La flotación de minerales de metales no ferrosos y minerales mixtos

En condiciones de meteorización de superficie, los minerales de sulfuro primarios experimentan reacciones de oxidación con oxígeno atmosférico y soluciones acuosas, formando zonas minerales oxidadas secundarias. Estas zonas de oxidación generalmente se desarrollan en las porciones poco profundas de depósitos de mineral, con su grosor controlado por condiciones geológicas regionales, que varían entre 10 y 50 metros.

Basado en el grado de oxidación de los elementos metálicos en el mineral (es decir, el porcentaje de minerales oxidados en relación con el contenido total de metal), los minerales se pueden clasificar en tres categorías:

Mineral oxidado: tasa de oxidación> 30%

Mineral de sulfuro: tasa de oxidación <10%

Mineral mixto: tasa de oxidación entre 10-30%

Los minerales comunes de óxido de metal no ferroso incluyen principalmente:

Malachite (cu₂co₃ (OH) ₂)

Cerussite (PBCO₃)

Smithsonite (Znco₃)

Los minerales oxidados no ferrosos exhiben las siguientes características características:

(1)Textura de mineral complejacon granos minerales finamente diseminados que son difíciles de liberar, combinados con la fragilidad notable que conduce a una generación de limo severa durante la molienda fina;

(2)Composición mineral altamente heterogéneadonde los depósitos individuales a menudo albergan múltiples minerales de óxido del mismo metal, pero con flotabilidad de superficie marcadamente diferente;

(3)Presencia ubicua de limos secundarios y sales solubles;

(4)Variaciones de propiedad significativasentre diferentes depósitos, e incluso entre las secciones mineras dentro del mismo depósito, con respecto al grado de oxidación y las características del mineral.

Estas propiedades inherentes plantean desafíos tecnológicos sustanciales para la separación de flotación de minerales oxidados.

1. Flotación del mineral de plomo-zinc y sus mezclas

1.1. Minerales principales oxidados y sus métodos de flotación

1.1.1. Minerales de plomo oxidados llave:

Minerales principales oxidados industriales:

Cerusita(PBCO₃): Contenido de plomo 77.6%, densidad 6.5g/cm³, dureza de Mohs 3

Anglesita(PBSO₄): Contenido de plomo 68.3%, densidad 6.3g/cm³, dureza de Mohs 3

1.1.2.Proceso de flotación de sulfidización

1.1.2.1 hoja de flujo base

Minerales de plomo oxidados → tratamiento de sulfidización → flotación usando:

Coleccionistas preferidos: Xanthates avanzados

Coleccionistas alternativos: ditiofosfatos (aerofloats)

1.1.2.2 Opciones de pretratamiento

1.1.2.3 Controles críticos de sulfidización

Reactivos: Na₂s/nahs

PH óptimo: 9-10 (Cerussite)

Precauciones clave:

Evite la sobredosis de Na₂s (causa depresión)

Prevenir PH> 10 (conduce a un desprendimiento de películas de PBS)

Optimizaciones de procesos:
✓ Sustitución parcial de NAHS por Na₂s
✓ Ajuste de pH con (NH₄) ₂so₄ (1-2 kg/t) o h₂so₄
✓ Adición de reactivos por etapas (determinado por la prueba)

1.2.Minerales de óxido de zinc y métodos de flotación

1.2.1.Minerales principales de óxido de zinc industrial

1.2.2 Opciones de proceso de flotación

1.2.2.1.Flotación de sulfidización en caliente

Parámetros clave:

Temperatura de la pulpa: 60–70 ° C (crítico para la formación de películas de ZNS)

Activador: CUSO₄ (0.2–0.5 kg/t)

Coleccionista: Xanthates (por ejemplo, potasio amyl xanthate)

Aplicabilidad:

Efectivo para Smithsonite

Eficiencia limitada para hemimorfito

1.2.2.2.Flotación de amina grasa

Control de procesos:

ajuste de pH: 10.5–11 (usando Na₂s)

Coleccionista: Aminas grasas primarias (por ejemplo, acetato de dodecilamina)

Gestión de limo:

Opción A: Antes de la flotación.

