Regulador de Flotação: Reguladores de PH, Activadores, Dispersantes e Floculantes

No processo de beneficiação, tirando partido da diferente hidrofobicidade natural dos minerais, o processo de enriquecimento da flotação de minerais a partir da lama de transbordo de trituração e classificação é designado por flotação. Na operação de flotação, a fim de separar eficazmente os vários minerais do minério moído, este deve ser tratado com produtos químicos, e a lama deve ser agitada e arejada. Os minerais que são fáceis de aderir às bolhas flutuam com as bolhas e não aderem às bolhas. Os minerais permanecem na polpa para atingir o objetivo de enriquecimento mineral. Os vários agentes utilizados no processo de flotação são coletivamente designados por agentes de flotação. Nos agentes de flotação, com exceção dos colectores e dos agentes espumantes, todos são designados por reguladores. O papel do regulador consiste em ajustar o papel do coletor e do mineral, promover ou inibir a capacidade de flutuação do mineral, ajustar o pH da pasta e a composição dos iões. De acordo com o efeito dos reguladores, estes podem ser divididos, grosso modo, em Reguladores de pH, activadores, inibidores, dispersantes, floculantesetc. Neste artigo, discutiremos os reguladores de pH, os activadores, os dispersantes e os floculantes.

Regulador de PH

POs reguladores H incluem a cal, o carbonato de sódio, o ácido sulfúrico, o dióxido de enxofre, a soda cáustica, etc. 

1. Cal

O calcário (CaCO3) é calcinado a 1200°C e decomposto em cal viva (CaO) e dióxido de carbono. A cal viva é designada abreviadamente por cal. A cal viva é fácil de absorver água, transformando-se em cal hidratada (Ca(OH)2). A cal hidratada é uma substância branca em pó e não é fácil de dissolver na água. Normalmente, é adicionada diretamente ao moinho de bolas ou ao tanque de agitação antes da flotação durante a operação de flotação. Também pode ser ajustado em leite de cal com água durante a agitação, e depois adicionado à máquina de flotação. O óxido de cálcio é uma base forte, e o hidróxido de cálcio dissolvido em água é completamente ionizado, tornando a solução fortemente alcalina.

A cal é o regulador de pH de polpa mais barato. Nos depósitos de sulfuretos polimetálicos, quando é utilizada a flotação prioritária, a cal é frequentemente utilizada para aumentar o valor do pH da pasta e inibir a pirite. A cal é um inibidor típico da pirite. De um modo geral, alguma pirite pode ser flutuada em polpa fracamente ácida, e alguma pode também ser flutuada em polpa neutra ou alcalina. Depois que a superfície da pirita é oxidada, ela não flutua bem quando o pH é maior que 7. A adição de pirita de cal é suprimida.

A razão pela qual a cal inibe a pirite é a formação de uma película hidrofílica de Fe(OH)2 e Fe(OH)3 na superfície do mineral.

Para a pirite inibida pela cal, pode ser utilizado carbonato de sódio e sulfato de cobre, ou pode ser adicionado ácido sulfúrico para ajustar o pH da polpa a 6-7, e a pirite pode ser novamente flutuada.

2. Carbonato de sódio

O nome científico da soda é carbonato de sódio e, na indústria, é designada por carbonato de sódio. É um tipo de ácido fraco e sal alcalino forte, um sólido incolor e facilmente solúvel em água. A eletrólise numa solução aquosa é constituída por iões de sódio e carbonato.

Na₂CO₃＝2Na^＋＋CO₃^2-

O carbonato é novamente hidrolisado para tornar a solução alcalina

A solução aquosa de carbonato de sódio é fracamente alcalina, e o valor do pH situa-se entre 8-10. Na seleção do minério de sulfureto de chumbo-zinco, é utilizada a flotação prioritária, a galena é selecionada para suprimir a esfalerite e a pirite, e o pH da pasta é ajustado entre 8-10. A utilização de carbonato de sódio em vez de cal não só mantém a estabilidade do pH da pasta como também evita o efeito inibidor do Ca2+ nos minerais de chumbo.

3. Ácido sulfúrico

O ácido sulfúrico usado na indústria é marrom, o ácido sulfúrico concentrado comum contém H2SO496% ～ 98%, e o ácido sulfúrico diluído 63% ～ 65%.

O ácido sulfúrico é o regulador ácido mais comummente utilizado nas operações de flotação e o ácido sulfúrico concentrado pode ser arbitrariamente miscível com a água. O ácido sulfúrico é um ácido forte que ioniza grandes quantidades de iões de hidrogénio em soluções aquosas.

H₂SO₄＝2H^＋＋SO₄^2-

Ao diluir e utilizar, prestar especial atenção à injeção lenta de ácido sulfúrico na água para evitar que uma grande quantidade de calor proveniente da ebulição da água adicionada provoque salpicos de ácido sulfúrico e cause queimaduras. 

