De toepassing van natriumhexametafosfaat bij minerale flotatie

Introductie

Mineraalflotatie is een veelgebruikte methode in de mijnbouw om waardevolle mineralen te scheiden van ganggesteente. Deze methode is gebaseerd op de verschillen in de fysische en chemische eigenschappen van minerale oppervlakken. Natriumhexametafosfaat, met zijn unieke chemische structuur en eigenschappen, heeft belangrijke toepassingen gevonden in Minerale flotatie processen. Dit artikel gaat dieper in op de verschillende aspecten van het gebruik ervan bij mineraalflotatie.

Eigenschappen van natriumhexametafosfaat

Natriumhexametafosfaat is een anorganische polymeerverbinding. Het ziet eruit als een kleurloos, transparant kristal of wit poeder. Het is zeer oplosbaar in water en de waterige oplossing is alkalisch. In de lucht heeft het een zekere mate van hygroscopiciteit. Deze fysische en chemische eigenschappen vormen de basis voor de functionaliteit ervan bij mineraalflotatie.

Rollen in minerale flotatie

depressant

1. Remming van silicaat- en carbonaatmineralen

• Natriumhexametafosfaat is effectief in het remmen van kwarts- en silicaatmineralen. Bij de flotatie van sommige ertsen, zoals die met veldspaat en mica, kan het adsorberen aan het oppervlak van deze silicaatmineralen. Bij de flotatie van zirkoonertsen kan het bijvoorbeeld de flotatie van geassocieerde veldspaat en andere silicaat-ganggesteentemineralen verminderen door adsorberen aan hun oppervlak.

• Het vertoont ook remmende effecten op carbonaatmineralen zoals calciet en kalksteen. Bij de flotatie van fosfaatertsen, waar calciet een veelvoorkomend gangmineraal is, Natriumhexametafosfaat Kan reageren met calciumionen op het calcietoppervlak. Het vormt stabiele verbindingen die de hydrofiliteit van het calcietoppervlak verhogen, waardoor de kans kleiner wordt dat het zich hecht aan de collector, en zo het doel van remming bereikt.

2. Remmingsmechanisme

• Een van de belangrijkste remmende mechanismen houdt verband met de reactie met metaalionen op het mineraaloppervlak. Bij mineralen die multivalente metaalionen bevatten, kan natriumhexametafosfaat stabiele verbindingen vormen met deze metaalionen. Bij de flotatie van nikkelerts reageert het met specifieke ionen op het oppervlak van serpentijn, wat de flotatie van serpentijn remt.

• Bovendien kan natriumhexametafosfaat in de waterige oplossing ioniseren. Het kan reageren met calciumionen in het mineraaloppervlak en de vloeibare fase. Bij de scheiding van calciet en cassiteriet beïnvloedt de verbinding die op het calcietoppervlak wordt gevormd niet alleen het calciet, maar kan ook adsorberen aan het cassiterietoppervlak, waardoor de selectiviteit van de remming afneemt en de adsorptie van de collector op het mineraaloppervlak afneemt.

Verspreidend

1. Dispersie van minerale pulp

• Bij flotatieprocessen, met name bij sommige ertsen met fijnkorrelige mineralen of ertsen met een hoog slibgehalte, is de dispersie van de mineraalpulp cruciaal. Natriumhexametafosfaat kan een belangrijke rol spelen als dispergeermiddel. Bijvoorbeeld, bij de flotatie van nikkel-pyrietertsen in combinatie met serpentijn, kan het toevoegen van een geschikte hoeveelheid natriumhexametafosfaat de flotatiepulp dispergeren. Dit komt doordat het de dekking van serpentijn op het nikkel-pyrietoppervlak vermindert, wat gunstig is voor de flotatiewinning van nikkel-pyriet.

2.Dispersiemechanisme

• Natriumhexametafosfaat kan het oppervlaktepotentiaal van mineralen verlagen. Hierdoor neemt de elektrostatische afstotende kracht tussen mineraaldeeltjes toe. De moleculaire structuur, een lineaire polymeerverbinding met een ketenlengte van minimaal 20-100 eenheden, kan, wanneer geadsorbeerd aan het mineraaloppervlak, ook het sterische hinderingseffect tussen deeltjes versterken. Bij de flotatie van sommige fijnkorrelige fosfaatertsen kan dit dispersie-effect de aggregatie van fosfaat en gangmineralen voorkomen, waardoor de scheidingsefficiëntie verbetert.

Toepassing in verschillende minerale flotatie

Fosfaatertsflotatie

1. Selectieve scheiding

• Bij flotatie van fosfaaterts wordt natriumhexametafosfaat vaak gebruikt om fosfaatmineralen van ganggesteentemineralen te scheiden. Fosfaatertsen worden vaak geassocieerd met verschillende ganggesteentemineralen, zoals calciet, dolomiet en silicaatmineralen. Natriumhexametafosfaat kan deze ganggesteentemineralen selectief remmen. Bij het omgekeerde flotatieproces van sommige fosfaatertsen kan het toevoegen van een kleine hoeveelheid natriumhexametafosfaat de kwaliteit en de winning van fosfaatconcentraat effectief verhogen. Het kan reageren met niet-fosfaatmineralen zonder te reageren met fosfaatmineralen, waardoor de selectiviteit van flotatie van fosfaatmineralen wordt verbeterd.