Opción B: Dispersantes (hexametafosfato de sodio + na₂sio₃)

Enfoque innovador:

Emulsión de amina-na₂ (relación 1:50)

Elimina la necesidad de deslirar

1.3.Procesos de beneficio para minerales mixtos de plomo-zinc

1.3.1.Opciones de flujo de procesos

1.3.1.1.Sulfuros primero, circuito de óxidos-latas

Secuencia:
Minerales de sulfuro (flotación a granel/selectiva) → cable oxidado → zinc oxidado
Ventajas:

Maximiza la recuperación de sulfuro antes del tratamiento con óxido

Reduce la interferencia de reactivos entre los tipos de minerales

1.3.1.2.Circuito de láminas de plomo primero,

Secuencia:
Sulfuros de plomo → óxidos de plomo → sulfuros de zinc → óxidos de zinc
Ventajas:

Ideal para minerales con límites de liberación PB/Zn claros

Habilita esquemas de reactivos a medida para cada metal

1.3.2.Pautas de optimización de procesos

Minerales altamente oxidados (ZnO> 30%):

Usarcoleccionistas de aminapara recuperar:

Minerales de zinc oxidados

Sulfuros residuales de zinc

Dosis típica: 150–300 g/t C12 - C18 aminas

Criterios de selección de procesos:

Requiere:

Estudios de caracterización de mineral(MLA/QEMScan)

Prueba de banco(incluidas las pruebas de ciclo bloqueado)

Factores de decisión:

Relación de oxidación (PBO/ZNO vs. PBS/ZNS)

Índice de complejidad mineralógica

2. Características de flotación de minerales de sal de metal multivalente

2.1.Minerales representativos

Fosfatos:

Apatito[Ca₅ (Po₄) ₃ (F, Cl, OH)]
Tungstatados:

Cheelita(Cawo₄)
Fluoruros:

Fluorita(Caf₂)
Sulfatos:

Baritina(Baso₄)
Carbonatos:

Magnesita(MGCO₃)

Siderita(Feco₃)

2.2.Propiedades de flotación clave

2.3.Requisitos de proceso

2.3.1Optimización del sistema de reactivos

Desarrollo del modificador específico de minerales:

Apatita: silicato de sodio + almidón

Scheelite: proceso "Oleado de lima" (ph 9-10)

2.3.2Control de química de pulpa

Monitoreo de composición iónica (Ca²⁺/Mg²⁺ Interferencia)

Regulación potencial redox (para minerales que contienen hierro)

2.3.3Prioridades de innovación

Coleccionistas compuestos selectivos (por ejemplo, mezclas de ácidos grasos-amina)

Depresores inteligentes (polímeros que responden a pH)

3. Tecnología de flotación de apatita

3.1.Características mineralógicas

Fórmula química: Ca₁₀x₂ (po₄) ₆ (x = f/cl/oh)

Contenido de p₂o₅: 40.9–42.2% (materia prima primaria para fertilizantes de fosfato)

Estado de reserva:

El 80% de las reservas probadas de China sonfosforita sedimentaria

Dominado porfosforito silíceo de grado medio-bajo

3.2.Características de mineral

3.2.1.Composición de ganancias

3.2.2.Desafío clave

Desarrollodepresores de alta selectividadpara separación de carbonato-apatito

3.3.Mejores prácticas internacionales

3.3.1.Circuito de flotación directo(Caso de depósito de Kara-tau)

① Preparación de mineral

Finilidad de molienda: 95% que pasa 0.15 mm

Deslizante: eliminar partículas de 10–20 μm

② Flotación inversa (eliminación de carbonato)

Ajuste de pH: h₃po₄ a 4–5

Colector: ácidos grasos sintéticos

③ Flotación directa (recuperación de apatita)

Ajuste de pH: na₂co₃ a 9-10

Coleccionista: aceite alto

Trases: residuos de sílice

3.3.2.Proceso combinado aniónico-catiónico

Etapa 1: Flotación de carbonato (colector aniónico)

Etapa 2: flotación de sílice (coleccionista catiónico)

Rendimiento: 79% de recuperación de P₂O₅

3.4.Parámetros de control crítico

Optimización de molienda(Objetivo p80)

Gestión de limo(eficiencia del ciclón)

precisión de pH(± 0.2 tolerancia a la unidad)

Sinergia coleccionista(ácido graso: aceite alto = 3: 1)

4. Tecnología de flotación Scheelite

4.1.Características comparativas de los minerales de tungsteno industrial

4.2.Selección de métodos de beneficio

4.2.1.Proceso convencional:

Separación por gravedad(Preferido para minerales de tungsteno de grano grueso y alta densidad)

4.2.2.Aplicaciones de flotación:

Procesamiento primario de mineral de scheelite

Recuperación de gravedad concentradas limas
(Otros minerales de tungsteno rara vez procesados ​​por la flotación debido a la pobre flotabilidad)

