Régulateur de flottation : Régulateurs de PH, activateurs, dispersants et floculants

Dans le processus d'enrichissement, en tirant parti des différentes hydrophobies naturelles des minéraux, le processus d'enrichissement de la flottation des minéraux à partir de la boue de broyage et de classification est appelé "flottation". flottation. Lors de l'opération de flottation, pour séparer efficacement les différents minéraux du minerai broyé, celui-ci doit être traité avec des produits chimiques et la boue doit être agitée et aérée. Les minéraux qui adhèrent facilement aux bulles flottent avec les bulles et n'y adhèrent pas. Les minéraux restent dans la pulpe pour atteindre l'objectif d'enrichissement minéral. Les divers agents utilisés dans le processus de flottation sont collectivement appelés agents de flottation. Dans les agents de flottation, à l'exception des collecteurs et des agents moussants, ils sont tous appelés régulateurs. Le rôle du régulateur est d'ajuster le rôle du collecteur et du minéral, de favoriser ou d'inhiber la flottabilité du minéral, d'ajuster le pH de la pulpe et la composition des ions. Selon l'effet des régulateurs, on peut schématiquement les diviser en Régulateurs de pH, activateurs, inhibiteurs, dispersants, floculantsetc. Dans cet article, nous aborderons les régulateurs de pH, les activateurs, les dispersants et les floculants.

Régulateur PH

PLes régulateurs H comprennent la chaux, le carbonate de sodium, l'acide sulfurique, le dioxyde de soufre, la soude caustique, etc. 

1. Chaux

Le calcaire (CaCO3) est calciné à 1200°C et décomposé en chaux vive (CaO) et en dioxyde de carbone. La chaux vive est appelée chaux en abrégé. La chaux vive absorbe facilement l'eau pour devenir de la chaux hydratée (Ca(OH)2). La chaux hydratée est une substance poudreuse blanche qui n'est pas facile à dissoudre dans l'eau. Elle est généralement ajoutée directement au broyeur à billes ou au réservoir d'agitation avant la flottation pendant l'opération de flottation. Elle peut également être transformée en lait de chaux avec de l'eau pendant l'agitation, puis ajoutée à la machine de flottation. L'oxyde de calcium est une base forte, et l'hydroxyde de calcium dissous dans l'eau est complètement ionisé, ce qui rend la solution fortement alcaline.

La chaux est le régulateur de pH le moins cher pour les boues. Dans les gisements de sulfures polymétalliques, lorsque la flottation prioritaire est utilisée, la chaux est souvent utilisée pour augmenter la valeur du pH de la boue et inhiber la pyrite. La chaux est un inhibiteur typique de la pyrite. D'une manière générale, une partie de la pyrite peut être flottée dans une pâte faiblement acide, et une autre partie peut également être flottée dans une pâte neutre ou alcaline. Une fois que la surface de la pyrite est oxydée, elle ne flotte pas bien lorsque le pH est supérieur à 7. L'ajout de pyrite de chaux est supprimé.

La raison pour laquelle la chaux inhibe la pyrite est la formation d'un film hydrophile de Fe(OH)2 et Fe(OH)3 à la surface du minéral.

Pour la pyrite inhibée par la chaux, on peut utiliser du carbonate de sodium et du sulfate de cuivre, ou ajouter de l'acide sulfurique pour ajuster le pH de la pulpe à 6-7, et la pyrite peut être à nouveau flottée.

2. Carbonate de sodium

Le nom scientifique de la soude est le carbonate de sodium, et elle est appelée carbonate de soude dans l'industrie. C'est une sorte de sel acide faible et alcalin fort, un solide incolore et facilement soluble dans l'eau. L'électrolyse dans une solution aqueuse produit des ions sodium et du carbonate.

Na₂LE CO₃＝2Na^＋＋CO₃^2-

Le carbonate est à nouveau hydrolysé pour rendre la solution alcaline.

La solution aqueuse de carbonate de sodium est faiblement alcaline et son pH est compris entre 8 et 10. Dans la sélection du minerai sulfuré de plomb-zinc, la flottation prioritaire est utilisée, la galène est sélectionnée pour supprimer la sphalérite et la pyrite, et le pH de la boue est ajusté entre 8 et 10. L'utilisation du carbonate de sodium au lieu de la chaux permet non seulement de maintenir la stabilité du pH de la pulpe, mais aussi d'éviter l'effet inhibiteur du Ca2+ sur les minéraux de plomb.

3. Acide sulfurique

L'acide sulfurique utilisé dans l'industrie est brun, l'acide sulfurique concentré courant contient H2SO496%～98%, et l'acide sulfurique dilué 63%～65%.

L'acide sulfurique est le régulateur acide le plus couramment utilisé dans les opérations de flottation et l'acide sulfurique concentré peut être arbitrairement miscible avec l'eau. L'acide sulfurique est un acide fort qui ionise de grandes quantités d'ions hydrogène dans les solutions aqueuses.

