Alkyleteraminer som samlare för kiseloxidens omvända flotation i järnmalm

För järnmalmkoncentratorer där slutkoncentratets SiO₂-halt överskrider kontraktets straffgränser är kationiska etern-amin-samlare ett av de främsta reagensvalet för kvartets omvända flotering. Det praktiska inköpsbeslutet gäller inte om ”etern-amin” fungerar som kategori, utan vilken specifik etern-amin-kvalitet som ger den krävda SiO₂-avvisningen med minst förlust av järnåtervinning för din malm, ditt vatten och din flotationskrets.

Den här guiden skiljer åt vad den tillhandahållna källbevisstödningen stödjer från vad inköps- och processgrupperna måste inhämta genom leverantörens TDS/SDS-dokument och platsbundna laboratorietest för flottering.

Nyckelpunkter för köpare:

• Alkyl etylamin och alkyl etyldiamin är etablerade samlare för borttagning av silikat vid omvänd skumflottering av järnmalm.

• Etylaminer verkar som kvartsamlare och bidrar också till skumbildning vid katjonisk omvänd flottering.

• Etylaminsamlare används globalt för avskiljning av silikat i järnmalmsprocesser, inklusive behandling av mer än 80 miljoner ton järnmalmkoncentrat i Brasilien.

• Den tillhandahållna källuppsättningen inkluderar inte någon specifik kommersiell grad, CAS-nummer, molekylformel, doseringshastighet, procentuell SiO₂-borttagning, Fe-återvinning eller jämförelsetest mellan etylamin och fettamin. Dessa värden måste hämtas från leverantörens dokumentation och laboratorietester.

• Acceptera inte ett enda generiskt etylamin-CAS-nummer som ersättning för en kemisk identitet som är specifik för en viss grad.

Första RFQ-data: Produktidentifieringstabell

Ingen leverantörskatalog finns med i de lämnade bevisen. Därför tilldelar denna artikel inte något varumärke, CAS-nummer eller molekylformel till en handelsprodukt. Det är just dessa fält som en köpare bör kräva från leverantören innan prestandajämförelser görs.

I den medföljande källan beskrivs etern som en polyoxyetenkedja. I kommersiella järnmalmssamlare kan dock den faktiska produkten istället vara en alkoxypropylamin- eller diaminkomponent med en enda eterns koppling, eller den kan ha en begränsad grad av alkoxylering. Köpare bör därför verifiera molekylstrukturen, graden av alkoxylering, kolkedjefördelningen och det aktiva innehållet direkt hos tillverkaren. Dessa variabler kan påverka samlarstyrkan, vattenspridbarheten och skumbeteendet.

1. Kationisk eteramin-avskiljare för kiseldioxidens omvända flotering i järnmalm

Eteraminer har blivit en betydelsefull klass kationiska avskiljare inom mineralprocessning på grund av deras effektivitet och selektivitet vid floteringstillämpningar. Vid omvänd flotering av järnmalm är målet kvarts och andra silikatbiföreningar. Eteramin-avskiljaren fäster sig vid kvartsytan, kvarten förs till skummet och järnmineralerna återstår i cellen som koncentratströmmen.

Källmaterialet visar också en avgörande punkt för anläggningsingenjörer: etraminer är inte bara kvartsavskiljare. De fungerar även som skumdämpare vid kationisk omvänd flotering av järnmalm. Även om kvartsadsorption har studerats ingående har effekten av etraminers skum- och skumegenskaper på floteringsselektiviteten inte behandlats i detalj. Köpare bör därför behandla skumbeteendet som ett separat utvärderingsobjekt, inte som en mindre sidoeffekt.

Eteramin-samlare används redan i industriell skala. De bildade amin-silikat-specierna är tillräckligt ytaktiva för att främja flotationsseparation av silikat, och eteramin-samlare används globalt för avskiljning av silikat i järnmalmprocessanläggningar. Endast den brasilianska järnmalmindustrin behandlar mer än 80 miljoner ton järnmalmkoncentrat där dessa samlare ingår i silikatavskiljningsprocessen.

