Alkyleteramin-indsamlermidler til siliciumoxid-omvendt opdrift i jernmalm

For jernmalmkoncentratorer, hvor SiO₂-indholdet i det endelige koncentrat overstiger kontraktlige bødegrænser, er kationiske eteramin-indsamlermidler et af de primære reagensvalg til kvarts omvendt flotering. Den praktiske købeslutning handler ikke om, om «eteramin» generelt fungerer som en kategori, men hvilken specifik eteramin-type giver den krævede SiO₂-afvisning med mindst mulig jernudbytte-tab på dit malm, vand og floterkreds.

Denne vejledning adskiller, hvad de leverede kildebeviser understøtter, fra det, som indkøbs- og procesholdene skal indhente gennem leverandørens TDS/SDS-dokumenter og laboratorietests for flotationsprocessen på stedet.

Nøglepunkter for købere:

• Alkyleteraminer og alkyleterdiaminer er etablerede samlerstoffer til fjernelse af silikat ved omvendt skumflotation af jernmalm.

• Eteraminer virker som kvartsamlerstoffer og bidrager også til skumdannelse ved kationisk omvendt flotation.

• Eteraminer som samlerstoffer anvendes globalt til udvaskning af silikat i jernmalmprocesering, herunder procesering af mere end 80 millioner tons jernmalkoncentrat i Brasilien.

• Det leverede kildesæt inkluderer ikke en specifik kommerciel kvalitet, CAS-nummer, molekylformel, doseringsrate, procentvis fjernelse af SiO₂, Fe-genindvinding eller sammenligningstest mellem eteramin og tallowamin. Disse værdier skal fremkomme fra leverandørdokumentation og laboratorieforsøg.

• Acceptér ikke ét generisk CAS-nummer for eteraminer som erstatning for en kemisk identitet, der er specifik for en bestemt kvalitet.

Første RFQ-data: Produktidentifikationstabel

Der er ingen leverandørkatalog i de fremlagte beviser. Derfor tildeles denne artikel ikke et mærkenavn, et CAS-nummer eller en molekylformel for et handlet produkt. Det er netop disse felter, som en køber bør kræve fra leverandøren, inden ydelevurderinger sammenlignes.

Den leverede kilde beskriver æthergruppen som en polyoxyethylenkæde. I kommercielle jernmalmflotationsmidler kan det faktiske produkt dog i stedet være en alkoxypropylamin eller -diamin med én enkelt ætherbinding, eller det kan indeholde en begrænset grad af alkoxylering. Købere bør derfor verificere molekylærstruktur, grad af alkoxylering, fordeling af kulstofkæder og indhold af aktivt stof direkte hos producenten. Disse variabler kan påvirke flotationsstyrken, vanddispersionsevnen og skumadfærd.

1. Kationisk eteramin-indsamlingsmiddel til silikatomvendt flotering af jernmalm

Eteraminer er blevet en betydelig klasse kationiske indsamlingsmidler i mineralbehandling på grund af deres effektivitet og selektivitet i floteringstilfælde. Ved omvendt flotering af jernmalm er målet kvarts og andre silikatforureninger. Eteramin-indsamlingsmidlet binder sig til kvartsoverfladen, kvarten føres til skummet, og jernmineralerne forbliver i cellen som koncentratstrømmen.

Kildebeviset viser også et afgørende punkt for anlægsingeniører: Eteraminer er ikke kun kvartsindsamlingsmidler. De virker også som skumdannere ved kationisk omvendt flotering af jernmalm. Mens kvartsadsorption har været bredt undersøgt, er effekten af etheramins skum- og skumeegenskaber på floteringsselektiviteten ikke detaljeret behandlet. Købere bør derfor behandle skumadfærd som et separat vurderingspunkt og ikke som en mindre sideegenskab.

