비황화광석의 부유는 어떻게 작용합니까?

2025년 7월 21일

부유법은 유용 광물을 광석에서 분리하는 데 널리 사용되는 광물 처리 기술입니다. 황화 광석과 가장 흔하게 연관되지만, 비황화 광석에도 적용될 수 있습니다. 비황화 광석에 대한 부유법의 원리는 황화 광석에 사용되는 원리와 크게 비슷하지만, 광물 화학, 표면 특성 및 필요한 시약의 차이로 인해 몇 가지 중요한 차이점이 있습니다. 비황화 광석에 대한 부유법의 작동 원리를 설명합니다.

부유의 핵심 원리

부유는 광물의 표면 특성 차이에 의존합니다. 소수성(물을 밀어내는) 입자는 기포에 부착되어 표면으로 부상하고, 친수성(물을 끌어당기는) 입자는 슬러리에 남아 폐기물로 버려집니다.

비황화물 광석의 경우, 목표 광물을 선택적으로 소수성으로 만들면서 갱사 광물을 억제하는 것이 어려운 경우가 많습니다. 갱사 광물은 황화물과 비교하여 표면 특성이 매우 다를 수 있습니다.

2. 비황화물 광석의 종류

비황화물 광석은 다양한 광물을 포함합니다:

• 산화물(예: 적철광, 자철광, 규선석)
• 규산염(예: 장석, 스포듀멘)
• 탄산염(예: 칼사이트, 석회석)
• 인산염(예: 인회석)
• 공업 광물(예: 형석, 황염석)

광물의 화학적 특성 차이로 인해 각 광석 유형에 특정 시약과 기술이 필요합니다.

3. 비황화물 부유에 사용되는 시약

비황화물 광석 부유에 사용되는 시약은 황화물 광석 부유에 사용되는 시약과 상당히 다릅니다.

집합체

• 수집제는 원하는 광물의 표면을 소수성으로 만들기 위해 사용됩니다.
• 비황화물 광석의 경우음이온 수집제(예: 지방산, 술폰산염, 인산염)가 산화물과 탄산염에 일반적으로 사용됩니다.
• 양이온 수집제(예: 아민)은 실리케이트에 사용되며, 특히 반대 부유법(목표 광물 대신 부산물을 부유시키는 방법)에서 사용됩니다.

억제제

• 억제제는 원하지 않는 광물이 부유되는 것을 방지하는 데 사용됩니다.
• 예로는규산나트륨,전분및다인산염이 있습니다., 규산염, 점토 또는 탄산염을 침강시킬 수 있습니다.

기포제

• 발포제(예: 메틸이소부틸카르비놀, 소나무 오일)는 거품을 안정화하고 거품 크기를 조절하는 데 사용됩니다.

pH 조절제

• pH 조절은 광물의 표면 전하와 컬렉터의 효과에 영향을 미치기 때문에 중요합니다.
• 석회, 황산 또는 탄산나트륨을 일반적으로 pH를 조절하는 데 사용합니다.

활성제 및 비활성제

• 활성제(예: Cu²⁺와 같은 금속 이온)는 특정 광물의 표면 특성을 수정하여 컬렉터 부착을 개선하는 데 사용될 수 있습니다.
• 비활성화제(예: 시안화물 또는 황산염)는 원하지 않는 광물을 억제하는 데 사용됩니다.

4. 비황화물 광석의 부유 공정

부유 공정은 일반적으로 다음 단계를 포함하며, 특정 광석 유형에 맞게 조정됩니다.

A. 직접 부유

• 목표 광물은 소수성으로 만들어져 부유되고, 맥석 광물은 슬러리에 남아 있습니다.
• 예: 지방산을 컬렉터로 사용하여 인산염(인회석)을 부유시키는 것.

B. 역부유

• 맥석 광물이 부유되고, 목표 광물은 슬러리에 남아 있습니다.
• 석영(규산염)의 부유(아민을 컬렉터로 사용하여 철광석에서 분리).

C. 차별 부유

• 여러 광물을 단계적으로 분리하여 한 번에 하나의 광물을 선택적으로 부유시킵니다.

5. 비황화물 부유의 과제

• 표면 화학의 복잡성:비황화물 광물은 황화물 광물에 비해 표면 특성이 더욱 다양하여 선택적 부유를 더욱 어렵게 만듭니다.
• 미세 입자:비황화물 광석은 분쇄 과정에서 종종 미세 입자가 생성되는데, 이는 질량이 적고 표면적이 커서 부유가 어렵습니다.
• 수질 반응성: 비황화물 부유는 수질(예: 경도, 불순물)에 매우 민감합니다.
• 시약 소비량: 비황화물 부유는 많은 양의 시약이 필요할 수 있으며, 이는 비용 증가를 초래합니다.

6. 비황화물 광석 부유의 예

• 철광석: 적철석과 자철석은 양이온 컬렉터를 사용한 역부유로 실리케이트 광물을 제거하여 종종 부유됩니다.
• 인산염: 인회석은 알칼리성 매질에서 지방산 기반 컬렉터를 사용하여 부유됩니다.
• 산업 광물: 장석과 스포듀멘과 같은 광물은 특정 광물학에 따라 아민 또는 지방산으로 부유됩니다.

7. 최근 진전

• 컬럼 부상법:미세 입자에 대한 선택성과 회수율을 개선했습니다.
• 미세 기포 부유: 기포-입자 상호작용을 위한 표면적을 증가시켰습니다.
• 시약 혁신:더욱 선택적이고 환경 친화적인 시약(예: 생분해성 컬렉터) 개발.

요약하면, 비황화물 광석에 대한 부유법은 독특한 표면 특성을 고려하여 시약 선택 및 공정 최적화를 신중하게 수행해야 하는 다재다능한 기술입니다.

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