотация үчүн сууда эритүүдөн мурун туз кислотасы же уксус кислотасы менен алдын ала иштетүү керек.

7. Аэрозоль ыкмасы: Бул реагенттердин таасирин күчөтүүчү жаңы даярдоо ыкмасы. Ал реагенттерди флотациялык резервуарга түздөн-түз кошуудан мурун аба чөйрөсүндө аэрозолдоштуруу үчүн атайын чачыраткыч түзүлүштү колдонууну камтыйт, ошондуктан аны "аэрозоль флотация ыкмасы" деп да аташат. Бул ыкма пайдалуу минералдардын калкып жүрүүсүн жакшыртып гана тим болбостон, реагенттерди колдонууну да бир топ азайтат. Мисалы, коллекторлордун дозасы кадимки өлчөмдүн үчтөн биринен төрттөн бирине чейин гана болушу мүмкүн, ал эми көбүктөнгөн каражаттын дозасы бештен бир бөлүгүн гана түзүшү мүмкүн.

8. Реагенттерди электрохимиялык иштетүү: Флотациялык реагенттерди химиялык жол менен иштетүү үчүн эритме аркылуу түз ток өткөрүлөт, ал реагенттин абалын, рН маанисин жана кычкылдануу-калыбына келүү потенциалын өзгөртүп, ошону менен эң активдүү реагент компоненттеринин концентрациясын жогорулатат, коллоиддерди пайда кылуу үчүн критикалык концентрацияны жогорулатат жана сууда начар эрүүчү реагенттердин дисперсиясын жакшыртат.

Жалпысынан алганда, коллекторлор жана көбүртгүчтөр 1-2 мүнөт аралаштырылат, ал эми кээ бир реагенттер, мисалы, жез-коргошун бөлүүдө коргошунду басуу үчүн колдонулган калий дихроматы, көбүрөөк убакытты талап кылышы мүмкүн.

Реагентти кошуу орду

Флотация реагенттеринин эффективдүүлүгүн жогорулатуу үчүн, жалпы практика мүмкүн болушунча эртерээк ылайыктуу флотация чөйрөсүн түзүү үчүн шар тегирменге тууралоочу агенттерди, ингибиторлорду жана кээ бир коллекторлорду (мисалы, керосин) кошуу болуп саналат. Коллекторлор жана көбүртгүчтөр көбүнчө флотация процессинин биринчи аралаштыргычка кошулат. Эгерде эки аралаштыргыч резервуар болсо, активаторду биринчи резервуарга, ал эми экинчи резервуарга коллектор менен көбүртгүчтү кошуу керек. Кошумча пункттар флотациялык машинадагы реагенттердин ролуна жараша өзгөрөт. Мисалы, жез сульфаты, сары дары жана карагай майы жалпысынан төмөнкүдөй тартипте кошулат: жез сульфаты биринчи аралаштыргычтын ортосуна, сары дары экинчи бактын ортосуна жана карагай майы экинчи аралаштыргычтын чыга турган жерине кошулат. Жалпысынан алганда, флотациялык заводдор коллектор менен ингибитордун эффективдүү иштешине мүмкүндүк берүүдөн мурун шламды тиешелүү рНга жеткирүү үчүн адегенде рН жөнгө салгычтарды кошот. Реагенттерди кошууда, реагенттин натыйжасыздыгына алып келген кээ бир зыяндуу иондор маселесин билүү зарыл. Мисалы, гидрид иондору менен реакцияга кирген жез иондору гидриддердин натыйжасыздыгына алып келиши мүмкүн. Жез менен күкүрттү бөлүүдө, эгерде аралаштыргыч резервуарда жез иондору көп болсо, цианидди аралаштыргыч резервуарга кошпостон, бөлүүчү флотация процессинде түздөн-түз кошуу керек.

Реагент кошуу тартиби

Флотациялоочу заводдордо реагенттерди кошуунун типтүү тартиби төмөнкүдөй: чийки рудаларды флотациялоо үчүн ал рН жөнгө салгычтар, ингибиторлор же активаторлор, көбүртгүчтөр жана коллекторлор болушу керек; флотация учурунда бөгөттөлгөн минералдар үчүн тартип активаторлор, коллекторлор жана көбүртгүчтөр.

Реагенттерди кошуу ыкмалары

Реагенттерди кошуунун жалпысынан эки ыкмасы бар: борборлоштурулган кошуу жана дисперстүү кошуу. Кошуу ыкмасын тандоодо реагенттин түрлөрүн да, реагенттердин аракеттерин да эске алуу керек.

1. Борборлоштурулган кошуу: Көпчүлүк реагенттер борборлоштурулган түрдө кошулат; мисалы, аралаштыруу цистерналарына коллекторлор, активаторлор жана ингибиторлор кошулат.

2. Дисперстик кошуу: Айрым реагенттер түз эле флотациялык резервуарга кошулушу мүмкүн, ал көбүнчө учуучу же башка реагенттер менен сезгич реагенттер үчүн колдонулат. Мисалы, эгерде флотациялык реагенттер бири-бирине терс таасирин тийгизсе (мисалы, ашыкча натрий сульфидинин активдештирилген флотацияга терс таасири), реагенттер түз эле флотациялык машинага кошулушу мүмкүн.

жыйынтыктоо

Флотация реагенттерин туура тандоо, даярдоо, дозалоо жана кошуу аркылуу минералдык ресурстарды кайра иштетүү жана геологиялык анализ оптималдаштырылышы мүмкүн, бул сыноолордун жана анализдердин тактыгын жана натыйжалуулугун жогорулатууга мүмкүндүк берет. Бул оперативдүү кеңештер флотация реагенттерин жакшыраак колдонууда лаборанттарга жана тоо-кен инженерлерине жардам берүү максатын көздөйт.