Etheramin-samlere bruges allerede i industriel skala. De dannede amin-silikat-species er tilstrækkeligt overfladeaktive til at fremme silikat-flotationsseparation, og etheramin-samlere anvendes globalt til udvaskning af silikater i jernmalmforarbejdningsanlæg. Kun den brasilianske jernmalmindustri forarbejder mere end 80 millioner tons jernmalmkoncentrat, hvor disse samlere indgår i silikatudvaskningsprocessen.

Anvendelsen er vel etableret for silikater i jernmalm, især i magnetit-systemer, men samme kilde bemærker, at anvendelsen af etheraminer i karbonat–silikat-systemer – især i magnesit – ikke er blevet udforskede omhyggeligt. En køber bør ikke antage, at en samlertype, der har vist sig effektiv på kvartsrigt jernmalm, direkte kan overføres til et karbonatholdigt malm uden afprøvning.

Hvad skal en køber specificere i en anfordring om tilbud (RFQ) for en kationisk etheramin-samlertype?

Anmod mindst om følgende:

• Præcis produktnavn og produktkode.

• CAS-nummer og molekylær identitet, specifik for kvaliteten.

• Om produktet er en alkyleteramin, en alkyleterdiamin eller en anden etherfunktionel overfladeaktiv substans.

• Aktivt indhold, opløsningsmiddel, vandindhold og neutraliseringsform.

• Emballage, frysepunkt, opbevaringsbegrænsninger og holdbarhed.

• En aktuel teknisk datablad (TDS) og et sikkerhedsdatablad (SDS).

• En laboratorieprøve på 1–5 kg til laboratorieflotationsforsøg.

• En skriftlig leveringsbekræftelse for den præcise kvalitet, der er angivet i tilbuddet.

Tag ikke en leverandørbeslutning ud fra en generel udtalelse om, at produktet er "en etheramin til jernmalm". Det definerer ikke den kemiske produkttype, du vil modtage.

Hvorfor kan den samme kationiske etheramin-kemi give forskellige resultater på forskellige anlæg?

Fordi etheraminer bidrager både til opfangning og skumfaseadfærd. Selektiviteten kan ændre sig med vandkemi, cellestype og tilsætningspunkt for reagenser. Industriel prøvetagning i Samarco-opdriftskredsløbet har omfattet vand- og pulpråstoffer fra mekaniske celler, tankceller og opdriftskolonner, hvilket viser, at procesplacering og vandkilde indgår i vurderingen. En opfangningsmiddel, der virker i én cellekonfiguration, kan kræve en anden dosis eller anden skumstyring i en anden.

2. Etheramin-dosis til omvendt opdrift af jernmalm

De leverede kildebeviser inkluderer en laboratorieprocedure for omvendt kationisk opdrift af jernmalm ved brug af et etheramin-opfangningsmiddel. Den grundlæggende malmforberedelse er:

• Knus og mal jernmalmen til en målpartikelstørrelse, typisk 80 % gennem 150 mikrometer.

• Forbered en repræsentativ prøve af den malte malm, f.eks. 1000 g.

• Anbring den malte malm i en laboratorieopdriftscelle, f.eks. en celle af Denver-type.

Kildeudskriftet angiver ikke en universel etheramin-dosering. Det er forventeligt: Doseringen afhænger af malmens mineralogi, indfødt SiO₂, partikelstørrelsesfordeling, vandshardhed, type og dosis af stivelse som depressant, pH og flotationsvarighed. En leverandør kan ikke troværdigt angive én enkelt anlægsdosering uden at have testet malmprøven.

Til indkøbsammenligning bør doseringen vurderes som gram aktiv samler pr. ton malm. Hvis to leverandører angiver væskeformig dosering som leveret, skal denne normaliseres til aktivt stof. Ellers vil vand- eller opløsningsmiddelindholdet skabe en forkert effektivitetsammenligning.

Testplan for etheramin-dosis-respons

Sammenligningen er kun gyldig, når samme malmprøve og samme flotationsbetingelser anvendes for begge produkter.

