लौह अयस्क में सिलिका रिवर्स प्लवन के लिए ऐल्काइल ईथर एमीन कलेक्टर

उन लोहे के अयस्क सांद्रकों के लिए जहाँ अंतिम सांद्रित में SiO₂ का स्तर अनुबंधित दंड सीमा से अधिक है, सिलिका रिवर्स फ्लोटेशन के लिए धनायनिक ईथर एमीन संग्राहक प्रमुख अभिकर्मक विकल्पों में से एक हैं। व्यावहारिक खरीद निर्णय यह नहीं है कि क्या 'ईथर एमीन' एक श्रेणी के रूप में कार्य करता है, बल्कि यह है कि आपके अयस्क, जल और फ्लोटेशन परिपथ के लिए कौन-सा विशिष्ट ईथर एमीन ग्रेड आवश्यक SiO₂ अस्वीकृति प्रदान करता है जबकि लौह पुनर्प्राप्ति की हानि न्यूनतम हो।

यह मार्गदर्शिका उन बातों को अलग करती है जिन्हें प्रदान किए गए स्रोत साक्ष्य द्वारा समर्थित किया गया है, और उन बातों को जिन्हें खरीद एवं प्रक्रिया टीमों को आपूर्तिकर्ता के टीडीएस/एसडीएस दस्तावेज़ों और स्थल-विशिष्ट प्रयोगशाला फ्लोटेशन परीक्षणों के माध्यम से प्राप्त करना आवश्यक है।

खरीदारों के लिए मुख्य बिंदु:

• ऐल्काइल ईथर ऐमीन और ऐल्काइल ईथर डाइऐमीन लौह अयस्क के उलट फ्रॉथ फ्लोटेशन में सिलिकेट अपवाहन के लिए स्थापित संग्राहक हैं।

• ईथर ऐमीन क्वार्ट्ज़ के संग्राहक के रूप में कार्य करते हैं और कैटायनिक उलट फ्लोटेशन में फेन निर्माण व्यवहार में भी योगदान देते हैं।

• ईथर ऐमीन संग्राहकों का उपयोग लौह अयस्क प्रसंस्करण में सिलिकेट अस्वीकृति के लिए विश्व स्तर पर किया जाता है, जिसमें ब्राज़ील में ८० मिलियन टन से अधिक लौह अयस्क सांद्रित के प्रसंस्करण का समावेश है।

• प्रदान किए गए स्रोत समूह में कोई विशिष्ट वाणिज्यिक ग्रेड, सीएएस संख्या, आणविक सूत्र, खुराक दर, एसआईओ₂ अपवाहन प्रतिशत, फी रिकवरी मान, या मिलानित ईथर ऐमीन बनाम टैलो ऐमीन परीक्षण शामिल नहीं है। ये मान आपूर्तिकर्ता के दस्तावेज़न और प्रयोगशाला परीक्षणों से प्राप्त किए जाने चाहिए।

• ग्रेड-विशिष्ट रासायनिक पहचान के लिए एकल सामान्य ईथर ऐमीन सीएएस को स्वीकार न करें।

पहला आरएफक्यू डेटा: उत्पाद पहचान तालिका

प्रस्तुत साक्ष्य में कोई आपूर्तिकर्ता कैटलॉग मौजूद नहीं है। अतः इस लेख में किसी व्यापारिक उत्पाद को ब्रांड नाम, सीएएस नंबर या आणविक सूत्र नहीं दिया गया है। ये वे सटीक क्षेत्र हैं जिन्हें खरीदार को उत्पादन प्रदर्शन की तुलना करने से पहले आपूर्तिकर्ता से आवश्यक करना चाहिए।

प्रदान किया गया स्रोत ईथर समूह को पॉलीऑक्सीएथिलीन श्रृंखला के रूप में वर्णित करता है। हालाँकि, वाणिज्यिक लौह-अयस्क संग्राहकों में, वास्तविक उत्पाद एकल ईथर संबंध वाला एल्कॉक्सीप्रोपिल ऐमीन या डाइऐमीन हो सकता है, या इसमें सीमित मात्रा में एल्कॉक्सीलेशन हो सकता है। अतः खरीदारों को आणविक संरचना, एल्कॉक्सीलेशन की मात्रा, कार्बन-श्रृंखला वितरण और सक्रिय सामग्री की जाँच सीधे निर्माता से करनी चाहिए। ये चर एकत्रण शक्ति, जल में विसरणीयता और फ्रोथ व्यवहार को प्रभावित कर सकते हैं।

