Flotation de minerais de métaux non ferreux et de minerais mixtes

Dans des conditions d'altération de surface, les minéraux de sulfure primaires subissent des réactions d'oxydation avec des solutions d'oxygène atmosphérique et aqueuses, formant des zones minérales oxydées secondaires. Ces zones d'oxydation se développent généralement dans les parties peu profondes des dépôts de minerai, avec leur épaisseur contrôlée par des conditions géologiques régionales, variant entre 10 et 50 mètres.

Sur la base du degré d'oxydation des éléments métalliques dans le minerai (c'est-à-dire le pourcentage de minéraux oxydés par rapport à la teneur totale en métal), les minerais peuvent être classés en trois catégories:

Mino oxydé: taux d'oxydation> 30%

Minerai sulfure: taux d'oxydation <10%

Minerai mixte: taux d'oxydation entre 10 et 30%

Les minéraux communs d'oxyde métallique non ferreux comprennent principalement:

Malachite (cu₂co₃ (OH) ₂)

Cerussite (PBCO₃)

Smithsonite (Znco₃)

Les minerais oxydés non ferreux présentent les caractéristiques suivantes:

(1)Texture de minerai complexeavec des grains minéraux finement disséminés qui sont difficiles à libérer, combinés à une fragilité notable conduisant à une grave génération de slime pendant le broyage fin;

(2)Composition minérale très hétérogèneoù les dépôts individuels hébergent souvent plusieurs minéraux d'oxyde du même métal mais avec une flottabilité de surface nettement différente;

(3)Présence omniprésente de boues secondaires et de sels solubles;

(4)Variations de propriété significativesEntre différents dépôts, et même entre les sections minières dans le même dépôt, en ce qui concerne les caractéristiques d'oxydation et les caractéristiques.

Ces propriétés inhérentes posent des défis technologiques substantiels pour la séparation de flottation des minerais oxydés.

1. Flotation du minerai de plomb-zinc et de leurs mélanges

1.1. Les minéraux de plomb oxydés et leurs méthodes de flottaison

1 et 11.1. Clé des minéraux de plomb oxydés:

Minéraux de plomb oxydés industriels:

En cérussite(PBCO₃): contenu de plomb 77,6%, densité 6,5 g / cm³, mohs dureté 3

Anglete(PBSO₄): contenu de plomb 68,3%, densité 6,3 g / cm³, dureté Mohs 3

1 et 11.2.Processus de flottation de sulfidisation

1.1.2.1 feuille de travail de base

Minéraux de plomb oxydés → Traitement de sulfidisation → Flotation en utilisant:

Collecteurs préférés: Xanthates avancés

Collecteurs alternatifs: dithiophosphates (aérofloats)

1.1.2.2 Options de prétraitement

1.1.2.3 Contrôles de sulfidisation critiques

Réactifs: Na₂s / nahs

PH optimal: 9-10 (Cerussite)

Précautions clés:

Évitez la surdose na₂s (provoque la dépression)

Empêcher le pH> 10 (mène au détachement de films PBS)

Optimisations de processus:
✓ Substitution partielle des NAH par les na₂s
✓ Réglage du pH avec (nh₄) ₂so₄ (1-2 kg / t) ou h₂so₄
✓ Ajout de réactif mis en scène (déterminé au test)

1.2.Minéraux d'oxyde de zinc et méthodes de flottation

1 et 12.1.Principaux minéraux d'oxyde de zinc industriel

1 et 12.2 Options de processus de flottation

1.2.2.1.Flastie de sulfidisation chaude

Paramètres clés:

Température de la pulpe: 60–70 ° C (critique pour la formation de films ZNS)

Activateur: Cuso₄ (0,2–0,5 kg / t)

Collectionneur: Xanthates (par exemple, potassium amyl xanthate)

Applicabilité:

Efficace pour Smithsonite

Efficacité limitée pour l'hémimorphite

1.2.2.2.Flottation de l'amine grasse

Contrôle des processus:

réglage du pH: 10.5–11 (en utilisant NA₂S)

Collectionneur: Amines gras primaires (par exemple, acétate de dodécylamine)

Gestion de la boue:

Option A: Pré-flotte desliming

Option B: Dispersants (hexamétaphosphate de sodium + na₂sio₃)

Approche innovante:

Émulsion amine-na₂s (rapport 1:50)

