Flotation von Metallerz und Mischerz

Unter Oberflächenwitterungsbedingungen werden primäre Sulfidmineralien mit atmosphärischem Sauerstoff und wässrigen Lösungen Oxidationsreaktionen unterzogen und sekundäre oxidierte Mineralzonen bilden. Diese Oxidationszonen entwickeln sich typischerweise in den flachen Teilen der Erzvorkommen, wobei ihre Dicke durch regionale geologische Bedingungen zwischen 10 und 50 Metern kontrolliert wird.

Basierend auf dem Oxidationsgrad der metallischen Elemente im Erz (dh dem Prozentsatz der oxidierten Mineralien im Verhältnis zum Gesamtmetallgehalt) kann die Erze in drei Kategorien eingeteilt werden:

Oxidiertes Erz: Oxidationsrate> 30%

Sulfid Erz: Oxidationsrate <10%

Gemischtes Erz: Oxidationsrate zwischen 10 und 30%

Zu den häufigen Nichteisen-Metalloxidmineralien gehören hauptsächlich:

Malachit (Cu₂co₃ (OH) ₂)

Cerussit (pbco₃)

Smithsonite (Znco₃)

Nichteisen oxidierte Erze zeigen die folgenden charakteristischen Merkmale:

(1)Komplexe Erzstrukturmit fein verbreiteten Mineralkörnern, die schwer zu befreien sind, kombiniert mit bemerkenswerter Sprödigkeit, die während des feinen Mahlens zu einer schweren Schleimzeugung führt;

(2)Hoch heterogene MineralzusammensetzungWenn einzelne Ablagerungen häufig mehrere Oxidmineralien desselben Metalls mit deutlich unterschiedlicher Oberflächenflogenfähigkeit auswirken;

(3)Allgegenwärtig;

(4)Signifikante Eigenschaftsschwankungenzwischen verschiedenen Einlagen und sogar unter Bergbauabschnitten innerhalb derselben Ablagerung hinsichtlich des Oxidationsgrades und der Erzmerkmale.

Diese inhärenten Eigenschaften stellen erhebliche technologische Herausforderungen für die Flotationstrennung von oxidierten Erzen dar.

1. Flotation von Blei-Zinkerz und deren Gemische

1.1. Oxidierte Bleimineralien und ihre Flotationsmethoden

1.1.1. Key Oxidierte Bleimineralien:

Industrielle oxidierte Bleimineralien:

Cerussit(PBCO₃): Leitinhalte 77,6%, Dichte 6,5 g/cm³, MOHS -Härte 3

Blickwinkel(PBSO₄): Bleigehalt 68,3%, Dichte 6,3 g/cm³, MOHS -Härte 3

1.1.2.Sulfidisierungsflotationsprozess

1.1.2.1 Basisblatt

Oxidierte Bleimineralien → Sulfidisierung → Flotation unter Verwendung:

Bevorzugte Sammler: Fortgeschrittene Xanthates

Alternative Sammler: Dithiophosphate (Aerofloats)

1.1.2.2 Vorbehandlungsoptionen

1.1.2.3 kritische Sulfidisierungskontrollen

Reagenzien: Na₂s/nahs

Optimaler pH: 9-10 (Cerussit)

Hauptvorkehrungen:

Vermeiden Sie Na₂s Überdosierung (verursacht Depressionen)

PH> 10 verhindern (führt zu PBS -Filmablösung)

Prozessoptimierungen:
✓ Partielle NAHS -Substitution für Na₂s
✓ pH-Einstellung mit (NH₄) ₂so₄ (1-2 kg/t) oder H₂so₄
Â

1.2.Zinkoxidmineralien und Flotationsmethoden

1.2.1.Haupt industrielle Zinkoxidmineralien

1.2.2 Flotationsprozessoptionen

1.2.2.1.Heiße Sulfidisierungsflotation

Schlüsselparameter:

Zellstofftemperatur: 60–70 ° C (kritisch für die ZnS -Filmbildung)

Aktivator: Cuso₄ (0,2–0,5 kg/t)

Kollektor: Xanthates (z. B. Kalium Amyl Xanthate)

Anwendbarkeit:

Wirksam für Smithsonite

Begrenzte Effizienz für Hemimorphit

1.2.2.2.Fett Amine Flotation

Prozesskontrolle:

pH -Einstellung: 10.5–11 (mit na₂s)

Kollektor: Primärfettamine (z. B. Dodecylaminacetat)

Schleimmanagement:

Option a: Vorbefehl der Desliming

Option b: Dispergiermittel (Natriumhexametaphosphat + Na₂sio₃)

Innovativer Ansatz:

Amin-na₂s Emulsion (1:50 Verhältnis)