1. लौह अयस्क में सिलिका रिवर्स फ्लोटेशन के लिए धनात्मक ईथर ऐमीन संग्राहक

ईथर ऐमीन खनिज प्रसंस्करण में फ्लोटेशन अनुप्रयोगों में उनकी दक्षता और चयनात्मकता के कारण धनात्मक संग्राहकों का एक महत्वपूर्ण वर्ग बन गए हैं। लौह अयस्क रिवर्स फ्लोटेशन में, लक्ष्य क्वार्ट्ज़ और अन्य सिलिकेट अशुद्धि होती है। ईथर ऐमीन संग्राहक क्वार्ट्ज़ की सतह से जुड़ता है, क्वार्ट्ज़ फ्रोथ में चला जाता है, और लौह खनिज कोशिका में सांद्रित धारा के रूप में शेष रहते हैं।

स्रोत के साक्ष्य भी पौधा अभियंताओं के लिए एक महत्वपूर्ण बिंदु दिखाते हैं: ईथरएमाइन्स केवल क्वार्ट्ज संग्राहक नहीं हैं। वे लौह अयस्कों के धनात्मक विपरीत तैराव में फ्रोथर्स के रूप में भी कार्य करते हैं। जबकि क्वार्ट्ज अधिशोषण का व्यापक रूप से अध्ययन किया जा चुका है, ईथर एमाइन फ्रोथ और फ्रोथ गुणों के तैराव चयनात्मकता पर प्रभाव का विस्तृत रूप से अध्ययन नहीं किया गया है। अतः खरीदारों को फ्रोथ व्यवहार को एक पृथक मूल्यांकन वस्तु के रूप में मानना चाहिए, न कि एक छोटे से पार्श्व गुण के रूप में।

ईथर एमाइन संग्राहक पहले से ही औद्योगिक स्तर पर उपयोग में लाए जा रहे हैं। उत्पन्न एमाइन-सिलिकेट प्रजातियाँ सिलिकेट तैराव पृथक्करण को बढ़ावा देने के लिए पर्याप्त रूप से सतह-सक्रिय हैं, और ईथर एमाइन संग्राहकों का उपयोग लौह अयस्क प्रसंस्करण संयंत्रों में सिलिकेट अस्वीकृति के लिए विश्व स्तर पर किया जाता है। केवल ब्राज़ील के लौह अयस्क उद्योग में ऐसे संग्राहकों को सिलिकेट अस्वीकृति मार्ग के हिस्से के रूप में शामिल करते हुए ८० मिलियन टन से अधिक लौह अयस्क सांद्रित का संसाधन किया जाता है।

इस अनुप्रयोग का लौह अयस्कों में, विशेष रूप से मैग्नेटाइट प्रणालियों में, सिलिकेट्स के लिए अच्छी तरह से स्थापित किया गया है, लेकिन उसी स्रोत के साक्ष्य यह भी बताते हैं कि कार्बोनेट–सिलिकेट प्रणालियों, विशेष रूप से मैग्नेसाइट में, ईथर एमीन के अनुप्रयोग का व्यापक रूप से अध्ययन नहीं किया गया है। कोई खरीदार यह धारणा नहीं करनी चाहिए कि क्वार्ट्ज-समृद्ध लौह अयस्क पर सिद्ध एक संग्राहक (कलेक्टर) कार्बोनेट-युक्त अयस्क पर बिना परीक्षण के सीधे लागू हो जाएगा।

एक धनात्मक ईथर एमीन संग्राहक के लिए आरएफक्यू में खरीदार को क्या निर्दिष्ट करना चाहिए?