4.3.Proceso de flotación de scheelite

4.3.1.Condiciones estándar:

Coleccionista: Oleate de sodio

modificador de pH: Na₂co₃ (mantenga el pH 9-10.5)

Depresivo: Silicato de sodio (para sílice de gangue)

4.3.2.Desafíos técnicos:

Los minerales gangue de calcio (calcita, fluorita, apatita, barite) comparten características de flotabilidad similares con scheelite:

Todos responden a los recolectores de ácidos grasos

Requiere desarrollo dedepresores de alta selectividad

4.4.Estrategias de optimización de procesos

4.4.1.Desarrollo depresivo novedoso:

Inhibición selectiva objetivo de la ganga con calcio

4.4.2.Esquemas de reactivos avanzados:

Sistemas de coleccionistas compuestos(por ejemplo, mezclas de sulfonato oleate)

Combinaciones depresores sinérgicas

4.4.3.Innovaciones de circuito:

Hojas de flujo híbridas de flotación por gravedad

Molilla de etapa con liberación selectiva

5. Especificaciones técnicas de flotación de fluorita

5.1.Características minerales

Fórmula química: CAF₂

Contenido de flúor: 48.9%

Propiedades físicas:

Densidad: 3.18 g/cm³

Dureza de Mohs: 4

Estado industrial: China es un líder mundial en producción de fluorita

Aplicaciones principales: Industrias químicas, metalúrgicas y cerámicas

5.2.Selección de métodos de beneficio

5.3.Parámetros del proceso de flotación

5.3.1.Condiciones básicas

Temperatura de la pulpa: ≥60 ° C

Calidad del agua: Agua blanda (dureza <100 mg/l)

rango de ph: 8–9.5

Etapas de limpieza: ≥3

5.3.2.Régimen de reactivo

modificadores de pH: Na₂co₃ / NaOH

Depresores:

Gangue silíceo: silicato de sodio

Gangue de carbonato: depresor combinado (silicato de sodio + sales Al)

Barite: almidón / lignosulfonates

Coleccionistas: Ácido oleico / ácidos grasos vegetales / aceite alto

5.4.Estrategias de procesamiento de mineral refractario

5.4.1.Tipo alto de carbonato

Combinación deprimente:

Ácido tánico + quebracho + dicromatos

Medidas mejoradas:

Uso sinérgico de silicato de sodio + sales de Al soluble

5.4.2.Tipo alto-barito

Opciones de pretratamiento:

Preconcentración de gravedad

Flotación prioritaria de barite (coleccionista de sulfonato de petróleo)

Proceso principal:

Modificadores: silicato de sodio + BACL₂

Flotación de fluorita: colector de ácido oleico

6. Especificaciones técnicas para la flotación mineral de sal soluble

6.1.Minerales de sal solubles principales

6.2.Proceso de flotación de sal de potasa

6.2.1.Características de alimentación

Impurezas comunes: Halite, sales de magnesio, yeso, arcilla

Requisitos de pretratamiento:

Extracción de arcilla: operación de deslumación

Tamaño de partícula: ≥95% pasando 0.3 mm

6.2.2.Condiciones de flotación

Medio: Solución de salmuera saturada (densidad 1.18-1.20 g/cm³)

Selección de coleccionistas:

Aminas (para selectividad de KCL)

Sulfatos de alquilo (para la separación de KCl/NaCl)

Parámetros clave:

Temperatura de la pulpa: 25-35 ° C

Rango de pH: 6-8 (neutral)

6.3.Tecnología de flotación de borato

6.3.1.Procesos estándar

Flotación bórax:

Activador: BACL₂ (óptimo)

Colector: oleate de sodio

Boratos de calcio/magnesio: Flotación directa de ácidos grasos

6.3.2.Gestión de ganancias

Arcilla: Hidrociclón deslumando

Depresión de yeso:

Depresante: almidón (0.5-1.5 kg/t)

Fórmula mejorada: almidón + fosfatos

6.3.3.Desafíos técnicos

Interferencia de silicato de magnesio:

Requiere activadores selectivos

Recomendado: circuito combinado de flotación por gravedad

6.4.Parámetros de control crítico

Notas de implementación industrial:
Las pruebas de flotación sistemática deben determinar:
✓ Fineza de molienda óptima
✓ Dosis de reactivos precisos
✓ Rango de temperatura de la pulpa
✓ Número de etapas de limpieza