Colectori pe bază de alchil-eter-amină pentru flotația inversă a silicei în minereul de fier

Pentru concentratoarele de minereu de fier în care conținutul de SiO₂ din concentratul final depășește limitele contractuale de penalizare, colectorii cationici de eter-amină reprezintă una dintre principalele opțiuni de reactivi pentru flotația inversă a silicei. Decizia practică de achiziție nu este dacă „eter-amina” funcționează ca categorie, ci care anume tip specific de eter-amină asigură respingerea necesară a SiO₂ cu pierdere minimă de fier în minereul dumneavoastră, apă și circuitul de flotație.

Această ghidare distinge ceea ce este susținut de dovezile sursei furnizate de ceea ce echipele de achiziții și de proces trebuie să obțină prin documentele TDS/SDS ale furnizorilor și prin teste de flotație de laborator specifice locului.

Puncte cheie pentru cumpărători:

• Aminele eter alchilice și diaminele eter alchilice sunt colectori consacrați pentru eliminarea silicatelor în flotația inversă cu spumă a minereului de fier.

• Aminele eter acționează ca colectori de cuarț și contribuie, de asemenea, la comportamentul de spumare în flotația inversă cationică.

• Colectorii pe bază de amine eter sunt utilizați la nivel global pentru respingerea silicatelor în procesarea minereului de fier, inclusiv în procesarea a peste 80 de milioane de tone de concentrat de minereu de fier în Brazilia.

• Setul de surse furnizat nu include un grad comercial specific, un număr CAS, o formulă moleculară, o rată de dozare, un procentaj de eliminare a SiO₂, o valoare de recuperare a Fe sau un test comparativ între o amină eter și o amină tallow. Aceste valori trebuie obținute din documentația furnizorului și din teste de laborator la scară de banc.

• Nu acceptați un singur număr CAS generic pentru amine eter ca substituent al identității chimice specifice unui anumit grad.

Prima tabelă de date RFQ: Identificarea produsului

Nu există niciun catalog de furnizor în dovada furnizată. Prin urmare, acest articol nu atribuie unui produs comercializat un nume de marcă, un număr CAS sau o formulă moleculară. Acestea sunt exact câmpurile pe care un cumpărător ar trebui să le solicite furnizorului înainte de a compara performanțele.

Sursa furnizată descrie grupul eteric ca fiind un lanț de polioxietilenă. În practică, la colectoarele comerciale pentru minereul de fier, produsul real poate fi, de fapt, o alcoxipropilamină sau o diaminoalcoxipropilă cu o singură legătură eterică sau poate conține un grad limitat de alcoxilare. Cumpărătorii trebuie, prin urmare, să verifice direct cu producătorul structura moleculară, gradul de alcoxilare, distribuția lanțurilor de carbon și conținutul activ. Aceste variabile pot influența puterea de colectare, dispersibilitatea în apă și comportamentul spumei.

1. Colector cationic cu eteramină pentru flotarea inversă a silicei în minereul de fier

Eteraminele au devenit o clasă importantă de colectori cationici în procesarea minereurilor datorită eficienței și selectivității lor în aplicațiile de flotare. În flotarea inversă a minereului de fier, ținta este cuarțul și alte gangue silicatice. Colectorul cu eteramină se aderă la suprafața cuarțului, iar cuarțul ajunge în spumă, în timp ce mineralele de fier rămân în celulă ca flux concentrat.

Dovezile din surse arată, de asemenea, un punct critic pentru inginerii de uzină: eteraminele nu sunt doar colectori pentru cuarț. Ele acționează, de asemenea, ca spumatori în flotarea inversă cationică a minereurilor de fier. Deși adsorbția pe cuarț a fost amplu studiată, efectul proprietăților spumei și ale spumei generate de eteramine asupra selectivității flotării nu a fost abordat în detaliu. Cumpărătorii ar trebui, prin urmare, să trateze comportamentul spumei ca un element separat de evaluare, nu ca o proprietate secundară minoră.