2. Effect op de schuimstabiliteit

• Het heeft ook invloed op de schuimstabiliteit bij flotatie van fosfaaterts. Het schuim in het flotatieproces speelt een rol bij het verzamelen van fosfaatmineralen. Natriumhexametafosfaat kan de stabiliteit van het schuim verbeteren. Het kan een groot aantal stabiele schuimen genereren, wat bijdraagt ​​aan een betere verzameling van fosfaatmineralen. De fosfaatmineralen kunnen door het stabiele schuim beter naar het oppervlak worden getransporteerd, wat de flotatie-efficiëntie en -kwaliteit verbetert.

Flotatie van non-ferrometaalertsen

1.Nikkelertsflotatie

• Zoals eerder vermeld, wordt natriumhexametafosfaat bij de flotatie van nikkelerts voornamelijk gebruikt om serpentijn te remmen. Serpentijn is een veelvoorkomend gangmineraal in nikkelertsen en de aanwezigheid ervan kan de flotatie van nikkelhoudende mineralen beïnvloeden. Door natriumhexametafosfaat toe te voegen, kan het reageren met de metaalionen op het serpentijnoppervlak, waardoor de flotatie afneemt en de scheiding van nikkelhoudende mineralen van serpentijn verbetert. Dit is gunstig voor de verbetering van de kwaliteit en de winning van nikkelconcentraten.

2. Koper en lood - Zinkertsflotatie

• Bij flotatie van koper- en lood-zinkerts, wanneer er calciumhoudende ganggesteentemineralen zoals calciet en dolomiet aanwezig zijn, kan natriumhexametafosfaat worden gebruikt om de flotatie van deze ganggesteentemineralen te remmen. In sommige complexe koper-lood-zinkertsen kan het aanpassen van de hoeveelheid natriumhexametafosfaat de flotatie van ganggesteentemineralen effectief regelen, wat de selectiviteit van de flotatie en de kwaliteit van koper-, lood- en zinkconcentraten verbetert.

Factoren die het applicatie-effect beïnvloeden

Dosering

1. Optimale doseringsbepaling

• De dosering van natriumhexametafosfaat heeft een aanzienlijke invloed op de prestaties bij mineraalflotatie. Een onjuiste dosering kan leiden tot suboptimale resultaten. Een te lage dosering remt mogelijk de ganggesteentemineralen niet effectief en verspreidt de pulp mogelijk niet. Bijvoorbeeld, bij fosfaatertsflotatie, als de toegevoegde hoeveelheid natriumhexametafosfaat onvoldoende is, worden de ganggesteentemineralen mogelijk niet goed geremd, wat resulteert in een lagere kwaliteit fosfaatconcentraat.

• Aan de andere kant kan een te hoge dosering niet alleen de kosten verhogen, maar ook negatieve effecten hebben. In sommige gevallen kan een overmaat aan natriumhexametafosfaat de doelmineralen ook tot op zekere hoogte remmen, waardoor de winning afneemt. Het bepalen van de optimale dosering door middel van experimenteel onderzoek en debugging ter plaatse is daarom cruciaal voor het behalen van de beste flotatieresultaten.

pH-waarde van de pulpa

2. Invloed op chemische reacties

• De pH-waarde van de flotatiepulp beïnvloedt de chemische reacties van natriumhexametafosfaat. In verschillende pH-omgevingen kunnen de ionisatiegraad en de chemische vorm van natriumhexametafosfaat variëren. In een zure omgeving kan het remmende effect op sommige mineralen afnemen. In een sterk basische omgeving kan het reageren met andere stoffen in de pulp, waardoor de normale werking wordt beïnvloed. Zo kan het handhaven van een geschikte pH-waarde (meestal rond de 8-10) bij de flotatie van sommige koper-, lood- en zinkertsen ervoor zorgen dat natriumhexametafosfaat effectief de vorming van ganggesteentemineralen remt en de flotatie van doelmineralen bevordert.

Conclusie

Natriumhexametafosfaat speelt meerdere belangrijke rollen bij de flotatie van mineralen, waaronder als depressant en een dispergeermiddel. De toepassingen ervan in verschillende vormen van mineraalflotatie, zoals flotatie van fosfaaterts en non-ferrometaalerts, hebben de efficiëntie en kwaliteit van de mineraalscheiding aanzienlijk verbeterd. Om het potentieel ervan volledig te benutten, moeten factoren zoals dosering en de pH van de pulp echter zorgvuldig worden gecontroleerd. Met de voortdurende ontwikkeling van de mijnbouwsector kan verder onderzoek naar de toepassing van natriumhexametafosfaat in mineraalflotatie leiden tot efficiëntere en duurzamere methoden voor mineraalverwerking.