Reguladores de flotación: Reguladores de PH, Activadores, Dispersantes y Floculantes

En el proceso de beneficio, aprovechando la diferente hidrofobicidad natural de los minerales, el proceso de enriquecimiento por flotación de minerales a partir de la pulpa de desbordamiento de molienda y clasificación se denomina flotación. En la operación de flotación, para separar eficazmente los distintos minerales de la mena molida, hay que tratarla con productos químicos y agitar y airear la pasta. Los minerales que son fáciles de adherirse a las burbujas flotan con las burbujas y no se adhieren a las burbujas. Los minerales permanecen en la pulpa para lograr el propósito de enriquecimiento mineral. Los diversos agentes utilizados en el proceso de flotación se denominan colectivamente agentes de flotación. Todos los agentes de flotación, excepto los colectores y los espumantes, se denominan reguladores. El papel del regulador es ajustar el papel del colector y del mineral, promover o inhibir la flotabilidad del mineral; ajustar el pH de la pulpa y la composición de iones. Según el efecto de los reguladores, se puede dividir a grandes rasgos en reguladores del pH, activadores, inhibidores, dispersantes, floculantesetc. En este artículo hablaremos de los reguladores del pH, los activadores, los dispersantes y los floculantes.

Regulador de PH

PLos reguladores H incluyen cal, carbonato sódico, ácido sulfúrico, dióxido de azufre, sosa cáustica, etc. 

1. Cal

La piedra caliza (CaCO3) se calcina a 1.200 °C y se descompone en cal viva (CaO) y dióxido de carbono. La cal viva recibe el nombre abreviado de cal. La cal viva absorbe fácilmente el agua para convertirse en cal hidratada (Ca(OH)2). La cal hidratada es una sustancia pulverulenta blanca y no es fácil de disolver en agua. Suele añadirse directamente al molino de bolas o al tanque de agitación antes de la flotación durante la operación de flotación. También puede ajustarse en lechada de cal con agua durante la agitación, y luego añadirse a la máquina de flotación. El óxido de calcio es una base fuerte, y el hidróxido de calcio disuelto en agua se ioniza completamente, haciendo que la solución sea fuertemente alcalina.

La cal es el regulador del pH de los purines más barato. En los yacimientos de sulfuros polimetálicos, cuando se utiliza la flotación prioritaria, se suele emplear cal para aumentar el valor del pH del lodo e inhibir la pirita. La cal es un inhibidor típico de la pirita. En general, parte de la pirita puede flotar en la pulpa débilmente ácida, y parte también puede flotar en la pulpa neutra o alcalina. Una vez oxidada la superficie de la pirita, no flotará bien cuando el pH sea superior a 7. La adición de cal suprime la pirita.

La razón por la que la cal inhibe la pirita es la formación de una película hidrófila de Fe(OH)2 y Fe(OH)3 en la superficie del mineral.

Para la pirita inhibida por la cal, se puede utilizar carbonato sódico y sulfato de cobre, o añadir ácido sulfúrico para ajustar el pH de la pulpa a 6-7, y la pirita puede volver a flotar.

2. Carbonato sódico

El nombre científico de la sosa es carbonato sódico, y en la industria se denomina ceniza de sosa. Es una especie de sal de ácido débil y álcali fuerte, un sólido incoloro y fácilmente soluble en agua. La electrólisis en una solución acuosa es iones de sodio y carbonato.

Na₂CO₃＝2Na^＋＋CO₃^2-

El carbonato se hidroliza de nuevo para alcalinizar la solución.

La solución acuosa de carbonato sódico es débilmente alcalina, y el pH se sitúa entre 8-10. En la selección de mineral sulfurado de plomo-zinc, se utiliza la flotación prioritaria, se selecciona la galena para suprimir la esfalerita y la pirita, y el pH de la pulpa se ajusta entre 8-10. El uso de carbonato sódico en lugar de cal no sólo mantiene la estabilidad del pH de la pulpa, sino que también evita el efecto inhibidor del Ca2+ sobre los minerales de plomo.

3. 3. Ácido sulfúrico

El ácido sulfúrico utilizado en la industria es de color marrón, el ácido sulfúrico concentrado común contiene H2SO496%～98%, y el ácido sulfúrico diluido 63%～65%.

El ácido sulfúrico es el regulador ácido más utilizado en las operaciones de flotación y el ácido sulfúrico concentrado puede ser arbitrariamente miscible con el agua. El ácido sulfúrico es un ácido fuerte que ioniza grandes cantidades de iones de hidrógeno en soluciones acuosas.

H₂SO₄＝2H^＋＋SO₄^2-

Al diluir y utilizar, preste especial atención a inyectar lentamente el ácido sulfúrico en el agua para evitar que una gran cantidad de calor procedente de la ebullición del agua añadida haga que el ácido sulfúrico salpique y provoque quemaduras. 