कम से कम निम्नलिखित का अनुरोध करें:

• सटीक उत्पाद नाम और उत्पाद कोड।

• ग्रेड-विशिष्ट सीएएस संख्या और आणविक पहचान।

• क्या उत्पाद एक ऐल्काइल ईथर एमीन, ऐल्काइल ईथर डायामीन, या कोई अन्य ईथर-कार्यात्मक सर्फैक्टेंट है।

• सक्रिय सामग्री, विलायक, जल सामग्री और उदासीनीकरण रूप।

• पैकेजिंग, हिमांक, भंडारण सीमाएँ और शेल्फ लाइफ।

• वर्तमान टेक्निकल डेटा शीट (टीडीएस) और सुरक्षा डेटा शीट (एसडीएस)।

• बेंच फ्लोटेशन के लिए १–५ किलोग्राम का प्रयोगशाला नमूना।

• उद्धृत सटीक ग्रेड के लिए लिखित आपूर्ति पुष्टि।

किसी आपूर्तिकर्ता का निर्णय किसी सामान्य कथन पर न आधारित करें कि उत्पाद "लौह अयस्क के लिए एक ईथर एमीन है"। यह आपको मिलने वाले रासायनिक उत्पाद को परिभाषित नहीं करता है।

एक ही धनायनिक ईथर एमीन रसायन विभिन्न संयंत्रों में भिन्न-भिन्न प्रकार से क्यों प्रदर्शन कर सकता है?

क्योंकि ईथर एमीन्स संग्रहण और फ्रॉथ चरण व्यवहार दोनों में योगदान करते हैं। चयनात्मकता जल रसायन, सेल प्रकार और अभिकर्मक आपूर्ति बिंदु के साथ परिवर्तित हो सकती है। सैमार्को फ्लोटेशन परिपथ में औद्योगिक नमूनाकरण में यांत्रिक सेल्स, टैंक सेल्स और फ्लोटेशन कॉलम्स से जल और पल्प नमूने शामिल थे, जिससे प्रक्रिया स्थान और जल स्रोत का मूल्यांकन किया गया। एक सेल विन्यास में कार्य करने वाला एक संग्राहक दूसरे में भिन्न खुराक या फ्रॉथ प्रबंधन की आवश्यकता हो सकती है।

2. लौह अयस्क उलट फ्लोटेशन के लिए ईथर एमीन खुराक

प्रदान किए गए स्रोत के साक्ष्य में लौटी हुई धनात्मक प्लवन विधि के लिए प्रयोगशाला प्रक्रिया शामिल है, जिसमें आयरन अयस्क के पृथक्करण के लिए ईथर ऐमीन संग्राहक का उपयोग किया जाता है। आधारभूत अयस्क तैयारी इस प्रकार है:

• आयरन अयस्क को एक लक्ष्य कण आकार तक कुचलें और पीसें, जो आमतौर पर १५० माइक्रोमीटर से ८०% कण गुज़रने के बराबर होता है।

• पीसे गए अयस्क का एक प्रतिनिधिक नमूना तैयार करें, उदाहरण के लिए १००० ग्राम।

• पीसे गए अयस्क को एक प्रयोगशाला प्लवन कोष में डालें, जैसे कि डेनवर-प्रकार का कोष।

स्रोत अंश में कोई सार्वभौमिक ईथर ऐमीन खुराक दर नहीं बताई गई है। यह अपेक्षित है: खुराक अयस्क की खनिज विज्ञान, आहरण में SiO₂ की मात्रा, कण आकार वितरण, जल कठोरता, स्टार्च अवरोधक के प्रकार और खुराक, pH तथा प्लवन काल पर निर्भर करती है। कोई आपूर्तिकर्ता बिना अयस्क के परीक्षण किए एकल संयंत्र खुराक का विश्वसनीय उद्धरण नहीं दे सकता।

खरीद तुलना के लिए, खुराक का मूल्यांकन अयस्क के प्रति टन सक्रिय संग्राहक के ग्राम में किया जाना चाहिए। यदि दो आपूर्तिकर्ता तैयार द्रव खुराक के रूप में उद्धरण देते हैं, तो उन्हें सक्रिय पदार्थ पर मानकीकृत करें। अन्यथा, जल या विलायक की मात्रा एक भ्रामक दक्षता तुलना उत्पन्न कर देगी।

ईथर एमाइन डोज-रिस्पॉन्स परीक्षण योजना

तुलना केवल तभी वैध है जब दोनों उत्पादों के लिए समान अयस्क नमूना और समान फ्लोटेशन परिस्थितियाँ उपयोग की गई हों।

आपूर्तिकर्ता तुलनाओं में खुराक को कैसे व्यक्त करना चाहिए?