Hvordan skal dosis angives ved leverandørsammenligninger?

Anmod om dosis udtrykt på grundlag af aktivt ingrediens. For eksempel sammenlign gram aktiv samler pr. ton, ikke milliliter fortyndet produkt. Anmod også om oplysninger om indholdet af aktivt stof, opløsningsmiddeltype og anbefalet fortynding. Dette undgår overvurdering af et fortyndet produkts ydeevne eller undervurdering af et mere koncentreret produkts ydeevne.

Hvilke laboratoriebetingelser skal fastlægges, før dosisangivelser kan sammenlignes?

Justér kornstørrelsen P80, malmprøveparti, slampetæthed, pH, type og dosis af depresant, vandkemi, flotationsvarighed, luftstrømningshastighed og cellegeometri. Den grundlæggende laboratorieprocedure starter med en P80 på 150 µm og en repræsentativ 1000 g prøve i en celle af Denver-type. Hvis én test bruger genanvendt anlægsvand og en anden bruger råvand, er dosis-sammenligningen ikke pålidelig, især fordi vandkemien i flotationskredsløb kan variere fra ét prøvetagningspunkt til et andet.

3. Kviksølvfjerningseffektivitet med etheramin-indsamlermidler

Kviksølvfjerningseffektiviteten er ikke en fast egenskab for etheramin-kemikaliernes klasse. Den er et procesresultat, der fremkommer ved interaktionen mellem indsamlermiddel, malmoverflade, vandkemi, depresant og drift af flotationscelle.

De leverede kildebeviser indeholder ikke en produkt-specifik SiO₂-fjernelsesprocent eller en Fe-genvindingsværdi. Derfor angiver denne artikel ikke et universelt "højt effektivitets"-tal. En køber bør behandle enhver effektivitetspåstand fra en leverandørkatalog som uverificeret, indtil den er genskabt på køberens malmprøve.

Den industrielle erfaring, der henvises til i kildeudvalget, viser, at etheramin-samlere anvendes globalt til silikatudvisning i jernmalmbehandlingsanlæg, herunder i stor skala i brasilianske koncentratorer. Dette bekræfter imidlertid kun industriel adoption, ikke en garanti for silikafjernelse på et bestemt sted.

Hvad får silikafjernelseseffektiviteten til at falde ved skaleringsop?

Kildebeviserne peger på flere procesfaktorer, der bør undersøges:

• Skumegenskaber: Etheraminer virker også som skumdannere, så skumstabilitet og -selektivitet kan ændre sig med dosis og vandkemi.

• Cellekonfiguration: Industriel prøvetagning er blevet udført i mekaniske celler, tankceller og flotationskolonner. Effektiviteten er ikke identisk for alle celletyper.

• Vandkemi: Vandprøver fra forskellige punkter i en jernmalmflotationskreds kan variere i sammensætning. Genbrugsvand og restvand kan påvirke selektiviteten.

• Foderstørrelsesafvigelse: Hvis malmstørrelsen i anlægget er grovere eller finere end laboratoriets P80 på 150 µm, kan kollektordoseringen og udbyttet ændres.

En faldende SiO₂-fjernelse bør ikke automatisk løses ved at tilføje mere kollektor. Overdosering kan ændre skumadfærd og mindske selektiviteten, især fordi etheraminer har skumdannende funktion.

Hvad skal måles i en siliciumdioxid-fjernelseseffektivitetstest?

Registrer foder-SiO₂, foder-Fe, koncentrat-SiO₂, koncentrat-Fe, Fe-genindvinding, masseudtræk, aktiv kollektordosering, pH, vandhårdhed, skumhøjde, skumvandindhold og flotationsvarighed. En før/efter-sammenligning på samme malm er mere nyttig end en isoleret siliciumdioxidafvisningsprocent.

