Quels sont les réactifs et les problèmes de flottation pour le tantale-niobium ?

L'enrichissement du minerai de tantale et de niobium utilise généralement séparation par gravité pour l'enrichissement bruttandis que la séparation par gravité, la flottation, la séparation électromagnétique ou un procédé combiné d'enrichissement et de fusion sont utilisés pour l'enrichissement afin de traiter les minerais à forte teneur en minerai fin ou en boue naturelle. Lavage du minerai Les opérations de broyage et de classification sont indispensables et, en même temps, les équipements de broyage et de classification à haut rendement réduisent la boue des minéraux de tantale et de niobium.

Les collecteurs couramment utilisés pour la flottation du tantale et du niobium sont les suivants acides gras, acides arsenicaux, acides phosphoniques, acides hydroxamiques, collecteurs cationiques, etc. La pollution de l'environnement et le coût des produits pharmaceutiques sont des questions cruciales pour les collecteurs. Avec le développement de l'industrie chimique, des produits pharmaceutiques disposant de vastes sources de matières premières, de processus de synthèse simples, d'une biodégradation facile, d'une bonne sélectivité, non toxiques et inoffensifs, et de prix raisonnables continueront d'apparaître pour répondre aux besoins des concentrateurs de tantale et de niobium.

Quels sont les réactifs utilisés pour la flottation du tantale et du niobium ?

Les ressources minérales de tantale et de niobium sont réputées pour leur pauvreté, leur grande diversité et leur difficulté à être séparées. Bien que la technologie actuelle de traitement des minerais ait fait de grands progrès par rapport au passé, le taux de récupération du traitement des minerais reste faible. Ces dernières années, de nombreux chercheurs nationaux et étrangers ont mené de nombreux travaux de recherche sur les réactifs de flottation du tantale et du niobium. Parmi eux, les collecteurs les plus efficaces sont les suivants les acides gras, les acides arsenicaux, les acides phosphoniques, les acides hydroxamiques et les collecteurs cationiques.