Ativador

O efeito de aumentar a capacidade de flutuação dos minerais no processo de flotação é designado por ativação, e os agentes utilizados para alterar a composição da superfície mineral e promover a interação do coletor com a superfície mineral são designados por activadores.

A ativação pode ser dividida, grosso modo, em 1. Ativação espontânea; 2. Pré-ativação; 3. Ressurreição; 4. Vulcanização.

1. Ativação espontânea

Ao processar minérios polimetálicos não ferrosos, a superfície dos minerais e alguns iões de sal solúveis espontaneamente durante o processo de moagem, como a simbiose de esfalerite e minerais de sulfureto de cobre, a oxidação após o minério ser extraído Há sempre um pequeno número de minerais de sulfureto de cobre que são oxidados a sulfato de cobre. Os iões Cu2+ na lama reagem com a superfície da esfalerite para a ativar, o que causa dificuldades na separação do cobre e do zinco. É necessário adicionar cal ou carbonato de sódio e outros agentes de ajuste para precipitar alguns podem causar "íon inevitável" ativado.

2. Pré-ativação

Significa adicionar um ativador para o ativar de modo a selecionar um determinado mineral. Quando a pirite está muito oxidada, adicionar ácido sulfúrico para dissolver a película de óxido na superfície da pirite antes de a pirite ser selecionada para expor uma superfície fresca para facilitar a flotação.

3. Ressurreição

O efeito de ressurreição refere-se a um determinado mineral que foi inibido, como a esfalerite inibida com cianeto, que pode ser ressuscitada pela adição de sulfato de cobre.

4. Sulfidação

A sulfidação significa que o minério de óxido de metal é primeiro tratado com sulfureto de sódio para formar uma película fina de mineral de sulfureto de metal na superfície do minério de óxido, e depois a flotação é efectuada com xantato.

Os reagentes de beneficiação utilizados como activadores são Ácido sulfúrico, ácido sulfuroso, sulfureto de sódio, sulfato de cobre, ácido oxálico, cal, dióxido de enxofre, nitrato de chumbo, carbonato de sódio, hidróxido de sódio, sal de chumbo, sal de bário, etc.

Floculante e dispersante

1. Floculante

Os floculantes são amplamente utilizados no processo de flotação. Por exemplo, para evitar a perda de concentrado e acelerar a sedimentação de partículas finas de concentrado no espessador de concentrado, devem ser adicionados floculantes quando necessário para reduzir a perda de concentrado no transbordo do espessador. Algumas lamas de concentrado são difíceis de filtrar. A adição de floculantes pode aumentar a taxa de filtração e reduzir a humidade no bolo do filtro. A sua utilização na purificação da água de rejeitos é mais importante para evitar a poluição da água de rejeitos para o ambiente circundante e, ao mesmo tempo, criar condições para a reciclagem da água de rejeitos.

Foram utilizados floculantes: poliacrilamida, polioxietileno, etc. O mais utilizado é a poliacrilamida, denominada coagulante n.º 3.

O floculante n.º 3 é um composto de polímero sintético. As etapas da operação de produção são divididas em hidrólise, neutralização, filtração, troca iónica, polimerização e outros processos. O processo de moldagem para a preparação de poliacrilamida é a hidratação de ácido sulfúrico, polimerização de solução aquosa de monómero, e o conteúdo da poliacrilamida acabada é 7% a 8%.

A filtração densa de scheelite usando agentes de poliacrilamida pode reduzir a perda de concentrado no transbordamento. O minério bruto contém 0.3% ～ 0.6% WO3, o conteúdo sólido no transbordamento é 50 ～ 60g / L e o conteúdo de WO3 0.6% ～ 0.8%.

Os medicamentos de poliacrilamida podem também acelerar consideravelmente a taxa de sedimentação de hidróxido de ferro, gesso, scheelite e barite.

Em suma, as poliacrilamidas têm uma vasta gama de utilizações e bons efeitos. Podem ser utilizadas como inibidores de ganga, colectores selectivos de argila e bons floculantes.

2. Dispersante

Nas operações de flotação, o dispersante mais comummente utilizado é o vidro de água. O vidro de água tem um efeito dispersante nas lamas e tem um efeito significativo na melhoria do grau de concentração de metais valiosos. O mesmo agente tem frequentemente efeitos diferentes em condições de flotação diferentes. O silicato de sódio é um dispersante para dispersar as lamas, um inibidor para o quartzo, e pode também ajustar o pH da lama de minério e é um regulador. Por conseguinte, a classificação dos medicamentos tem a sua flexibilidade. No que diz respeito ao vidro de água, pode ser utilizado como dispersante e inibidor.