Investigação e progresso dos reagentes de flotação do minério de tântalo-nióbio

Para lidar com o minério com um elevado teor de pó ou lama primária, a operação de lavagem é essencial. Os colectores normalmente utilizados para flotação de tântalo-nióbio incluir ácidos gordos, ácidos arsínicos, ácidos fosfónicos, ácidos hidroxâmicos, colectores catiónicos, etc. A poluição ambiental dos colectores e o custo dos produtos químicos são muito importantes.

Coletor de minerais de tântalo e nióbio

Os colectores mais eficazes para o minério de tântalo e nióbio são os ácidos gordos, os ácidos arsínicos, os ácidos fosfónicos, os ácidos hidroxâmicos e os colectores catiónicos.

1. Colectores de ácidos gordos

Polykin e Gladkikh, na antiga União Soviética, utilizaram colectores de minério de óxido: ácido oleico, oleato de sódio, tridecanoato de sódio, sulfato de alcano de sódio e fosfato de isooctilo de sódio para estudar em pormenor a capacidade de flutuação do niobato-tantalite. As experiências mostram que quando o ácido gordo é utilizado como coletor, a capacidade de recolha do grupo de hidrocarbonetos saturados é pior do que a do grupo insaturado. Quando o valor de pH é 6-8, a flotação de niobato-tantalite com oleato de sódio é muito eficaz, e é inibida em meio ácido forte e meio alcalino forte. A modificação dos ácidos gordos pode melhorar a sua captura selectiva. Por exemplo, são introduzidos na molécula novos grupos activos eficazes, como o grupo ácido sulfónico, o grupo policarboxílico, o grupo ácido sulfúrico, o grupo halogéneo, o grupo amina (amino), o grupo aminoacilo e o grupo amida.

2. Colectores de ácido arsínico

O ácido arsínico pode formar fortes compostos de superfície com minerais de metais raros, como o tântalo e o nióbio, e os grupos de hidrocarbonetos são exteriores, tornando os minerais hidrofóbicos. No entanto, não existe tal adsorção química com minerais de ganga, pelo que a capacidade de recolha é forte e a seletividade é boa. A desvantagem é que existem problemas de poluição na produção e utilização de substâncias que contêm arsina. O ácido benzil arsínico e o ácido toluarsínico são colectores eficazes para os minerais de tântalo-nióbio, e a utilização mista de ácido arsínico e xantato pode melhorar significativamente a taxa de recuperação dos minerais de tântalo-nióbio. 

3. Colectores de ácido fosfónico

A investigação sobre a recolha de rutilo de ferronióbio com ácido bifosfónico mostra que quando o valor de pH da pasta é de 2 a 4, o ácido bifosfónico é um bom coletor de rutilo de ferronióbio e a sua taxa de recuperação atinge 90,87% a 91,70%. O ácido é adsorvido na superfície do rutilo de ferronióbio, e a forma de adsorção é principalmente a adsorção química.

4. Colectores de ácidos hidroxâmicos

A minério de lama fina de tântalo-nióbio num determinado local do meu país utiliza ácido hidroxâmico industrial e óleo de transformador para desbaste. Quando o minério de alimentação contém 0,094% Nb2O5, o grau de concentrado bruto de Nb2O5 é de 0,9-1,0% e a taxa de recuperação é de cerca de 90%. 

5. Coletor catiónico

Estudos demonstraram que o acetato de laurilo e amónio pode flotar eficazmente os minerais de niobato num meio neutro. 

6. Outros coleccionadores

A investigação sobre o desempenho da recolha de minerais de tântalo e nióbio com o novo agente N2 mostra que o N2 com uma cadeia de carbono elevada é um coletor eficaz de minerais de tântalo e nióbio. A flotação do minério de nióbio de Bayan Obo com N-nitrosofenil hidroxilamina obteve bons resultados. Experiências exploratórias na antiga União Soviética mostraram que os sulfatos de hidrocarbonetos são também adequados para a flotação de niobite-tantalite em depósitos de pegmatite. Muitos agentes de flotação, especialmente os colectores, não são muito eficazes quando utilizados isoladamente, mas quando alguns agentes são utilizados em combinação numa determinada proporção, o efeito não é um simples efeito aditivo, mas um efeito sinérgico, ou seja, 1 +1>2 sinergia. Por exemplo, o xantato e o ácido hidroxâmico são combinados para flutuar o óxido de cobre; o oleato de sódio e o ácido hidroxâmico são combinados para flutuar a andaluzite; a utilização mista de sabão Tal, a flotação de lamas finas de volframite; o F2O3 e o ácido hidroxâmico salicílico misturados com a flotação de lamas finas de cassiterite obtiveram bons resultados. 

Regulador de flotação de minério de tântalo-nióbio

Os principais minerais de ganga do tântalo e nióbio são os minerais de silicato, a fluorite e os minerais de carbonato. Os inibidores típicos destes minerais são o vidro de água, o hexametafosfato de sódio, o amido, o ácido pirofosfórico, o hidrogenofosfato de sódio, o lignossulfonato de sódio, os taninos, o ácido lático, o ácido cítrico, o ácido tartárico e semelhantes. O valor do pH tem uma grande influência na processo de flotação de tântalo e nióbio, e os reguladores habitualmente utilizados para ajustar o valor do pH incluem o ácido sulfúrico, o ácido clorídrico, o hidróxido de sódio, a soda, etc.

Flotação de tântalo-nióbio Problemas existentes

O problema da capacidade de coleção do colecionador.

As moléculas que contêm grupos funcionais -COOH, -SO4H, -SO3H têm forte capacidade de recolha e fraca seletividade, sendo apenas adequadas para a flotação de lamas finas de tântalo-nióbio com composição mineral simples e quartzo como ganga principal. A capacidade do ácido hidroxâmico para recolher lama fina de tântalo-nióbio é mais fraca do que a do ácido gordo, mas é melhor escolher. O ácido fosfónico tem uma capacidade relativamente forte para recolher minério de tântalo-nióbio. 

A poluição ambiental dos colectores e o custo dos produtos químicos.

O ácido arsónico pode formar fortes compostos de superfície com minerais metálicos, tais como tântalo e nióbioe os grupos de hidrocarbonetos são exteriores, tornando os minerais hidrofóbicos, mas não existe tal adsorção química com minerais de ganga, pelo que tem uma forte capacidade de recolha e boa seletividade. Os iões Ca2+ e Mg2+ são insensíveis e têm grande adaptabilidade a minérios com elevado teor de calcite. No entanto, o ácido arsénico é altamente tóxico e pode causar poluição ambiental. Na flotação de lama fina de tântalo e nióbio, a dosagem de produtos químicos utilizados é grande e o preço é elevado; ao mesmo tempo, alguns produtos químicos são mais tóxicos, o que exige maiores custos de proteção ambiental, aumentando assim o custo da beneficiação. Quando se utiliza flotação de ácido hidroxâmicoO efeito é melhor, mas a dosagem é maior. Nos últimos anos, foram feitos alguns progressos na investigação de reagentes de flotação de tântalo e nióbio na China. No entanto, devido ao elevado preço dos reagentes, apenas algumas minas de nióbio estrangeiras utilizam métodos de flotaçãocomo o Concentrador Oka no Canadá e a Mina Araksa no Brasil.