Anvendelsen av natriumheksametafosfat i mineralflotasjon

Introduksjon

Mineralflotasjon er en mye brukt metode i gruveindustrien for å separere verdifulle mineraler fra gangsteinmineraler. Den er avhengig av forskjellene i de fysiske og kjemiske egenskapene til mineraloverflater. Natriumheksametafosfat, med sin unike kjemiske struktur og egenskaper, har funnet betydelige bruksområder i Mineralflotasjon prosesser. Denne artikkelen fordyper seg i de ulike aspektene ved bruken i mineralflotasjon.

Egenskaper til natriumheksametafosfat

Natriumheksametafosfat er en uorganisk polymerforbindelse. Den fremstår som en fargeløs, gjennomsiktig krystall eller et hvitt pulver. Den er svært løselig i vann, og den vandige løsningen er alkalisk. I luften har den en viss grad av hygroskopisitet. Disse fysiske og kjemiske egenskapene legger grunnlaget for dens funksjonalitet i mineralflotasjon.

Roller i mineralflotasjon

depressant

1. Hemming av silikat- og karbonatmineraler

• Natriumheksametafosfat er effektivt for å hemme kvarts- og silikatmineraler. Ved flotasjon av noen malmer, som de som inneholder feltspat og glimmer, kan det adsorberes på overflaten av disse silikatmineralene. For eksempel, ved flotasjon av zirkoniummalmer, kan det redusere flyteevnen til assosiert feltspat og andre silikatgangmineraler ved å adsorberes på overflatene deres.

• Det viser også hemmende effekter på karbonatmineraler som kalsitt og kalkstein. Ved flotasjon av fosfatmalm, hvor kalsitt er et vanlig gangmineral, Natriumheksametafosfat kan reagere med kalsiumioner på kalsittoverflaten. Den danner stabile forbindelser som øker hydrofilisiteten til kalsittoverflaten, noe som gjør det mindre sannsynlig at den fester seg til kollektoren, og dermed oppnår formålet med inhibering.

2. Inhiberingsmekanisme

• En av de viktigste hemmingsmekanismene er knyttet til reaksjonen med metallioner på mineraloverflaten. Når det gjelder mineraler som inneholder flerverdige metallioner, kan natriumheksametafosfat danne stabile forbindelser med disse metallionene. Ved nikkelmalmflotasjon reagerer det med spesifikke ioner på overflaten av serpentin, noe som hemmer serpentinens flytbarhet.

• I tillegg kan natriumheksametafosfat ioniseres i den vandige løsningen. Det kan reagere med kalsiumioner i mineraloverflaten og væskefasen. Ved separasjon av kalsitt og kassiteritt påvirker forbindelsen som dannes på kalsittoverflaten ikke bare kalsitten, men kan også adsorberes på kassiterittoverflaten, noe som reduserer selektiviteten til inhiberingen og reduserer adsorpsjonen av kollektoren på mineraloverflaten.

Dispergeringsmiddel

1. Dispersjon av mineralmasse

• I flotasjonsprosesser, spesielt for noen malmer med finkornede mineraler eller malmer med høyt slaminnhold, er dispergeringen av mineralmassen avgjørende. Natriumheksametafosfat kan spille en viktig rolle som dispergeringsmiddel. For eksempel, i flotasjonen av nikkel-pyrittmalmer assosiert med serpentin, kan tilsetning av en passende mengde natriumheksametafosfat dispergere flotasjonsmassen. Dette er fordi det reduserer dekningen av serpentin på overflaten av nikkel-pyritt, noe som er gunstig for flotasjonsutvinningen av nikkel-pyritt.

2. Dispersjonsmekanisme

• Natriumheksametafosfat kan senke overflatepotensialet til mineraler. Som et resultat øker den elektrostatiske frastøtningskraften mellom mineralpartiklene. Dens molekylære struktur, en lineær polymerforbindelse med en kjedelengde på minst 20–100 enheter, kan når den absorberes på mineraloverflaten også øke den steriske hindringseffekten mellom partiklene. Ved flotasjon av noen finkornede fosfatmalmer kan denne dispersjonseffekten forhindre aggregering av fosfat- og gangmineraler, noe som forbedrer separasjonseffektiviteten.

Anvendelse i forskjellige mineralflotasjoner

Fosfatmalmflotasjon

1. Selektiv separasjon

• I fosfatmalmflotasjon brukes natriumheksametafosfat ofte til å separere fosfatmineraler fra gangmineraler. Fosfatmalmer er ofte assosiert med forskjellige gangmineraler som kalsitt, dolomitt og silikatmineraler. Natriumheksametafosfat kan selektivt hemme disse gangmineralene. I den omvendte flotasjonsprosessen av noen fosfatmalmer kan tilsetning av en liten mengde natriumheksametafosfat effektivt øke kvaliteten og utvinningen av fosfatkonsentrat. Det kan reagere med ikke-fosfatmineraler uten å reagere med fosfatmineraler, og dermed forbedre selektiviteten til fosfatmineralflotasjonen.