Colectorii de eter-amină sunt deja utilizați la scară industrială. Speciile de amină-silicat generate sunt suficient de active din punct de vedere superficial pentru a promova separarea prin flotație a silicaților, iar colectorii de eter-amină sunt utilizați la nivel global pentru eliminarea silicaților în uzinele de prelucrare a minereurilor de fier. Doar industria braziliană a minereurilor de fier prelucrează peste 80 de milioane de tone de concentrat de minereu de fier, unde acești colectori fac parte din ruta de eliminare a silicaților.

Aplicația este bine stabilită pentru silicați în minereurile de fier, în special în sistemele de magnetită, dar aceeași sursă de dovezi subliniază faptul că aplicarea eter-aminelor în sistemele carbonat–silicat, în special în cele care conțin magnesit, nu a fost studiată în profunzime. Un cumpărător nu ar trebui să presupună că un colector dovedit pe minereuri de fier bogate în cuarț se poate transfera direct pe un minereu care conține carbonați fără efectuarea unor teste.

Ce ar trebui să specifice un cumpărător într-o cerere de ofertă (RFQ) pentru un colector cationic de eter-amină?

Solicitați cel puțin următoarele:

• Numele exact al produsului și codul produsului.

• Numărul CAS și identitatea moleculară specifice pentru fiecare categorie.

• Dacă produsul este o alchil-eter-amină, o alchil-eter-diamină sau un alt tip de tensioactiv eter-funcționalizat.

• Conținutul activ, solventul, conținutul de apă și forma de neutralizare.

• Ambalajul, punctul de congelare, limitele de stocare și durata de valabilitate.

• O fișă tehnică de siguranță (TDS) și o fișă de date de siguranță (SDS) actualizate.

• Un eșantion de laborator de 1–5 kg pentru flotația la scară de bancă.

• O confirmare scrisă de aprovizionare pentru exacta categorie cotată.

Nu lua decizia privind furnizorul pe baza unei declarații generale conform căreia produsul este «o amină eterică pentru minereu de fier». Această afirmație nu definește produsul chimic pe care îl veți primi.

De ce aceeași chimie cationică de amină eterică poate avea performanțe diferite în instalații diferite?

Deoarece aminele eterice contribuie atât la colectare, cât și la comportamentul fazei de spumă. Selectivitatea poate varia în funcție de compoziția apei, tipul celulei și punctul de adăugare al reactivului. Eșantionarea industrială din circuitul de flotație Samarco a inclus eșantioane de apă și de pulpa din celule mecanice, celule cu rezervor și coloane de flotație, evidențiind că locația procesului și sursa apei fac parte din evaluare. Un colector care funcționează într-o configurație de celulă poate necesita o doză diferită sau o gestionare diferită a spumei într-o altă configurație.

2. Dozarea aminelor eterice pentru flotația inversă a minereului de fier

Dovada sursă furnizată include o procedură de laborator pentru flotația cationică inversă a minereului de fier, utilizând un colector de amine eterice. Pregătirea inițială a minereului este:

• Zdrobiți și măcinați minereul de fier până la o dimensiune țintă a particulelor, de obicei 80 % trecând prin 150 micrometri.

• Pregătiți o probă reprezentativă a minereului măcinat, de exemplu 1000 g.

• Introduceți minereul măcinat într-o celulă de flotație de laborator, cum ar fi o celulă de tip Denver.

Extractul sursă nu specifică o rată universală de dozare a aminelor eterice. Acest lucru este de așteptat: dozarea depinde de mineralogia minereului, de conținutul de SiO₂ din alimentare, de distribuția dimensiunilor particulelor, de duritatea apei, de tipul și doza de deprimant amidon, de pH și de timpul de flotație. Un furnizor nu poate indica în mod credibil o doză unică pentru o instalație fără a testa minereul.

Pentru comparația achizițiilor, dozarea trebuie evaluată în grame de colector activ pe tonă de minereu. Dacă doi furnizori indică dozarea sub formă lichidă, normalizați-o la substanța activă. În caz contrar, conținutul de apă sau de solvent creează o comparație falsă a eficienței.