1. Collecteur de minéraux de tantale et de niobium

• Collecteurs d'acides gras
  En 1959, Polikin С И et Gradkikh Ю А, de l'ancienne Union soviétique, ont utilisé des collecteurs de minerais oxydés, notamment l'acide oléique, l'oléate de sodium, le tri-décanoate de sodium, le sulfate d'alkyle de sodium et le phosphate d'isobutyle de sodium, pour étudier la flottabilité de la colombo-tantalite, de la tourmaline et de l'orpin, ainsi que de l'orignal. grenat.
  Les tests montrent que lorsque des acides gras sont utilisés comme collecteurs, la capacité de collecte des groupes d'hydrocarbures saturés est moins bonne que celle des groupes insaturés. Lorsque le pH est compris entre 6 et 8, la flottation de la colombite-tantalite avec l'oléate de sodium est extrêmement efficace et est inhibée à la fois dans les milieux fortement acides et alcalins.
  La modification des acides gras peut améliorer leurs propriétés de capture sélective. Par exemple, de nouveaux groupes actifs efficaces tels que les groupes acide sulfonique, polycarboxyle, sulfate, halogène, amine (amino), aminoacyle et amide sont introduits dans la molécule.
• Collecteurs d'acide arsonique
  L'acide arsinique peut former des composés de surface puissants avec des minéraux de métaux rares tels que le tantale et le niobium, les groupes d'hydrocarbures étant orientés vers l'extérieur, ce qui rend les minéraux hydrophobes. Cependant, il n'y a pas d'adsorption chimique de ce type avec les minéraux de la gangue, ce qui lui confère une forte capacité de collecte et une bonne sélectivité. L'inconvénient est que la production et l'utilisation de substances contenant de l'arsine posent des problèmes de pollution. L'acide benzylarsinique et l'acide toluenearsic sont des collecteurs efficaces pour les minéraux de tantale et de niobium, wolframiteet la cassitérite. Le mélange d'acide arsénique et de xanthate peut améliorer considérablement le taux de récupération des minéraux de wolframite, de cassitérite, de tantale et de niobium.
• Agents de piégeage de l'acide phosphonique
  La solubilité de l'acide phosphonique en solution aqueuse varie en fonction de la valeur du pH. En général, il a une bonne solubilité en milieu alcalin. Il est dissous en formant un sel de métal alcalin. L'acide phosphonique forme des sels insolubles avec des ions métalliques tels que Ca2+, Fe2+, Fe3+, Sn2+, etc., de sorte qu'il peut capturer les minéraux de tantale et de niobium.
  Les recherches sur l'utilisation de l'acide bisphosphonique pour collecter le rutile niobaté montrent que lorsque le pH de la boue est compris entre 2 et 4, l'acide bisphosphonique est un bon collecteur de rutile niobaté, avec un taux de récupération de 90,871 TTP3T à 91,701 TTP3T. L'acide bisphosphonique est adsorbé à la surface du rutile de niobate, et la forme d'adsorption est principalement chimique.
• Collecteurs d'acide hydroxamique
  L'acide hydroxamique et ses sels ont été utilisés au début de la flottation de la malachite et de l'hématite et plus tard comme collecteurs pour divers minerais de métaux rares. L'acide naphtalène hydroxamique a une bonne performance de collecte sélective pour la wolframite mais a une capacité de collecte extrêmement faible pour le quartz et la fluorine. En utilisant l'acide hydroxamique C7~9 pour flotter le minerai de pierre jaune-vert, le concentré contient 6~20% de Nb2O5 et le taux de récupération est de 65~66%.
• Collecteur de cations
  En milieu neutre, les collecteurs cationiques sont des collecteurs efficaces pour les minéraux de tantale et de niobium ; en milieu fortement acide, les surfaces des minéraux de tantale et de niobium sont principalement chargées positivement, ce qui ne favorise pas la flottation des collecteurs cationiques ; du point de vue de la chimie des solutions, le collecteur cationique subit une réaction d'hydrolyse en solution aqueuse. Dans un milieu fortement alcalin, une forte concentration en OH- ne favorise pas la réaction d'hydrolyse, et la concentration cationique du collecteur diminue, ce qui est préjudiciable à la flottation. L'usine de traitement d'Araxa, au Brésil, utilise des amines comme collecteurs pour la flottation du pyrochlore et obtient de bons résultats. D'autres études ont montré que l'acétate de dodécylamine peut flotter efficacement les minéraux de colombite en milieu neutre.
• Autres collecteurs
  Recherche sur les performances de collecte des minéraux de tantale et de niobium L'utilisation du nouvel agent N2 montre que la chaîne à haute teneur en carbone N2 est un collecteur efficace des minéraux de tantale et de niobium, et que l'adsorption à la surface des minéraux de tantale et de niobium est une adsorption chimique. La flottation du minerai de niobium de Bayan Obo à l'aide de la N-nitrosophénylhydroxylamine a donné de bons résultats. Les essais exploratoires réalisés à Berger С, dans l'ex-Union soviétique, ont montré que les sulfates d'hydrocarbures conviennent également à la flottation des gisements de colombite-tantalite dans les gisements de pegmatite.

De nombreux agents de flottation, en particulier les collecteurs, ont des effets moins qu'idéaux lorsqu'ils sont utilisés seuls. Cependant, lorsque certains agents sont utilisés en combinaison dans une certaine proportion, l'effet n'est pas un simple effet additif, mais synergique. Il s'agit d'un effet de synergie 1 +1>2. Par exemple, le xanthate et l'acide hydroxamique sont combinés pour la flottation de l'oxyde de cuivre ; l'oléate de sodium et l'acide hydroxamique sont combinés pour flotter l'andalousite ; l'acide arsenical est mélangé au xanthate, la cupférine est mélangée à l'acide benzyl hydroxamique et l'acide benzo hydroxamique est mélangé au savon Tal pour la flottation de la boue fine de tungstène noir ; le F203 et l'acide salicyl hydroxamique sont mélangés pour la flottation de la boue fine de cassitérite et obtiennent tous les deux de bons résultats.