H₂SO₄＝2H^＋＋SO₄^2-

Lors de la dilution et de l'utilisation, il faut veiller à injecter lentement l'acide sulfurique dans l'eau afin d'éviter qu'une grande quantité de chaleur provenant de l'ébullition de l'eau ajoutée ne provoque des éclaboussures d'acide sulfurique et des brûlures. 

Activateur

L'effet d'augmentation de la flottabilité des minéraux dans le processus de flottation est appelé activation, et les agents utilisés pour modifier la composition de la surface minérale et favoriser l'interaction du collecteur avec la surface minérale sont appelés activateurs.

L'activation peut être divisée en deux grandes catégories 1. Activation spontanée ; 2. pré-activation ; 3. résurrection ; 4. vulcanisation.

1. Activation spontanée

Lors du traitement des minerais polymétalliques non ferreux, la surface des minéraux et certains ions salins solubles apparaissent spontanément au cours du processus de broyage, comme la symbiose entre la sphalérite et les minéraux de sulfure de cuivre, l'oxydation après l'extraction du minerai Il y a toujours un petit nombre de minéraux de sulfure de cuivre qui sont oxydés en sulfate de cuivre. Les ions Cu2+ présents dans la boue réagissent avec la surface de la sphalérite pour l'activer, ce qui entraîne des difficultés dans la séparation du cuivre et du zinc. Il est nécessaire d'ajouter de la chaux ou du carbonate de sodium et d'autres agents d'ajustement pour précipiter certains ions activés.

2. Préactivation

Il s'agit d'ajouter un activateur pour l'activer afin de sélectionner un certain minéral. Lorsque la pyrite est fortement oxydée, il faut ajouter de l'acide sulfurique pour dissoudre le film d'oxyde à la surface de la pyrite avant de sélectionner la pyrite afin d'exposer une surface fraîche pour faciliter la flottation.

3. La résurrection

L'effet de résurrection fait référence à un certain minéral qui a été inhibé, comme la sphalérite inhibée par le cyanure, qui peut être ressuscitée par l'ajout de sulfate de cuivre.

4. Sulfuration

La sulfuration signifie que le minerai d'oxyde métallique est d'abord traité avec du sulfure de sodium pour former une fine pellicule de minerai de sulfure métallique à la surface du minerai d'oxyde, puis la flottation est effectuée avec du xanthate.

Les réactifs d'enrichissement utilisés comme activateurs sont les suivants Acide sulfurique, acide sulfureux, sulfure de sodium, sulfate de cuivre, acide oxalique, chaux, dioxyde de soufre, nitrate de plomb, carbonate de sodium, hydroxyde de sodium, sel de plomb, sel de baryum, etc.

Floculant et dispersant

1. Floculant

Les floculants sont largement utilisés dans le processus de flottation. Par exemple, afin d'éviter la perte de concentré et d'accélérer la sédimentation des fines particules de concentré dans l'épaississeur de concentré, des floculants doivent être ajoutés si nécessaire pour réduire la perte de concentré dans le trop-plein de l'épaississeur. Certaines boues de concentré sont difficiles à filtrer. L'ajout de floculants peut augmenter le taux de filtration et réduire l'humidité dans le gâteau de filtration. Les floculants sont surtout utilisés dans la purification de l'eau des résidus afin d'empêcher la pollution de l'environnement par l'eau des résidus et, en même temps, de créer les conditions nécessaires au recyclage de l'eau des résidus.

Des floculants ont été utilisés : polyacrylamide, polyoxyéthylène, etc. Le plus utilisé est le polyacrylamide, appelé coagulant n° 3.

Le floculant n° 3 est un composé polymère synthétique. Les étapes de production sont divisées en hydrolyse, neutralisation, filtration, échange d'ions, polymérisation et autres processus. Le processus de mise en forme pour la préparation du polyacrylamide est l'hydratation à l'acide sulfurique, la polymérisation en solution aqueuse du monomère, et la teneur du polyacrylamide fini est de 7% à 8%.

La filtration dense de la scheelite à l'aide d'agents polyacrylamides peut réduire la perte de concentré dans le trop-plein. Le minerai brut contient 0,3%～0,6% WO3, la teneur en solides dans le trop-plein est de 50～60g/L, et la teneur en WO3 de 0,6%～0,8%.

Les médicaments à base de polyacrylamide peuvent également accélérer considérablement la vitesse de sédimentation de l'hydroxyde de fer, du gypse, de la scheelite et de la barytine.

En résumé, les polyacrylamides ont un large éventail d'utilisations et de bons effets. Ils peuvent être utilisés comme inhibiteurs de gangue, collecteurs sélectifs d'argile et bons floculants.

2. Dispersant

Dans les opérations de flottation, le dispersant le plus couramment utilisé est le verre soluble. Le verre soluble a un effet dispersant sur les boues et contribue de manière significative à l'amélioration de la teneur en métaux précieux du concentré. Le même agent a souvent des effets différents selon les conditions de flottation. Le silicate de sodium est un dispersant pour la dispersion des boues, un inhibiteur pour le quartz, et il peut également ajuster le pH de la boue de minerai et est un régulateur. La classification des médicaments est donc flexible. En ce qui concerne le verre soluble, il peut être utilisé à la fois comme dispersant et comme inhibiteur.