Alkilski eterski aminski zbirniki za obratno flotacijo silicija v železni rudi

Pri koncentratorjih železove rude, kjer je končna koncentracija SiO₂ višja od pogodbene meje za kazni, so kationični eterski amini ena glavnih izbir za reagente pri obratni plavajoči separaciji kremenika. Praktična odločitev o nakupu ni, ali »eterni amin« kot kategorija deluje, temveč katera določena različica eternega amina zagotavlja zahtevano izločanje SiO₂ pri najmanjši izgubi železa na vaši rudi, vodi in plavajoči napravi.

Ta priročnik loči, kaj podpirajo predloženi izvorni dokazi, in kaj morajo ekipe za nabavo ter postopke pridobiti prek dokumentov o tehničnih podatkovnih listih (TDS) in varnostnih podatkovnih listih (SDS) dobaviteljev ter laboratorijskih plavutnih preskusov na določenem mestu.

Ključne točke za kupce:

• Alkil eter amini in alkil eter diaminи so uveljavljeni zbirniki za odstranjevanje silikatov pri obrnjeni penasti flotaciji železove rude.

• Eter amini delujejo kot zbirniki kvarca in hkrati prispevajo k penjenju pri kationski obrnjeni flotaciji.

• Eter aminski zbirniki se po vsem svetu uporabljajo za zavrnitev silikatov pri predelavi železove rude, vključno z obdelavo več kot 80 milijonov ton koncentrata železove rude v Braziliji.

• Predložena skupina virov ne vsebuje določene komercialne različice, številke CAS, molekulske formule, odmerka, odstotka odstranitve SiO₂, vrednosti povračila Fe ali primerjalnega preskusa eternih aminov nasproti talnimi aminom. Te vrednosti morajo izvirati iz dokumentacije dobavitelja in laboratorijskih preskusov.

• Ne sprejmite ene splošne številke CAS za eter amine kot nadomestka za kemično identiteto, ki je posebej določena za posamezno različico.

Prvi RFQ podatki: Tabela za identifikacijo izdelka

V predloženih dokazilih ni na voljo katalog dobavitelja. Zato ta člen ne dodeli blagovne znamke, številke CAS ali molekulske formule trženemu izdelku. To so ravno polja, ki jih mora kupcu zahtevati od dobavitelja pred primerjavo zmogljivosti.

Zdajšnji vir opisuje etersko skupino kot verigo polioksietilena. V komercialnih zbirnikih za železovo rudo pa dejanski izdelek pogosto predstavlja alkoksi-propil-amin ali diamin z eno samo etersko vezjo ali pa vsebuje omejeno stopnjo alkoksilacije. Kupci zato morajo neposredno pri proizvajalcu preveriti molekularno strukturo, stopnjo alkoksilacije, porazdelitev ogljikovih verig in vsebino aktivne snovi. Te spremenljivke lahko vplivajo na zbirno moč, razpršljivost v vodi in obnašanje pen.

1. Kationski eterski aminski zbirnik za obratno plavajočo separacijo silicija pri železni rudi

Eterski amini so postali pomembna skupina kationskih zbirnikov v mineralni predelavi zaradi njihove učinkovitosti in selektivnosti v plavajočih aplikacijah. Pri obratni plavajoči separaciji železne rude je cilj kremen in drugi silikatni pridruženi minerali. Eterski aminski zbirnik se veže na površino kremena, kremen pa se odvaja v peno, medtem ko ostanejo železni minerali v celici kot koncentrat.

Izvorna dokazna gradiva kažejo tudi na ključno točko za inženirje obratov: etilaminski zbirniki niso le zbirniki kremenčevine. Hkrati delujejo tudi kot penilci pri kationski obratni flotaciji železovih rud. Čeprav je adsorpcija kremenčevine že podrobno raziskana, vpliv penastih in penastih lastnosti etilaminskih aminov na selektivnost flotacije še ni bil podrobneje obravnavan. Kupci bi zato morali obnašanje pene obravnavati kot ločen element ocenjevanja, ne kot manj pomembno stransko lastnost.