2. Régulateur de flottation pour le minerai de tantale et de niobium

Les principaux minéraux de gangue du minerai de tantale et de niobium sont des silicates, fluorineet le carbonate. Les inhibiteurs typiques de ces minéraux sont le verre soluble, l'hexamétaphosphate de sodium, l'amidon, le pyrophosphate, l'hydrogénophosphate de sodium, le lignosulfonate de sodium, le tanin, l'acide lactique, l'acide citrique, l'acide tartrique, etc. La valeur du pH a une grande influence sur le processus de flottation du tantale et du niobium. Les ajusteurs couramment utilisés pour ajuster la valeur du pH comprennent l'acide sulfurique, l'acide chlorhydrique, l'hydroxyde de sodium, la soude, etc.

Quels sont les problèmes posés par les collecteurs de flottation pour le tantale et le niobium ?

Le processus de flottation du minerai de tantale et de niobium pose plusieurs problèmes clés : la performance du collecteur, la pollution environnementale du collecteur et le coût des produits chimiques. Ces questions sont expliquées ci-dessous.

• Le problème de la performance des collecteurs
  Molécules contenant des groupes fonctionnels -COOH, -SO4H et -SO3H ont une forte capacité de collecte et une faible sélectivité et ne conviennent que pour la flottation. de boue fine de tantale-niobium avec une composition minérale simple et du quartz comme gangue principale. La capacité de collecte de l'acide hydroxamique sur les boues fines de tantale et de niobium est plus faible que celle des acides gras, mais la sélection est meilleure. Acide phosphonique a une capacité relativement forte à collecter le minerai de tantale et de niobium, mais il est sensible aux ions Fe2+ et Ca2+, ce qui a un impact plus important sur le processus de flottation.
• Pollution de l'environnement et coût des produits chimiques pour les collecteurs
  L'acide arsinique peut former des composés de surface puissants avec des minéraux métalliques tels que le tantale et le niobium, les groupes d'hydrocarbures étant orientés vers l'extérieur, ce qui rend les minéraux hydrophobes. Cependant, il n'y a pas d'adsorption chimique de ce type avec les minéraux de la gangue, ce qui lui confère une forte capacité de collecte et une bonne sélectivité. En même temps, l'acide arsinique est insensible aux ions Ca2+ et Mg2+ et a une forte capacité d'adaptation aux minerais à forte teneur en calcite. Cependant, l'acide arsinique est très toxique et peut entraîner une pollution de l'environnement. Le régulateur fluosilicate de sodium ou fluorure de sodium utilisé conjointement avec l'acide phosphonique et l'acide sulfosuccinique présente également une certaine toxicité. Dans la flottation des boues fines de tantale et de niobium, le dosage des produits chimiques utilisés est important et le prix est élevé ; en même temps, certains produits chimiques sont hautement toxiques et nécessitent des dépenses accrues en matière de protection de l'environnement, ce qui augmente le coût du traitement des minerais. Lorsque la flottation à l'acide hydroxamique est utilisée, l'effet est meilleur, mais le dosage des produits chimiques est plus important.

De nombreux chercheurs nationaux et étrangers ont beaucoup travaillé sur la sélection et le développement des réactifs de flottation du tantale et du niobium, et ont découvert de nombreux collecteurs présentant une bonne sélectivité. Bien que des progrès aient été réalisés dans la recherche sur les réactifs de flottation du tantale et du niobium, en raison du prix élevé des réactifs, seules quelques mines de niobium étrangères utilisent actuellement des méthodes de flottation, comme l'usine de traitement des minerais d'Oka au Canada et la mine d'Alaxa au Brésil. Comme de plus en plus de ressources de tantale et de niobium réfractaires sont développées, la demande d'agents d'enrichissement du tantale et du niobium présentant une bonne sélectivité et des prix raisonnables devrait continuer à augmenter.