異なる要因が黄鉄鉱の浮選にどのように影響するか？
黄鉄鉱の浮選は、その表面化学、鉱物間の相互作用、及び浮選システムの挙動を支配する要因の組み合わせによって影響を受けます。これらの要因は大きく次のように分類することができます。鉱物学的、化学的、及び操作的側面以下は、さまざまな要因が黄鉄鉱の浮選に与える影響です：
1. 鉱物学的要因
- 結晶構造と表面特性パイライトの結晶構造と欠陥の存在は、その表面の疎水性に影響を与える可能性があります。滑らかまたは清浄な表面は、酸化したり粗い表面よりも浮きやすい傾向があります。
- 鉱物組成パイライトはしばしば他の硫化鉱物（例：銅鉱、鉛鉱）や混じり鉱（例：石英、ケイ酸塩）と関連しています。これらの鉱物は、試薬を争ったり、ペーストの化学組成を変えることで浮遊選鉱に干渉することがあります。
- 表面酸化黄鉄鉱の表面は酸素の存在下で容易に酸化し、三価鉄水酸化物や元素硫黄のような他の酸化生成物を形成します。これにより、表面が親水性になり、浮選を抑制する可能性があります。
2. 化学的要因
スラリーのpH:
- 低pH（酸性条件）では、ピリットの浮選が親水性の鉄(III)水酸化物層の形成により抑制されることがあります。
- 高pH（アルカリ条件）では、消石灰（Ca(OH)₂）はpHを調整するためにしばしば使用されますが、表面に水酸化カルシウムの層を形成することでパイライトの浮遊を抑制する可能性があります。
- ピリット浮選の最適pHは、使用される薬剤によって中性からやや酸性の範囲にあることが多いです。
コレクター:
- キサンテート（例：アミルキサンテートカリウム）は、その表面にキサンテート-金属複合体を形成することで、黄鉄鉱の疎水性を高めるために一般的に使用されます。
- 収集剤の効果はpHや競合する鉱物の存在によって変わることがあります。ザンテートは他の硫化物とも相互作用するためです。
抑制剤:
- ライム、シアン化物、および他の試薬は、表面化学を修飾することによって黄鉄鉱の浮選を抑制したり、他の鉱物が浮遊することを許しながら選択的に黄鉄鉱を抑制したりすることができます。
- デンプンなどの有機抑制剤は、ガング浮選を抑制するためにも使用される。
活性剤:
- 特定のイオン、例えば銅イオンは、表面に疎水性の銅-キサン酸塩複合体を形成することによってピリットのフローテーションを活性化することができます。
- しかし、活性剤の過剰使用は、試薬の消費量の増加や不必要な鉱石鉱物の活性化を引き起こす可能性があります。
泡立て剤:
- フロッター（例: MIBC、パインオイル）は泡を安定させ、浮選セル内の気泡のサイズに影響を与え、間接的に黄鉄鉱の回収に影響を与えます。
- 過剰な発泡剤の追加は、非金属鉱物を捕らえる安定した泡を引き起こす可能性があります。
溶存酸素:
- 酸素は、黄鉄鉱の表面で疎水性の硫黄種の形成を促進することで、黄鉄鉱の浮選を強化することができます。
- しかし、過剰な酸素は酸化を引き起こし、親水性の鉄水酸化物種の形成につながる可能性があります。
3. 操作要因
研削条件:
- 過剰粉砕は、浮遊が難しい微細粒子（スラリーコーティング）の生成や、黄鉄鉱表面の酸化の増加を引き起こす可能性があります。
- 粉砕媒体（鋼とセラミック）はフローテーションにも影響を与えます。鋼の媒体は鉄水酸化物の形成を促進し、これが黄鉄鉱を抑制する可能性があります。
パルプ濃度:
- 高パルプ密度は試薬の分散不良や気泡-粒子付着効率の低下を引き起こす可能性があります。
- 低パルプ密度は試薬の分配を改善しますが、スループットを低下させる可能性があります。
空気流量:
- 制御された空気の流れは、適切な気泡サイズと発泡の安定性を維持するために重要です。空気が多すぎると泡が不安定になり、空気が少なすぎると気泡と粒子の衝突が制限される可能性があります。
フロテーション時間:
- 時間が不十分であると回復が不完全になる可能性がありますが、過剰な時間はガング鉱物の引き込みにつながることがあります。
温度:
- 高温はコレクターの吸着速度を高め、試薬の消費を減少させることができますが、過度の熱は泡立ちを不安定にし、酸化を増加させる可能性があります。
4. 環境およびプロセス水質
水の化学:
- プロセス水中のイオン（例：Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄²⁻）の存在は、表面電位を変化させたり、沈殿物を形成することによって、黄鉄鉱の浮選に影響を与える可能性があります。
- 再生水には、フローテーション性能に影響を与える残留試薬や汚染物質が含まれている可能性があります。
溶解固形物:
- 溶解固形物の高濃度は、スラリーのイオン強度を変化させ、試薬の吸着や泡の安定性に影響を与える可能性があります。
他の鉱物との相互作用
硫化物-硫化物相互作用:
- 黄鉄鉱はしばしば他の硫化鉱物（例：銅鉱、方鉛鉱）と採集者の間で競争します。この競争は、黄鉄鉱の回収を減少させるか、選択性を変える可能性があります。
鉱石の鉱石鉱床:
- もし gangue 鉱鉱が適切に抑制されていない場合、浮選試薬と競合し、硫化鉄の回収を減少させる可能性があります。
最適化戦略
- ピリットと関連鉱物の選択性を達成するために、pH、コレクターの種類、および投与量を慎重に選択してください。
- 黄鉄鉱の酸化を最小限に抑えるために、通気条件と粉砕条件を制御します。
- 抑制剤と活性剤を適切に使用して選択性を高める。
- フローテーション性能に悪影響を与えないように、プロセス水の品質を監視してください。
これらの要因を理解し制御することで、黄鉄鉱の浮選を回収率、品位、選択性の最適化が可能になります。
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