Planul de testare a relației doză-răspuns pentru aminele eterice

Comparația este validă doar atunci când se folosesc aceeași probă de minereu și aceleași condiții de flotare pentru ambele produse.

Cum trebuie exprimată dozarea în comparațiile furnizorilor?

Cereți dozarea pe bază de ingredient activ. De exemplu, comparați grame de colector activ pe tonă, nu mililitri de produs diluat. Cereți, de asemenea, conținutul activ, tipul de solvent și diluția recomandată. Acest lucru împiedică supraestimarea performanței unui produs diluat sau subestimarea celei mai concentrate.

Ce condiții de laborator trebuie stabilite înainte de a compara afirmațiile privind dozare?

Reglați mărimea particulelor (P80), lotul de minereu, densitatea pulpei, pH-ul, tipul și doza de deprimant, compoziția apei, durata flotației, debitul de aer și geometria celulei. Procedura de bază în laborator pornește de la o valoare P80 de 150 µm și un eșantion reprezentativ de 1000 g într-o celulă de tip Denver. Dacă un test utilizează apă recuperată din uzină, iar altul folosește apă de robinet, compararea dozelor nu este fiabilă, mai ales deoarece compoziția apei în circuitele de flotație poate varia în funcție de punctul de prelevare.

3. Eficiența eliminării siliciului cu colectori de tip eter-amină

Eficiența eliminării siliciului nu este o proprietate fixă a clasei chimice a eter-aminelor. Este un rezultat al procesului, obținut prin interacțiunea dintre colector, suprafața minereului, compoziția apei, deprimant și modul de operare al celulei de flotație.

Dovada sursă furnizată nu conține un procentaj specific produsului de îndepărtare a SiO₂ sau o valoare de recuperare a Fe. Prin urmare, acest articol nu indică un număr universal de «eficiență ridicată». Un cumpărător ar trebui să considere orice afirmație privind eficiența din cataloagele furnizorilor ca nefiind verificată până când aceasta nu este reprodusă pe eșantionul propriu de minereu.

Experiența industrială menționată în setul de surse arată că colectanții pe bază de eter-amină sunt utilizați la nivel global pentru respingerea silicaților în uzinele de prelucrare a minereului de fier, cu utilizare la scară largă în concentratele braziliene. Totuși, acest lucru dovedește adoptarea industrială, nu o garanție a îndepărtării specifice de silicați la un anumit sit.

Ce determină scăderea eficienței îndepărtării silicaților în timpul măririi scalei?

Dovada sursă indică mai mulți factori de proces care trebuie verificați:

• Proprietățile spumei: Eter-aminele acționează, de asemenea, ca spumani, astfel încât stabilitatea și selectivitatea spumei pot varia în funcție de dozaj și de compoziția apei.

• Configurația celulelor: Eșantionarea industrială a fost efectuată în celulele mecanice, celulele de rezervor și coloanele de flotație. Eficiența nu este identică între tipurile de celule.

• Chimia apei: Probele de apă prelevate din diferite puncte ale unui circuit de flotație pentru minereu de fier pot avea compoziții diferite. Apa recuperată și apa de cozi pot afecta selectivitatea.

• Abaterea dimensiunii alimentării: Dacă granulometria din uzină este mai grosolană sau mai fină decât P80 de 150 µm obținut în laborator, doza de colector și randamentul de recuperare pot varia.

O scădere a eliminării SiO₂ nu trebuie rezolvată automat prin adăugarea unei cantități suplimentare de colector. Supradozarea poate modifica comportamentul spumei și poate reduce selectivitatea, în special deoarece aminele eterice au și funcție de spumant.

Ce trebuie măsurat într-un test de eficiență a eliminării siliciului?

Înregistrați conținutul de SiO₂ și Fe din alimentare, conținutul de SiO₂ și Fe din concentrat, recuperarea de Fe, extracția de masă, doza activă de colector, pH-ul, duritatea apei, înălțimea spumei, conținutul de apă al spumei și timpul de flotație. O comparație „înainte/după” pe aceeași probă de minereu este mai utilă decât o singură valoare izolată a procentului de respingere a siliciului.