Etilaminski zbirniki se že uporabljajo na industrijski ravni. Nastali amin-silikatni kompleksi so dovolj površinsko aktivni za spodbujanje flotacijske ločitve silikatov, etilaminski zbirniki pa se po vsem svetu uporabljajo za izločanje silikatov v obratih za predelavo železovih rud. Samo brazilski železorudni industriji vsako leto predeluje več kot 80 milijonov ton koncentrata železovih rud, kjer ti zbirniki sestavljajo del postopka izločanja silikatov.

Ta aplikacija je dobro uveljavljena za silikate v železovih rudi, zlasti v magnetitnih sistemih, vendar isti vir navaja, da se uporaba etil-aminov v karbonatno-silikatnih sistemih, zlasti v magnezitnih, ni podrobno raziskovala. Nakupovalci ne smejo predpostavljati, da bo zbiralec, ki je bil preizkušen na kvarcu bogati železovi rudi, neposredno deloval tudi na rudi, ki vsebuje karbonate, brez dodatnega preizkusa.

Kaj naj nakupovalci navedejo v povpraševanju za ponudbo (RFQ) za kationski etil-amin zbiralec?

Zahtevajte vsaj naslednje:

• Točno ime izdelka in šifro izdelka.

• CAS številko in molekularno identiteto za določeno stopnjo.

• Ali gre za alkil-etil-amin, alkil-etil-diamin ali drug površinsko aktivni sredstvo z etilno funkcijo.

• Vsebnost aktivne snovi, topilo, vsebnost vode in oblika nevtralizacije.

• Pakiranje, točka zamrzovanja, omejitve shranjevanja in rok uporabnosti.

• Trenutni tehnični podatkovni list (TDS) in varnostni podatkovni list (SDS).

• Laboratorijski vzorec v količini 1–5 kg za laboratorijsko flotacijo.

• Pisno potrdilo dobave za natančno navedeno kakovost.

Odločitev o dobavitelju ne sme temeljiti na splošnem izjavku, da je izdelek »eter-amin za železovo rudo«. To ne določa kemičnega izdelka, ki ga boste prejeli.

Zakaj lahko ista kationična eter-aminova kemija pri različnih obratih deluje različno?

Ker eter-amini vplivajo tako na zbiranje kot na obnašanje penastega sloja. Izbirnost se lahko spreminja glede na sestavo vode, tip celice in točko dodajanja reagenta. V industrijskih vzorčenjih v plavutni napravi Samarco so bile zajete vzorce vode in pulpe iz mehanskih celic, rezervoarskih celic in plavutnih stolpcev, kar kaže, da sta lokacija procesa in vir vode del ocene. Zbiralec, ki deluje v eni konfiguraciji celice, morda zahteva drugačno doziranje ali drugo upravljanje penastega sloja v drugi konfiguraciji.

2. Doziranje eter-amina za reverzno plavutno ločevanje železove rude

Zahtevani izvirni dokazi vključujejo laboratorijsko metodo za obrnjeno kationsko flotacijo železove rude z uporabo zbirnika etilaminskega etra. Osnovna priprava rude je:

• Zdrobimo in zmeljemo železovo rudo na ciljno velikost delcev, običajno 80 % prehaja skozi sito z odprtino 150 mikrometrov.

• Pripravimo reprezentativni vzorec zmeljene rude, na primer 1000 g.

• Zmeljeno rudo postavimo v laboratorijsko flotacijsko celico, npr. tipa Denver.

Izvirni izvleček ne navaja univerzalne doze etilaminskega etra. To je pričakovano: doza je odvisna od mineralogije rude, vsebnosti SiO₂ v surovini, porazdelitve velikosti delcev, trdote vode, vrste in doze škroba kot depresanta, pH ter časa flotacije. Dobavitelj ne more verodostojno navesti enotne tovarniške doze brez predhodnega preskusa rude.

Za primerjavo pri nakupu naj se dozo ocenjuje v gramih aktivnega zbirnika na tono rude. Če dva dobavitelja navajata tekočo dozo v dostavljeno obliki, jo normalizirajte na vsebovano aktivno snov. Sicer voda ali topilo povzročita lažno primerjavo učinkovitosti.

Načrt preskusa odziva na dozo etilamina

Primerjava velja le, če sta za oba izdelka uporabljeni ista vzorčna ruda in isti pogoji flotacije.

Kako naj se doza izraža pri primerjavi dobaviteljev?