Eliminiert das Bedürfnis nach Desliming

1.3.Wohltätigkeitsprozesse für gemischte Blei-Zinkerze

1.3.1.Prozessflussoptionen

1.3.1.1.Sulfiden-erste, Oxid-Later-Schaltung

Sequenz:
Sulfidmineralien (Bulk/selektive Flotation) → Oxidiertes Blei → Oxidiertes Zink
Vorteile:

Maximiert die Sulfidwiederherstellung vor der Oxidbehandlung

Reduziert die Interferenz von Reagenzien zwischen Mineralarten

1.3.1.2.Lead-First, Zink-Later-Schaltung

Sequenz:
Bleisulfide → Bleioxide → Zinksulfide → Zinkoxide
Vorteile:

Ideal für Erze mit klaren Pb/Zn -Befreiungsgrenzen

Ermöglicht maßgeschneiderte Reagenzien für jedes Metall

1.3.2.Prozessoptimierungsrichtlinien

Hoch oxidierte Erze (ZnO> 30%):

VerwendenAminesammlerAufzuholen:

Oxidierte Zinkmineralien

Restzinkulfide

Typische Dosierung: 150–300 g/t C12 - C18 Amine

Prozessauswahlkriterien:

Erfordert:

Erzcharakterisierungsstudien(MLA/QEMSCAN)

Tests im Bankmaßstab(einschließlich Sperrzyklus-Tests)

Entscheidungsfaktoren:

Oxidationsverhältnis (PBO/ZnO vs. PBS/Zns)

Mineralogischer Komplexitätsindex

2. Flotationsmerkmale von multivalenten Metallsalzmineralien

2.1.Repräsentative Mineralien

Phosphate:

Apatit[Ca₅ (Po₄) ₃ (F, Cl, OH)]
Tungstates:

Scheelite(Cawo₄)
Fluoride:

Fluorit(CAF₂)
Sulfate:

Barite(Baso₄)
Karbonate:

Magnesit(Mgco₃)

Siderit(Feco₃)

2.2.Schlüsselflotationseigenschaften

2.3.Prozessanforderungen

2.3.1Reagenzsystemoptimierung

Mineralspezifische Modifikatorentwicklung:

Apatit: Natriumsilikat + Stärke

Scheelite: "Lime-Ofeate" -Prozess (pH 9–10)

2.3.2Steuerung der Zellstoffchemie

Ionenzusammensetzungsüberwachung (Ca²⁺/mg²⁺ Interferenz)

Redoxpotentialregulation (für eisenhaltige Mineralien)

2.3.3Innovationsprioritäten

Selektive Verbundsammler (z. B. Fettsäure-Amin-Mischungen)

Smart Depressiva (pH-responsive Polymere)

3. Apatitflotationstechnologie

3.1.Mineralogische Eigenschaften

Chemische Formel: Ca₁₀x₂ (po₄) ₆ (x = f/cl/oh)

P₂o₅ Inhalt: 40,9–42,2% (primärer Rohmaterial für Phosphatdünger)

Reservestatus:

80% der bewährten Reserven Chinas sindSedimentphosphor

Dominiert vonmittelgroße silicienkalkareische Phosphorit

3.2.Erzeigenschaften

3.2.1.Gangkomposition

3.2.2.Schlüsselherausforderung

EntwicklungHochselektivität Depressivafür die Carbonat-Apatit-Trennung

3.3.Internationale Best Practices

3.3.1.Umgekehrte Flotationskreis(KARA-TAU-Einlagenfall)

① Erzvorbereitung

Feinheit schleifen: 95% bestehen 0,15 mm

Desliming: Entfernen Sie 10–20 μm Partikel

② Reverse Flotation (Carbonatentfernung)

pH -Einstellung: H₃po₄ bis 4–5

Sammler: synthetische Fettsäuren

③ Direkte Flotation (Apatit -Wiederherstellung)

pH -Einstellung: Na₂co₃ bis 9–10

Sammler: hohes Öl

Tailings: Kieselsäurereste

3.3.2.Anionisch-kationischer kombinierter Prozess

Stadium 1: Carbonatflotation (anionischer Sammler)

Stufe 2: Silica -Flotation (kationischer Sammler)

Leistung: 79% P₂o₅ Erholung

3.4.Kritische Steuerungsparameter

Schleifoptimierung(P80 Ziel)

Schleimmanagement(Zykloneffizienz)

pH -Präzision(± 0,2 Einheits -Toleranz)

Sammlersynergie(Fettsäure: hohes Öl = 3: 1)

4.. Scheelite Flotationstechnologie

4.1.Vergleichende Merkmale von industriellen Wolframmineralien

4.2.Auswahl der Wohltätigkeitsmethode

4.2.1.Konventioneller Prozess:

Schwerkrafttrennung(Bevorzugt für grobkörnige, hochdichte Wolframmineralien)

4.2.2.Flotationsanwendungen:

Primärer Scheelite -Erzverarbeitung

Erholung von Schwerkraftkonzentratschleifen
(Andere Wolframmineralien, die aufgrund schlechter Schwimmfähigkeit selten durch Flotation verarbeitet wurden)

4.3.Scheelite -Flotationsprozess

4.3.1.Standardbedingungen:

Kollektor: Natriumlele

pH -Modifikator: Na₂co₃ (pH 9-10.5 beibehalten)

Depressiv: Natriumsilikat (für Kieselsäure Gangue)

4.3.2.Technische Herausforderungen:

Calcium-tragende Gangmineralien (Calcit, Fluorit, Apatit, Barite) teilen ähnliche Schwimmfähigkeitsmerkmale mit Scheelit:

Alle reagieren auf Fettsäuresammler

Entwicklung vonHochselektivität Depressiva

4.4.Prozessoptimierungsstrategien

4.4.1.Neuartige Depressivumentwicklung:

Ziele selektive Hemmung des Calcium-tragenden Gangers abzielen

4.4.2.Fortgeschrittene Reagenzien:

Verbundsammlersysteme(z. B. Oleate-Sulfonat-Mischungen)

Synergistische Depressivumkombinationen

4.4.3.Schaltkreisinnovationen:

Schwerkraftflotation Hybridflussblätter

Bühnenschleife mit selektiver Befreiung

5. Fluorit Flotation Technische Spezifikationen

5.1.Mineralmerkmale

Chemische Formel: Caf₂

Fluorgehalt: 48,9%

Physikalische Eigenschaften:

Dichte: 3,18 g/cm³

MOHS -Härte: 4

Industriestatus: China ist weltweit führend in der Fluoritenproduktion

Primäranwendungen: Chemische, metallurgische und Keramikindustrie

5.2.Auswahl der Wohltätigkeitsmethode

5.3.Flotationsprozessparameter

5.3.1.Grundbedingungen

Zellstofftemperatur: ≥ 60 ° C.

Wasserqualität: Weiches Wasser (Härte <100 mg/l)

pH -Bereich: 8–9,5

Reinigungsstufen: ≥3

5.3.2.Reagenzregime

pH -Modifikatoren: Na₂co₃ / naoh

Depressiva:

Silicöus Gangue: Natriumsilikat

Carbonat Gangue: Kombiniertes Depresant (Natriumsilikat + Al -Salze)

Barite: Stärke / Lignosulfonaten

Sammler: Ölsäure / pflanzliche Fettsäuren / hohes Öl

5.4.Refraktäre Erzverarbeitungsstrategien

5.4.1.High-Carbonat-Typ

Depressivum Kombination:

Tanninsäure + Quebracho + Dichromate

Verbesserte Maßnahmen:

Synergistische Verwendung von Natriumsilikat + lösliche Al -Salze

5.4.2.Hochbaritentyp

Vorbehandlungsoptionen:

Schwerkraft Vorkonzentration

Barite -Prioritätsflotation (Erdölsulfonatsammler)

Hauptprozess:

Modifikatoren: Natriumsilikat + Bacl₂

Fluoritflotation: Ölsäuresammler

6. Technische Spezifikationen für lösliche Salzmineralflotation

6.1.Große lösliche Salzmineralien

6.2.Kali -Salz -Flotationsprozess

6.2.1.Futtermerkmale

Gemeinsame Verunreinigungen: Halit, Magnesiumsalze, Gips, Ton

Vorbehandlungsanforderungen:

Tonentfernung: Desliming -Betrieb

Partikelgröße: ≥ 95% 0,3 mm übergeben

6.2.2.Flotationsbedingungen

Medium: Gesättigte Salzlösung (Dichte 1,18-1,20 g/cm³)

Sammlerauswahl:

Amine (für KCL -Selektivität)

Alkylsulfate (für KCL/NaCl -Trennung)

Schlüsselparameter:

Zellstofftemperatur: 25-35 ° C.

pH-Bereich: 6-8 (neutral)

6.3.Borate Flotationstechnologie

6.3.1.Standardprozesse

Borax -Flotation:

Aktivator: Bacl₂ (optimal)

Sammler: Natriumrole

Calcium/Magnesium Borate: Direkte Fettsäure -Flotation

6.3.2.Gangmanagement

Ton: Hydrocyclone Desliming

Gipsdepression:

Depresant: Stärke (0,5-1,5 kg/t)

Verbesserte Formel: Stärke + Phosphate

6.3.3.Technische Herausforderungen

Magnesium -Silikat -Interferenz:

Benötigt selektive Aktivatoren

Empfohlen: Schwerkraftflotation kombinierter Schaltkreis

6.4.Kritische Steuerungsparameter

Notizen für industrielle Implementierung:
Systematische Flotationstests müssen bestimmen:
✓ optimale Schleiffeinheit
✓ Präzise Reagenzdosierungen
✓ Zellstofftemperaturbereich
✓ Anzahl der Reinigungsstufen