4. Amina eter versus amina tallow pentru flotarea minereului de fier

Materialul sursă disponibil nu conține o comparație de laborator sau de uzină între colectoarele pe bază de amină eter și amină tallow. Nu sunt disponibile valori comparative privind dozajul, gradul de SiO₂, recuperarea Fe sau performanța spumei. Prin urmare, acest articol nu susține niciun avantaj de performanță al aminei eter față de amina tallow.

Aminele alchil eter și diaminele alchil eter sunt familii de colectori consacrate pentru flotarea inversă cu spumă a minereului de fier. Structurile lor detaliate nu trebuie reduse la o descriere generică a lanțului polioxietilenic fără confirmarea specifică pentru fiecare grad. O comparație cu amina tallow trebuie efectuată pe aceeași probă de minereu.

Planul de teste de flotare comparativă: amină eter versus amină tallow

Deoarece în setul sursă nu există valori de teste comparabile, utilizați planul de teste gol de mai jos. Nu îl tratați ca pe o dovadă de performanță.

Tabelul este un cadru pentru un test real, nu un rezultat bazat pe surse. Rezultatele obținute la uzină pot diferi de cele obținute la scară de birou, iar un singur test pe lot nu reprezintă o calificare la scară completă.

Ar trebui ca o uzină să treacă de la amina tallow la amina eter pe baza fișei tehnice furnizată de un furnizor?

Nu. O fișă tehnică poate confirma identitatea produsului și conformitatea cu specificațiile, dar nu poate dovedi selectivitatea acestuia pe minereul cumpărătorului. Datele de sursă susțin faptul că aminele eter sunt colectoare și spumogeni pentru cuarț, dar nu oferă o comparație cu amina tallow. Efectuați un test de flotație comparativ la scară de birou, folosind ca referință amina tallow actuală și amina eter ca variantă candidată, în condiții identice de măcinare, apă, pH, deprimant și celulă. Apoi evaluați împreună gradul de SiO₂, recuperarea Fe și comportamentul spumei.

Ce date de teren trebuie colectate în timpul unui test la uzină?

Pentru un test la uzină, înregistrați conținutul de SiO₂ și Fe din alimentare, conținutul de SiO₂ și Fe din concentrat, recuperarea Fe, consumul de colector activ, consumul de deprimant, adâncimea spumei, antrenarea apei în spumă, comportamentul la filtrare și orice modificări ale compoziției chimice a apei de-a lungul circuitului. Aplicați aceeași disciplină de eșantionare menționată pentru celulele mecanice, celulele cu rezervor și coloanele de flotație.

Solicitați fișele TDS, SDS și eșantioane de laborator

Pentru a evalua colecții cationice de tip eter-amină pentru circuitul dumneavoastră de flotație inversă silice-în-minereu-de-fier, solicitați următoarele de la furnizor:

• Fișele actuale TDS și SDS pentru exact acea calitate oferită.

• Numărul CAS specific calității și domeniul de compoziție moleculară.

• Conținutul de substanță activă, solventul, pH-ul și datele privind stocarea.

• Un eșantion de laborator de 1–5 kg pentru flotația la scară de bancă.

• O cerere scrisă de ofertă (RFQ), cu dozaj exprimat pe bază de substanță activă și condiții recomandate de condiționare.

• Un protocol de test la fața locului, bazat pe procedura de flotație care pornește de la o granulometrie de 80 % trecând prin sita de 150 µm și un eșantion de alimentare reprezentativ pentru laborator.

Trimiteți furnizorului gradul de cupru al minereului dumneavoastră, conținutul țintă de SiO₂ din concentrat, tipul și doza colectorului actual, programul de amidon/depresant, analiza apei din uzină și schema de flotație. Solicitați-le să efectueze un test comparativ cu colectorul dumneavoastră actual înainte de mărirea la scară industrială.

Notă: Datele de mai sus se bazează pe probele de minereu și condițiile de laborator specificate. Rezultatele obținute în uzină pot varia în funcție de mineralogie, compoziția apei și parametrii procesului. Se recomandă efectuarea de teste pe teren înainte de mărirea la scară industrială.