Zahtevajte dozo na podlagi aktivne sestavine. Na primer: primerjajte gramove aktivnega zbirnika na tono, ne pa mililitrov razredčenega izdelka. Prav tako zahtevajte podatke o vsebini aktivne sestavine, vrsti topila in priporočeni razredčitvi. To prepreči precenitev učinkovitosti razredčenega izdelka ali podcenitev bolj koncentriranega izdelka.

Kateri laboratorijski pogoji morajo biti pred primerjavo trdno določeni?

Prilagodite zrnato razmerje P80, količino rude, gostoto pulpe, pH, vrsto in količino depresanta, sestavo vode, čas plavajoče separacije, pretok zraka ter geometrijo celice. Osnovni laboratorijski postopek začne z zrnatostjo P80 150 µm in predstavitenim vzorcem mase 1000 g v celici tipa Denver. Če se v enem poskusu uporabi recirkulirana tovarniška voda, v drugem pa pipna voda, primerjava odmerkov ni zanesljiva, še posebej ker se sestava vode v plavajočih vezjih lahko razlikuje glede na točko odvzema.

3. Učinkovitost odstranjevanja silicija z etilaminimi zbirniki

Učinkovitost odstranjevanja silicija ni nespremenljiva lastnost kemične skupine etilaminov. Gre za rezultat procesa, ki ga določa medsebojno delovanje zbirnika, površine rude, sestave vode, depresanta in obratovanja plavajoče celice.

Predloženi izvirni dokazi ne vsebujejo proizvodno specifičnega odstotka odstranitve SiO₂ ali vrednosti povrnitve Fe. Zato ta članek ne navaja univerzalne številke »visoke učinkovitosti«. Nakupovalci naj vsako trditev o učinkovitosti iz kataloških podatkov dobavitelja obravnavajo kot nepreverjeno, dokler se ne preveri na njihovem vzorcu rude.

Industrijska izkušnja, navedena v izvirni množici, kaže, da se etilaminski zbirniki po vsem svetu uporabljajo za izločanje silikatov v obratih za predelavo železove rude, predvsem v brazilskih koncentratorjih na veliko skalo. Vendar to potrjuje le industrijsko sprejetost, ne pa tudi zagotovila za odstranitev silicijevega dioksida na določenem mestu.

Kaj povzroča zmanjšanje učinkovitosti odstranjevanja silicija ob povečavi merila?

Izvirni dokazi kažejo na več procesnih dejavnikov, ki jih je treba preveriti:

• Lastnosti penastega sloja: Etilamini delujejo tudi kot penilci, zato se stabilnost in selektivnost penastega sloja lahko spreminjata glede na dozo in sestavo vode.

• Konfiguracija celic: Industrijsko vzorčenje je bilo izvedeno na mehanskih celicah, rezervoarskih celicah in plavutnih stolpcih. Učinkovitost ni enaka med različnimi vrstami celic.

• Sestava vode: Vodni vzorci iz različnih točk v plavutni shemi za železovo rudo se lahko razlikujejo po sestavi. Voda za ponovno uporabo in voda iz odpadkov lahko vplivata na izbirnost.

• Odklon velikosti vnosnega materiala: Če je zdrobljenost na obratu groba ali fina glede na laboratorijsko vrednost P80 150 µm, se lahko spremeni odmera zbirnika in izkoristek.

Zmanjšanje odstranjevanja SiO₂ ne bi smelo avtomatsko reševati z dodatkom več zbirnika. Prekomerna odmera lahko spremeni obnašanje penastega sloja in zmanjša izbirnost, še posebej ker etrski amini imajo tudi funkcijo penilca.

Kaj je treba meriti v poskusu učinkovitosti odstranjevanja silicija?

Zabeležite vnosni SiO₂, vnosni Fe, koncentrat SiO₂, koncentrat Fe, izkoristek Fe, masni odtek, aktivna doza zbiralca, pH, trdota vode, višina pen, vsebnost vode v peni in čas plavajoče separacije. Primerjava pred/ponovno na isti rudi je uporabnejša kot izolirana vrednost zavrnitve silicija.