सक्रिय घटक के आधार पर खुराक का अनुरोध करें। उदाहरण के लिए, प्रति टन सक्रिय संग्राहक के ग्राम की तुलना करें, तनु उत्पाद के मिलीलीटर नहीं। साथ ही, सक्रिय सामग्रि, विलायक प्रकार और अनुशंसित तनुता के बारे में भी पूछें। इससे तनु उत्पाद के प्रदर्शन का अतिमूल्यांकन या अधिक सांद्रित उत्पाद के प्रदर्शन का अवमूल्यांकन रोका जा सकता है।

खुराक दावों की तुलना करने से पहले कौन-सी प्रयोगशाला परिस्थितियाँ निश्चित करनी आवश्यक हैं?

पी80, अयस्क का बैच, पल्प का घनत्व, पीएच, दबाव रोधक का प्रकार और मात्रा, जल रसायन विज्ञान, फ्लोटेशन का समय, वायु प्रवाह दर और सेल की ज्यामिति को निश्चित करें। मूल प्रयोगशाला प्रक्रिया पी80 को 150 माइक्रोमीटर और डेनवर-प्रकार की सेल में एक प्रतिनिधित्वपूर्ण 1000 ग्राम नमूने के साथ शुरू होती है। यदि एक परीक्षण में संयंत्र के पुनः प्राप्त जल का उपयोग किया जाता है और दूसरे में नल का जल, तो मात्रा की तुलना विश्वसनीय नहीं होगी, खासकर क्योंकि फ्लोटेशन परिपथों में जल रसायन विज्ञान नमूना लेने के बिंदु के आधार पर भिन्न हो सकता है।

3. ईथर एमीन संग्राहकों के साथ सिलिका निष्कर्षण दक्षता

सिलिका निष्कर्षण दक्षता ईथर एमीन रासायनिक वर्ग का एक निश्चित गुण नहीं है। यह एक प्रक्रिया परिणाम है जो संग्राहक, अयस्क की सतह, जल रसायन विज्ञान, दबाव रोधक और फ्लोटेशन सेल के संचालन की अंतःक्रिया द्वारा उत्पादित होता है।

प्रदान किए गए स्रोत के साक्ष्य में कोई उत्पाद-विशिष्ट SiO₂ अपवर्जन प्रतिशत या Fe पुनर्प्राप्ति मान नहीं है। अतः इस लेख में कोई सार्वभौमिक ‘उच्च दक्षता’ संख्या नहीं बताई गई है। कोई खरीदार आपूर्तिकर्ता के उत्पाद-सूची में दी गई दक्षता की दावा को तब तक असत्यापित मानना चाहिए, जब तक कि उसे खरीदार के अपने अयस्क नमूने पर पुनः उत्पन्न नहीं किया जाता है।

स्रोत समूह में उल्लिखित औद्योगिक अनुभव से पता चलता है कि ईथर ऐमीन संग्राहकों का उपयोग विश्व भर में लौह अयस्क प्रसंस्करण संयंत्रों में सिलिकेट अपवर्जन के लिए किया जाता है, जिसमें ब्राज़ीलियाई सांद्रण संयंत्रों में बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता है। हालाँकि, यह केवल औद्योगिक अपनाने की पुष्टि करता है, साइट-विशिष्ट सिलिका अपवर्जन की गारंटी नहीं।

मापने के पैमाने को बढ़ाने के दौरान सिलिका अपवर्जन की दक्षता में गिरावट का क्या कारण होता है?

