Депрессия зеленого гематита для обратной селективной флотационной сепарации от кварца камедью рожкового дерева

Новости

ДомДом / Новости / Депрессия зеленого гематита для обратной селективной флотационной сепарации от кварца камедью рожкового дерева

May 02, 2023

Депрессия зеленого гематита для обратной селективной флотационной сепарации от кварца камедью рожкового дерева

Научные отчеты, том 13,

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 8980 (2023) Цитировать эту статью

202 доступа

Подробности о метриках

Обратная катионная флотация в настоящее время является основным методом переработки мелкозернистого гематита из силикатов. Флотация известна как эффективный метод обогащения полезных ископаемых, позволяющий бороться с потенциально опасными химическими веществами. Таким образом, использование экологически чистых флотореагентов для такого процесса является растущей потребностью в устойчивом развитии и переходе к «зеленой» технологии. В качестве инновационного подхода в этом исследовании был изучен потенциал камеди рожкового дерева (LBG) в качестве биоразлагаемого депрессанта для селективного отделения мелкодисперсного гематита от кварца посредством обратной катионной флотации. Были проведены различные условия флотации (микро- и периодическая флотация), а механизмы адсорбции LBG были изучены с помощью различных анализов (измерение угла смачивания, поверхностная адсорбция, измерения зета-потенциала и ИК-Фурье анализ). Результаты микрофлотации показали, что LBG может избирательно подавлять частицы гематита с незначительным влиянием на плавучесть кварца. Флотация смешанных минералов (смесь гематита и кварца в различных соотношениях) показала, что LGB может повысить эффективность разделения (извлечение гематита> 88%). Результаты исследования смачиваемости поверхности показали, что даже в присутствии коллектора (додециламина) LBG уменьшал работу адгезии гематита и незначительно влиял на кварц. Согласно данным различных анализов поверхности, LBG избирательно адсорбировался за счет водородных связей на поверхности гематита.

В связи со значительным спросом на железо и сталь в различных отраслях промышленности, низкосортные, тонковкрапленные железооксидные руды со сложной минералогией учитываются как ресурсы железа и перерабатываются с использованием различных технологий обогащения1. Было хорошо задокументировано, что обратная (катионная/анионная) флотационная сепарация является наиболее комплексной технологической практикой для обогащения низкосортных гематитовых руд, при которых высвобождение минералов происходит в виде мелких фракций2,3. Силикаты, наиболее типичные фазы пустой породы, будут плавать в катионных/анионных коллекторах, а гематит должен подавляться депрессорами4,5,6. Однако для обогащения гематита из этих низкосортных руд в схемы флотации необходимо подавать огромный объем материалов, что требует значительного количества реагентов. Эти факты возникают в результате использования селективных и экологически чистых флотационных химикатов на протяжении всего процесса, что повышает эффективность процесса и снижает потенциальные экологические проблемы7,8. Таким образом, было проведено несколько исследований с целью изучения экологически чистого подхода к обогащению низкосортных гематитовых руд с использованием экологически чистых биоразлагаемых депрессантов1,9,10,11,12,13,14,15,16,17.

С этой целью были успешно исследованы различные депрессанты, такие как крахмал18,19,20,21, декстрин9,10,17, карбоксилметилцеллюлоза12,13, гуминовые кислоты14,15 и танин16. Эти исследования показали, что разработка экологически чистых депрессантов для разделения гематита обратной флотацией будет способствовать «зеленому» переходу к устойчивому развитию и более чистому производству. Таким образом, важно изучить различные биоразлагаемые депрессанты, такие как на основе полисахаридов, на основе полифенолов и на основе лигносульфонатов, для подавления гематита и изучить механизмы их адсорбции посредством селективного разделения.

Камедь рожкового дерева (LBG) представляет собой гидроколлоид, экстрагированный из дерева Ceratonia siliqua, также известного как рожковое дерево, и широко используется в пищевой промышленности22. LBG представляет собой галактоманнановый полисахарид с высокой молекулярной массой и имеет мономерную структуру, аналогичную гуаровой камеди и таре23. LBG успешно применяется в качестве депрессора при флотационном отделении халькопирита от различных минералов (табл. 1). Сообщалось, что LBG может избирательно подавляться сульфидными минералами (сфалеритом, пиритом и галенитом) и тальком. LBG дезактивирует поверхность талька путем физической адсорбции, в основном за счет водородных связей. Это растянет плоскость сдвига двойного электрического слоя на поверхности частиц талька и уменьшит величину их электрического заряда24. Напротив, он показал химическую адсорбцию на поверхности сфалерита за счет взаимодействия с продуктами окисления25. Также было документально подтверждено, что LBG проявляет физическую адсорбцию на поверхности пирита и галенита, тогда как эта адсорбция была слабее на частицах халькопирита23,26. Удивительно, но о применении LBG в качестве селективного депрессора для флотационного разделения гематита и кварца не сообщалось.