2. Effekt på skumstabilitet

• Det har også en innvirkning på skumstabiliteten i fosfatmalmflotasjon. Skummet i flotasjonsprosessen spiller en rolle i oppsamlingen av fosfatmineraler. Natriumheksametafosfat kan forbedre skummets stabilitet. Det kan generere et stort antall stabile skum, noe som bidrar til å forbedre oppsamlingseffekten av fosfatmineraler. Fosfatmineralene kan bedre føres av det stabile skummet til overflaten, og dermed forbedre flotasjonseffektiviteten og kvaliteten.

Flotasjon av ikke-jernholdige metallmalmer

1. Flotasjon av nikkelmalm

• Som nevnt tidligere, brukes natriumheksametafosfat hovedsakelig for å hemme serpentin i nikkelmalmflotasjon. Serpentin er et vanlig gangmineral i nikkelmalm, og dets tilstedeværelse kan påvirke flotasjonen av nikkelholdige mineraler. Ved å tilsette natriumheksametafosfat kan det reagere med metallionene på serpentinoverflaten, noe som reduserer flyteevnen og forbedrer separasjonen av nikkelholdige mineraler fra serpentin. Dette er gunstig for å forbedre kvaliteten og utvinningen av nikkelkonsentrater.

2. Kobber og bly - sinkmalmflotasjon

• Ved flotasjon av kobber- og bly-sinkmalm, når det er assosiert med kalsiumholdige gangmineraler som kalsitt og dolomitt, kan natriumheksametafosfat brukes til å hemme disse gangmineralene. I noen komplekse kobber-bly-sinkmalmer kan justering av mengden natriumheksametafosfat effektivt kontrollere flyteevnen til gangmineraler, noe som forbedrer flotasjonsselektiviteten og kvaliteten på kobber-, bly- og sinkkonsentrater.

Faktorer som påvirker applikasjonseffekten

Dosering

1. Bestemmelse av optimal dosering

• Doseringen av natriumheksametafosfat har en betydelig innvirkning på ytelsen ved mineralflotasjon. En upassende dosering kan føre til suboptimale resultater. Hvis doseringen er for lav, kan det hende at den ikke effektivt hemmer gangmineraler eller dispergerer massen. For eksempel, ved fosfatmalmflotasjon, hvis mengden natriumheksametafosfat som tilsettes er utilstrekkelig, kan det hende at gangmineralene ikke hemmes godt, noe som resulterer i en lavere grad av fosfatkonsentrat.

• På den annen side, hvis doseringen er for høy, kan det ikke bare øke kostnadene, men også forårsake noen negative effekter. I noen tilfeller kan for mye natriumheksametafosfat også hemme målmineralene til en viss grad, noe som reduserer utvinningsgraden. Derfor er det avgjørende å bestemme den optimale doseringen gjennom eksperimentell forskning og feilsøking på stedet for å oppnå de beste flotasjonsresultatene.

pH-verdien til massen

2. Innflytelse på kjemiske reaksjoner

• pH-verdien til flotasjonsmassen påvirker de kjemiske reaksjonene til natriumheksametafosfat. I forskjellige pH-miljøer kan ioniseringsgraden og den kjemiske formen til natriumheksametafosfat endre seg. I et surt miljø kan den hemmende effekten på noen mineraler svekkes. I et svært alkalisk miljø kan den reagere med andre stoffer i massen, noe som påvirker dens normale funksjon. For eksempel, ved flotasjon av noen kobber-bly-sinkmalmer, kan det å opprettholde en passende pH-verdi (vanligvis rundt 8-10) sikre at natriumheksametafosfat effektivt hemmer gangsteinmineraler og fremmer flotasjonen av målmineraler.

Konklusjon

Natriumheksametafosfat spiller flere viktige roller i mineralflotasjon, blant annet som en depressant og et dispergeringsmiddel. Bruksområder i ulike typer mineralflotasjon, som flotasjon av fosfatmalm og ikke-jernholdig metallmalm, har forbedret effektiviteten og kvaliteten på mineralseparasjon betydelig. For å utnytte potensialet fullt ut, må imidlertid faktorer som dosering og massens pH-verdi kontrolleres nøye. Med den kontinuerlige utviklingen av gruveindustrien kan videre forskning på bruk av natriumheksametafosfat i mineralflotasjon føre til mer effektive og bærekraftige mineralbehandlingsmetoder.