स्रोत के साक्ष्य से कई प्रक्रिया कारकों की जाँच करने की सिफारिश की गई है:

• फ्रॉथ के गुण: ईथर ऐमीन्स फ्रॉथर के रूप में भी कार्य करते हैं, अतः डोज़ और जल-रसायन शास्त्र के आधार पर फ्रॉथ की स्थिरता और चयनात्मकता में परिवर्तन हो सकता है।

• सेल विन्यास: औद्योगिक नमूनाकरण को मैकेनिकल सेल, टैंक सेल, और फ्लोटेशन कॉलम के आर-पार किया गया है। कोशिका प्रकारों के अनुसार दक्षता समान नहीं है।

• जल रसायन विज्ञान: लौह अयस्क फ्लोटेशन परिपथ में विभिन्न बिंदुओं से लिए गए जल नमूनों की रचना में अंतर हो सकता है। पुनः प्राप्त जल और अवशेष जल चयनात्मकता को प्रभावित कर सकते हैं।

• पोषण आकार विचलन: यदि संयंत्र का पीसना प्रयोगशाला के P80 (150 µm) की तुलना में मोटा या बारीक है, तो संग्राहक की मात्रा और पुनर्प्राप्ति में परिवर्तन हो सकता है।

SiO₂ निष्कर्षण में कमी का समाधान स्वतः ही अधिक संग्राहक मिलाकर नहीं करना चाहिए। अतिमात्रा में डालने से झाग का व्यवहार बदल सकता है और चयनात्मकता कम हो सकती है, खासकर क्योंकि ईथर एमीन्स में झाग निर्माता का कार्य भी होता है।

सिलिका निष्कर्षण दक्षता परीक्षण में क्या मापा जाना चाहिए?

फीड SiO₂, फीड Fe, कॉन्सेंट्रेट SiO₂, कॉन्सेंट्रेट Fe, Fe पुनर्प्राप्ति, द्रव्यमान आकर्षण, संग्राहक सक्रिय मात्रा, pH, जल कठोरता, फ्रॉथ ऊँचाई, फ्रॉथ जल सामग्री और फ्लोटेशन समय का रिकॉर्ड करें। एक ही अयस्क पर पहले/बाद में तुलना, एकल सिलिका अस्वीकृति प्रतिशत की तुलना में अधिक उपयोगी है।

4. आयरन अयस्क फ्लोटेशन के लिए ईथर एमाइन बनाम टैलो एमाइन

उपलब्ध स्रोत सामग्री में ईथर एमाइन और टैलो एमाइन संग्राहकों के बीच कोई मिलानित प्रयोगशाला या संयंत्र तुलना नहीं है। कोई तुलनात्मक मात्रा, SiO₂ ग्रेड, Fe पुनर्प्राप्ति या फ्रॉथ प्रदर्शन मान उपलब्ध नहीं हैं। अतः इस लेख में कोई ईथर एमाइन बनाम टैलो एमाइन प्रदर्शन लाभ दावा नहीं किया गया है।

एल्काइल ईथर एमाइन और एल्काइल ईथर डायएमाइन आयरन अयस्क के विपरीत फ्रॉथ फ्लोटेशन के लिए स्थापित संग्राहक परिवार हैं। उनकी विस्तृत संरचनाओं को ग्रेड-विशिष्ट पुष्टि के बिना सामान्य पॉलीऑक्सीएथिलीन-श्रृंखला विवरण में कम नहीं किया जाना चाहिए। टैलो एमाइन के साथ तुलना को एक ही अयस्क नमूने पर उत्पन्न किया जाना चाहिए।

ईथर एमाइन बनाम टैलो एमाइन मैच्ड-फ्लोटेशन परीक्षण योजना

चूँकि स्रोत सेट में कोई मैच्ड परीक्षण मान उपलब्ध नहीं हैं, इसलिए निम्नलिखित रिक्त परीक्षण योजना का उपयोग करें। इसे प्रदर्शन के प्रमाण के रूप में न देखें।

यह टेबल एक वास्तविक परीक्षण के लिए एक रूपरेखा है, कोई स्रोत-आधारित परिणाम नहीं। संयंत्र के परिणाम बेंच के परिणामों से भिन्न हो सकते हैं, और एकल बैच परीक्षण पूर्ण-पैमाने की योग्यता नहीं है।

क्या कोई संयंत्र आपूर्तिकर्ता के डेटा शीट के आधार पर टैलो ऐमीन से ईथर ऐमीन पर स्विच करना चाहिए?