4. Eter-amin nasproti talovnemu aminu za plavajočo separacijo železove rude

Na voljo obstoječi viri materiala ne vsebujejo primerjave v laboratoriju ali na obratu med zbiralcema na osnovi etr-amina in talovnega amina. Ni na voljo nobenih primerjalnih podatkov o dozi, stopnji SiO₂, izkoristku Fe ali zmogljivosti pen. Zato ta članek ne trdi nobene prednosti etr-amina pred talovnim aminom.

Alkil-eter-amini in alkil-eter-diamini so uveljavljene družine zbiralcev za obratno plavajočo separacijo železove rude. Njihove podrobne strukture ne smejo biti poenostavljene na splošen opis verige polioksietilena brez potrditve za določeno kakovost. Primerjava z talovnim aminom mora temeljiti na istem vzorcu rude.

Načrt preskusa primerjave etilaminskega in talovinskega amina za ujemajoče plavajoče ločevanje

Ker v izvirni množici ni ujemajočih se preskusnih vrednosti, uporabite spodnji prazen načrt preskusa. Ne obravnavajte ga kot dokaz o zmogljivosti.

Tabela predstavlja okvir za dejansko preskusno izvedbo, ne pa rezultat, pridobljen iz virov. Rezultati iz obrata se lahko razlikujejo od laboratorijskih rezultatov, en sam test z vzorcem pa ni enakovreden kvalifikaciji v polni meri.

Ali naj obrat preklopi s talnega amina na etrski amin na podlagi podatkovnega lista dobavitelja?

Ne. Podatkovni list potrjuje identiteto izdelka in njegove specifikacije, vendar ne more dokazati izbirnosti na rudi kupca. Viri dokazujeta, da so etrski amini zbirniki kremenčevine in penilci, vendar ne vsebujejo primerjave s talnim aminom. Izvedite laboratorijski flotacijski preskus z enakimi pogoji: trenutnim referenčnim talnim aminom in kandidatom za etrski amin, pri čemer uporabite enako drobnost mletja, vodo, pH, depresor in pogoje v celici. Nato skupaj ocenite vsebinsko koncentracijo SiO₂, izkoristek Fe in obnašanje penastega sloja.

Kateri podatki iz obrata naj bodo zbrani med preskusom v obratu?

Za poskus na obratu zapišite vsebnost SiO₂ in Fe v surovini, vsebnost SiO₂ in Fe v koncentratu, izkoristek Fe, porabo aktivnega zbiralca, porabo utiševalca, globino pen, prenašanje vode s peno, obnašanje pri filtraciji ter vse spremembe v kemijski sestavi vode v celotnem procesnem toku. Uporabite enako metodologijo vzorčenja kot pri mehanskih celicah, rezervoarskih celicah in flotacijskih stolpceih.

Zahtevajte TDS, SDS in laboratorijske vzorce

Za oceno kationskih etil-aminovih zbiralcev za vašo reverzno flotacijsko shemo železove rude z silikati zahtevajte naslednje od dobavitelja:

• Trenutne TDS in SDS za točno navedeno različico.

• CAS številko in obseg molekularne sestave za določeno različico.

• Vsebnost aktivne snovi, topilo, pH in podatke o shranjevanju.

• Laboratorijski vzorec v količini 1–5 kg za laboratorijsko flotacijo.

• Pisno povpraševanje za ponudbo (RFQ) z odmerkom na osnovi aktivne snovi in priporočenimi pogoji za predobdelavo.

• Protokol za poskus na kraju samem, ki temelji na flotacijski metodi, pri čemer je začetna velikost delcev 80 % manjša od 150 µm in je surovina predstavljena z laboratorijskim vzorcem.

Pošljite dobavitelju stopnjo glavne rude, ciljno koncentracijo SiO₂, trenutno vrsto zbirnika in njegovo dozo, program škroba/depresorja, analizo vode na vaši napravi ter diagram plavajoče separacije. Zahtevajte, da izvede primerjalni test z vašim trenutnim zbirnikom pred industrijsko razširitvijo.

Opomba: Zgoraj navedeni podatki temeljijo na navedenih vzorcih rude in laboratorijskih pogojih. Rezultati v obrati se lahko razlikujejo glede na mineralogijo, sestavo vode in nastavitve procesa. Pred industrijsko razširitvijo je priporočljiva izvedba poskusov na kraju samem.