4. Eteramin versus talgamin til flotationsopberedning af jernmalm

Det tilgængelige kilde materiale indeholder ikke en matchet laboratorie- eller anlægs-sammenligning mellem eteramin og talgamin som samlede stoffer. Ingen sammenligningsværdier for dosis, SiO₂-indhold, Fe-genindvinding eller skumytelse er tilgængelige. Der påstås derfor ingen ydeevnefordel for eteramin i forhold til talgamin i denne artikel.

Alkyl-eteraminer og alkyl-eterdiaminer er etablerede samlede stof-familier til omvendt skumflotation af jernmalm. Deres detaljerede strukturer bør ikke reduceres til en generisk polyoxyethylen-kæde-beskrivelse uden bekræftelse specifikt for kvaliteten. En sammenligning med talgamin skal udføres på samme malmprøve.

Testplan for matchet flotationsforsøg: eteramin versus talgamin

Da der ikke findes matchede testværdier i kildeudvalget, skal følgende tomme testplan anvendes. Den må ikke opfattes som bevis for ydeevne.

Tabellen er en ramme for en faktisk prøve, ikke et resultat baseret på kildeoplysninger. Anlægsresultater kan afvige fra laboratorieresultater, og én enkelt batchprøve er ikke en fuldskala-kvalifikation.

Skal et anlæg skifte fra talgamind til etheramin ud fra en leverandørens datablad?

Nej. Et datablad kan bekræfte produktidentitet og specifikation, men det kan ikke bevise selektivitet på køberens malm. Kildebeviset understøtter, at etheraminer er kvartsopsamlingsmidler og skumdannere, men det giver ikke en sammenligning med talgamind. Udfør en matchet laboratorieflotationsprøve med den nuværende talgamind-reference og den påtænkte etheramin-kandidat ved identisk kornstørrelse, vand, pH, nedsænkningsmiddel og cellebetingelser. Evaluer derefter SiO₂-indholdet, Fe-genvindingen og skumadfærd sammen.

Hvilke feltdata skal indsamles under en anlægsprøve?

Under en anlægsprøve skal følgende registreres: tilført SiO₂ og Fe, koncentrat SiO₂ og Fe, Fe-genindvinding, aktiv kollektorforbrug, depresantforbrug, skumsdybde, skumvandsoverførsel, filtreringsadfærd samt eventuelle ændringer i vandkemi gennem kredsløbet. Brug den samme prøvetagningsdisciplin, som er angivet for mekaniske celler, tankceller og flotationskolonner.

Anmod om TDS, SDS og laboratorieprøver

For at vurdere kationiske etheramin-kollektorer til din jernmalm-silica revers-flotationsproces, anmod leverandøren om følgende:

• Gældende tekniske datablade (TDS) og sikkerhedsdatablade (SDS) for den præcise, tilbudte kvalitet.

• Kvalitetsspecifik CAS-nummer og molekylær sammensætningsområde.

• Aktivt stof, opløsningsmiddel, pH og opbevaringsdata.

• En laboratorieprøve på 1–5 kg til laboratorieflotationsforsøg.

• En skriftlig anfordring om tilbud (RFQ) med dosis angivet på aktivt-stof-basis samt anbefalede betingelser for konditionering.

• En protokol for anlægsprøve baseret på flotationsproceduren, der starter ved 80 % passering af 150 µm og en repræsentativ laboratoriefremstillet råmateriale.

Send leverandøren din malmhovedgrad, dit mål for koncentratets SiO₂-indhold, din nuværende samlerstype og dosis, din stivelse/nedtrykningsprogram, din vandanalyse fra anlægget samt din flotationsprocesstruktur. Bed dem om at udføre en matchet test med din nuværende samler før industrielt skaleringsforsøg.

Bemærk: De ovenstående data er baseret på de angivne malmprøver og laboratoriebetingelser. Resultater fra værket kan variere afhængigt af mineralogi, vandkemi og procesindstillinger. Feltforsøg anbefales før industrielle skaleringsforsøg.