Élimine le besoin de Desliming

1.3.Processus de bénéficiation pour les minerais de plomb mixte au zinc

1 et 13.1.Options de flux de processus

1.3.1.1.Sulfides-First, Oxydes-Later Circuit

Séquence:
Minéraux sulfure (flottation sélective) → plomb oxydé → zinc oxydé
Avantages:

Maximise la récupération de sulfure avant le traitement de l'oxyde

Réduit les interférences de réactifs entre les types de minéraux

1.3.1.2.Circuit en plomb, zinc-later

Séquence:
Sulfures de plomb → oxydes de plomb → sulfures de zinc → oxydes de zinc
Avantages:

Idéal pour les minerais avec des limites de libération PB / Zn claires

Active les schémas de réactifs sur mesure pour chaque métal

1 et 13.2.Lignes directrices d'optimisation du processus

Minerais hautement oxydés (ZnO> 30%):

Utilisercollectionneurs d'aminePour co-recouvrir:

Minéraux de zinc oxydés

Sulfures de zinc résiduels

Dosage typique: 150–300 g / t C12 - C18 amines

Critères de sélection de processus:

Exige:

Études de caractérisation du minerai(MLA / QEMSCAN)

Tests de banc(y compris les tests de cycle verrouillé)

Facteurs de décision:

Ratio d'oxydation (PBO / ZnO vs PBS / ZN)

Indice de complexité minéralogique

2. Caractéristiques de flottation des minéraux de sel métallique multivalent

21.Minéraux représentatifs

Phosphates:

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

Scheelite(Cawo₄)
Fluorures:

Fluorine(Caf₂)
Sulfates:

Baryte(Baso₄)
Carbonates:

Magnésite(MGCO₃)

Sidérite(FECO₃)

2.2.Propriétés de flottation clés

2.3.Exigences de traitement

2.3.1Optimisation du système réactif

Développement de modificateurs spécifiques au minéral:

Apatite: silicate de sodium + amidon

Scheelite: processus "chaux-oléate" (pH 9–10)

2.3.2Contrôle de la chimie de la pulpe

Surveillance de la composition ionique (CA²⁺ / Mg²⁺ Interférence)

Régulation potentielle redox (pour les minéraux porteurs de fer)

2.3.3Priorités d'innovation

Collecteurs composites sélectifs (par exemple, mélanges d'acides gras-aminés)

Dépresseurs intelligents (polymères sensibles au pH)

3. Technologie de flottation d'apatite

3 et 31.Caractéristiques minéralogiques

Formule chimique: Ca₁₀x₂ (po₄) ₆ (x = f / cl / oh)

Contenu p₂o₅: 40,9–42,2% (matière première primaire pour les engrais phosphate)

Statut de réserve:

80% des réserves éprouvées de la Chine sontphosphorite sédimentaire

Dominé parphosphorite siliceuse de qualité moyenne-basse

3 et 32.Caractéristiques du minerai

3.2.1.Composition de gangue

3.2.2.Défi clé

Développementdépresseurs à haute sélectivitépour la séparation carbonate-apatite

3.3.Meilleures pratiques internationales

3.3.1.Circuit de flottation à direction inverse(Cas de dépôt Kara-Tau)

① Préparation du minerai

Finesse de broyage: 95% passant 0,15 mm

Desliming: Retirez 10 à 20 μm de particules

② Flotté inversé (élimination du carbonate)

Réglage du pH: H₃po₄ à 4–5

Collectionneur: acides gras synthétiques

③ Flotation directe (récupération d'apatite)

Réglage du pH: Na₂co₃ à 9-10

Collecteur: Huile de grande taille

Répédants: résidus de silice

3.3.2.Processus combiné cationique anionique

Étape 1: Fléchissement du carbonate (collecteur anionique)

Étape 2: Flotation de silice (collecteur cationique)

Performance: 79% de récupération p₂o₅

3.4.Paramètres de contrôle critique

Optimisation de broyage(Cible P80)

Gestion de la boue(Efficacité du cyclone)

précision de pH(± 0,2 tolérance unitaire)

Synergie des collectionneurs(acide gras: huile haute = 3: 1)

4. Technologie de flottation de Scheelite

4.1.Caractéristiques comparatives des minéraux industriels du tungstène

4.2.Sélection de la méthode de bénéfice

4.2.1.Processus conventionnel:

Séparation de gravité(Préféré pour les minéraux de tungstène à grains grossiers)

4.2.2.Applications de flottation:

Traitement primaire du minerai Scheelite

Récupération des boues de concentré de gravité
(D'autres minéraux en tungstène rarement traités par flottation en raison d'une mauvaise flottabilité)

4.3.Processus de flottation de Scheelite

4.3.1.Conditions standard:

Collectionneur: Oléate de sodium

modificateur de pH: Na₂co₃ (maintenir pH 9-10.5)

Dépresseur: Silicate de sodium (pour la gangue de silice)

4.3.2.Défis techniques:

Les minéraux de gangue en calcium (calcite, fluorite, apatite, baryte) partagent des caractéristiques de flottabilité similaires avec Scheelite:

Tous répondent aux collectionneurs d'acides gras

Nécessiter le développement dedépresseurs à haute sélectivité

4.4.Stratégies d'optimisation des processus

4.4.1.Nouveau développement dépresseur:

Inhibition sélective cible de la gangue de calcium

4.4.2.Schémas de réactifs avancés:

Systèmes de collection composite(par exemple, mélanges oléates-sulfonate)

Combinaisons dépressives synergiques

4.4.3.Innovations de circuit:

Feuilles de feuilles hybrides à flottaison de gravité

Étape du broyage avec la libération sélective

5. Spécifications techniques de flottation par la fluorite

5.1.Caractéristiques minérales

Formule chimique: CAF₂

Contenu en fluor: 48,9%

Propriétés physiques:

Densité: 3,18 g / cm³

MOHS DURYNESS: 4

État industriel: La Chine est un leader mondial de la production de fluorite

Applications primaires: Industries chimiques, métallurgiques et céramiques

5.2.Sélection de la méthode de bénéfice

5.3.Paramètres du processus de flottation

5.3.1.Conditions de base

Température de la pulpe: ≥60 ° C

Qualité de l'eau: Eau douce (dureté <100 mg / L)

gamme de pH: 8–9.5

Étapes de nettoyage: ≥3

5.3.2.Régime réactif

Modificateurs de pH: Na₂co₃ / naoh

Dépresseurs:

Gangue siliceuse: silicate de sodium

Carbonate Gangue: dépresseur combiné (silicate de sodium + sels al)

Baryte: amidon / lignosulfonates

Collectionneurs: Acide oléique / acides gras végétaux / huile haute

5.4.Stratégies de traitement des minerai réfractaires

5.4.1.Type à carbonate élevé

Combinaison dépressive:

Acide tannique + quebracho + dichromates

Mesures améliorées:

Utilisation synergique de silicate de sodium + sels al solubles

5.4.2.Type à barre haute

Options de prétraitement:

Préconcentration de gravité

Fléchissement prioritaire de la baryte (collecteur de sulfonate de pétrole)

Processus principal:

Modificateurs: silicate de sodium + bacl₂

Fléchissement de la fluorite: collecteur d'acide oléique

6. Spécifications techniques pour la flottaison de minéraux solubles

6.1.Minéraux de sel solubles majeurs

6.2.Processus de flottation au sel en potasse

6.2.1.Caractéristiques d'alimentation

Impuretés courantes: Halite, sels de magnésium, gypse, argile

Exigences de prétraitement:

Élimination de l'argile: opération de désliminant

Taille des particules: ≥95% passant 0,3 mm

6.2.2.Conditions de flottaison

Moyen: Solution de saumure saturée (densité 1,18-1,20 g / cm³)

Sélection des collectionneurs:

Amines (pour la sélectivité KCL)

Sulfates alkyle (pour séparation KCL / NaCl)

Paramètres clés:

Température de la pulpe: 25-35 ° C

Plage de pH: 6-8 (neutre)

6.3.Borate Float Technology

6.3.1.Processus standard

Flottation de borax:

Activateur: bacl₂ (optimal)

Collectionneur: oléate de sodium

Borates de calcium / magnésium: Flottation directe des acides gras

6.3.2.Gestion des gangs

Argile: Hydrocyclone Desliming

Dépression de gypse:

Dépresseur: amidon (0,5-1,5 kg / t)

Formule améliorée: amidon + phosphates

6.3.3.Défis techniques

Interférence de silicate de magnésium:

Nécessite des activateurs sélectifs

Recommandé: circuit combiné à flottaison de gravité

6.4.Paramètres de contrôle critique

Notes de mise en œuvre industrielles:
Les tests de flottation systématiques doivent déterminer:
✓ Finesse de broyage optimal
✓ Dosages de réactifs précis
✓ Plage de température de la pulpe
✓ Nombre d'étapes de nettoyage