Activador

El efecto de aumentar la flotabilidad de los minerales en el proceso de flotación se denomina activación, y los agentes utilizados para cambiar la composición de la superficie del mineral y promover la interacción del colector con la superficie del mineral se denominan activadores.

La activación puede dividirse a grandes rasgos en 1. Activación espontánea; 2. Preactivación; 3. Resurrección; 4. Vulcanización.

1. Activación espontánea

Cuando se procesan minerales polimetálicos no ferrosos, la superficie de los minerales y algunos iones de sal soluble espontáneamente durante el proceso de molienda, como la simbiosis de esfalerita y minerales de sulfuro de cobre, la oxidación después de la extracción del mineral Siempre hay un pequeño número de minerales de sulfuro de cobre que se oxidan a sulfato de cobre. Los iones Cu2+ del lodo reaccionan con la superficie de la esfalerita para activarla, lo que provoca dificultades en la separación del cobre y el zinc. Es necesario añadir cal o carbonato sódico y otros agentes de ajuste para precipitar algunos pueden causar Activado "ion inevitable".

2. Preactivación

Significa añadir un activador para activarlo con el fin de seleccionar un mineral determinado. Cuando la pirita está muy oxidada, se añade ácido sulfúrico para disolver la película de óxido de la superficie de la pirita antes de seleccionarla, a fin de exponer una superficie fresca que facilite la flotación.

3. Resurrección

El efecto de resurrección se refiere a un determinado mineral que ha sido inhibido, como la esfalerita inhibida con cianuro, que puede resucitar añadiendo sulfato de cobre.

4. Sulfidación

La sulfuración significa que el mineral de óxido metálico se trata primero con sulfuro de sodio para formar una fina película de mineral de sulfuro metálico en la superficie del mineral de óxido y, a continuación, se lleva a cabo la flotación con xantato.

Los reactivos de beneficiación utilizados como activadores son Ácido sulfúrico, ácido sulfuroso, sulfuro de sodio, sulfato de cobre, ácido oxálico, cal, dióxido de azufre, nitrato de plomo, carbonato de sodio, hidróxido de sodio, sal de plomo, sal de bario, etc.

Floculante y dispersante

1. Floculante

Los floculantes se utilizan ampliamente en el proceso de flotación. Por ejemplo, para evitar la pérdida de concentrado y acelerar la sedimentación de partículas finas de concentrado en el espesador de concentrado, deben añadirse floculantes cuando sea necesario para reducir la pérdida de concentrado en el desbordamiento del espesador. Algunos lodos de concentrado son difíciles de filtrar. La adición de floculantes puede aumentar la velocidad de filtración y reducir la humedad de la torta de filtración. Es más importante su uso en la purificación del agua de relaves para prevenir la contaminación del agua de relaves al medio ambiente circundante, y al mismo tiempo crear condiciones para el reciclaje del agua de relaves.

Se han utilizado floculantes: poliacrilamida, polioxietileno, etcétera. El más utilizado es la poliacrilamida llamada coagulante N º 3.

El floculante nº 3 es un compuesto polimérico sintético. Los pasos de la operación de producción se dividen en hidrólisis, neutralización, filtración, intercambio iónico, polimerización y otros procesos. El proceso de conformación para preparar la poliacrilamida es la hidratación con ácido sulfúrico, la polimerización de la solución acuosa de monómero, y el contenido de la poliacrilamida acabada es de 7% a 8%.

La filtración densa de scheelita mediante agentes poliacrilamídicos puede reducir la pérdida de concentrado en el rebosadero. El mineral bruto contiene 0,3%～0,6% WO3, el contenido de sólidos en el rebosadero es de 50～60g/L, y el contenido de WO3 0,6%～0,8%.

Los medicamentos de poliacrilamida también pueden acelerar en gran medida la velocidad de sedimentación del hidróxido de hierro, el yeso, la scheelita y la barita.

En resumen, las poliacrilamidas tienen una amplia gama de usos y buenos efectos. Pueden utilizarse como inhibidores de ganga, colectores selectivos de arcilla y buenos floculantes.

2. Dispersante

En las operaciones de flotación, el dispersante más utilizado es el vidrio al agua. El vidrio al agua tiene un efecto dispersante sobre el lodo y un efecto significativo en la mejora del grado de concentrado de metales valiosos. El mismo agente suele tener efectos diferentes en condiciones de flotación distintas. El silicato de sodio es un dispersante para dispersar el lodo, un inhibidor para el cuarzo, y también puede ajustar el pH de la pulpa de mineral y es un regulador. Por lo tanto, la clasificación de los medicamentos tiene su flexibilidad. En lo que respecta al cristal de agua, puede utilizarse como dispersante y como inhibidor.