नहीं। एक डेटा शीट उत्पाद की पहचान और विनिर्देश की पुष्टि कर सकती है, लेकिन यह खरीदार के अयस्क पर चयनात्मकता को साबित नहीं कर सकती। स्रोत का प्रमाण समर्थन करता है कि ईथर ऐमीन क्वार्ट्ज कलेक्टर और फ्रॉथर हैं, लेकिन यह टैलो ऐमीन की तुलना प्रदान नहीं करता। वर्तमान टैलो ऐमीन संदर्भ और ईथर ऐमीन उम्मीदवार के साथ एक मिलानित बेंच फ्लोटेशन परीक्षण चलाएँ, जिसमें समान पीसना, जल, पीएच, अवरोधक और सेल स्थितियाँ उपयोग की जाएँ। फिर एसआईओ₂ ग्रेड, फी रिकवरी और फ्रॉथ व्यवहार का एक साथ मूल्यांकन करें।

संयंत्र परीक्षण के दौरान कौन से क्षेत्र डेटा एकत्र किए जाने चाहिए?

एक पौधा परीक्षण के लिए, फीड SiO₂ और Fe, सांद्रित SiO₂ और Fe, Fe पुनर्प्राप्ति, सक्रिय संग्राहक की खपत, अवरोधक की खपत, झाग की गहराई, झाग में जल वाहन, निस्यंदन व्यवहार, और परिपथ में जल रसायन विज्ञान में कोई भी परिवर्तन दर्ज करें। यांत्रिक कोशिकाओं, टैंक कोशिकाओं और फ्लोटेशन स्तंभों के लिए संदर्भित समान नमूना संग्रह प्रणाली का उपयोग करें।

TDS, SDS और प्रयोगशाला नमूनों का अनुरोध करें

आपके लौह अयस्क सिलिका उलट फ्लोटेशन परिपथ के लिए धनात्मक ईथर एमीन संग्राहकों का मूल्यांकन करने के लिए, आपूर्तिकर्ता से निम्नलिखित का अनुरोध करें:

• ठीक उद्धृत ग्रेड के लिए वर्तमान TDS और SDS।

• ग्रेड-विशिष्ट CAS संख्या और आणविक संरचना सीमा।

• सक्रिय पदार्थ, विलायक, pH और भंडारण डेटा।

• बेंच फ्लोटेशन के लिए १–५ किलोग्राम का प्रयोगशाला नमूना।

• सक्रिय आधार पर खुराक और अनुशंसित संवर्धन स्थितियों के साथ एक लिखित RFQ।

• फ्लोटेशन प्रक्रिया पर आधारित एक स्थल-परीक्षण प्रोटोकॉल, जो 80% 150 µm से छोटे कणों के पारित होने से शुरू होता है और एक प्रतिनिधित्वपूर्ण प्रयोगशाला फीड पर आधारित है।

आपके अयस्क के सिर ग्रेड, लक्ष्य सांद्रित SiO₂, वर्तमान कलेक्टर प्रकार और मात्रा, स्टार्च/डिप्रेसैंट कार्यक्रम, संयंत्र के जल विश्लेषण और फ्लोटेशन प्रवाह आरेख को आपूर्तिकर्ता को भेजें। उनसे औद्योगिक स्तर पर बढ़ाने से पहले आपके वर्तमान कलेक्टर के विरुद्ध एक सुमेलित परीक्षण चलाने के लिए कहें।

नोट: उपरोक्त डेटा निर्दिष्ट अयस्क नमूनों और प्रयोगशाला परिस्थितियों पर आधारित हैं। संयंत्र के परिणाम खनिज विज्ञान, जल रसायन शास्त्र और प्रक्रिया सेटिंग्स के अनुसार भिन्न हो सकते हैं। औद्योगिक स्तर पर विस्तार से पूर्व साइट परीक्षण की सिफारिश की जाती है।