Tillämpningen är väl etablerad för silikater i järnmalmer, särskilt i magnetitbaserade system, men samma källa påpekar att användningen av eteraminer i karbonat–silikatsystem, särskilt magnesit, inte har studerats ingående. En köpare bör inte anta att en samlare som visat sig fungera på kvartsrik järnmalm direkt kan överföras till en karbonathaltig malm utan att först testas.

Vad bör en köpare ange i en RFQ för en katjonisk eteramin-samlare?

Begär åtminstone följande:

• Exakt produktnamn och produktkod.

• Ämnesspecifik CAS-nummer och molekylär identitet.

• Om produkten är en alkyleteramin, en alkyleterdiamin eller en annan etervärd surfaktant.

• Aktivt innehåll, lösningsmedel, vatteninnehåll och neutraliseringsform.

• Förpackning, fryspunkt, lagringsbegränsningar och hållbarhet.

• En aktuell teknisk datablad (TDS) och säkerhetsdatablad (SDS).

• Ett laboratorieprov på 1–5 kg för bänkflotationsförsök.

• En skriftlig leveransbekräftelse för exakt den grad som angetts i offerten.

Ta inte beslut om leverantör baserat på en allmän formulering att produkten är ”en etervärd amin för järnmalm”. Det definierar inte den kemiska produkten som du kommer att ta emot.

Varför kan samma kationiska etervärd amin-kemi fungera olika i olika anläggningar?

Eftersom etertaminer bidrar både till uppsamling och skumbeteende. Selektiviteten kan variera beroende på vattenkemi, celltyp och tillsättningspunkt för reagenser. Industriella provtagningar i Samarco:s flotationskrets har inkluderat vatten- och pulpprov från mekaniska celler, tankceller och flotationskolonner, vilket visar att processplats och vattenkälla ingår i utvärderingen. En kollektor som fungerar i en viss cellkonfiguration kan kräva annan dosering eller annat skumhantering i en annan.

2. Etteramin-dosering för omvänd flotationsupprepning av järnmalm

Den levererade källbeviset inkluderar en laboratorieprocedur för omvänd katjonisk flotationsupprepning av järnmalm med en etteramin-kollektor. Grundläggande malmförberedelse är:

• Krossa och mala järnmalm till en målpartikelstorlek, vanligtvis 80 % genomgående 150 mikrometer.

• Förbered ett representativt prov av den malda malm, till exempel 1000 g.

• Placera den malda malm i en laboratorieflotationscell, till exempel en Denver-typ cell.

Källutdraget anger inte en universell dosering av etylamin. Det är förväntat: doseringen beror på malmens mineralogi, halt av SiO₂ i matningen, partikelfördelning, vattenhårdhet, typ och dos av stärkelse som depressant, pH och flotations tid.

För inköpsjämförelse bör doseringen utvärderas som gram aktiv samlare per ton malm. Om två leverantörer anger vätskedoseringen som levererad, ska denna normaliseras till aktivt ämne. Annars skapar vatten- eller lösningsmedelsinnehållet en falsk effektivitetsjämförelse.

Testplan för dos-svar med etylamin

Jämförelsen är giltig endast om samma malmprov och samma flotationsförhållanden används för båda produkterna.

Hur ska dosering uttryckas vid leverantörsjämförelser?

Begär dosering baserad på aktiv ingrediens. Jämför till exempel gram aktiv samlande substans per tonne, inte milliliter utspädd produkt. Begär även uppgift om aktivt innehåll, lösningsmedelstyp och rekommenderad utspädning. Detta förhindrar överskattning av prestandan för en utspädd produkt eller underskattning av en mer koncentrerad produkt.

Vilka laboratorieförhållanden måste fastställas innan doseringspåståenden jämförs?

Justera kornstorlek (P80), malmprov, slurrydensitet, pH, depressionsmedelstyp och dosering, vattenkemi, flotationsvaraktighet, luftflöde och cellgeometri. Den grundläggande laboratorieproceduren börjar med P80 på 150 µm och ett representativt prov om 1000 g i en cell av Denver-typ. Om ett test använder återvunnet vatten från anläggningen och ett annat använder kranvatten är jämförelsen av doseringar inte tillförlitlig, särskilt eftersom vattenkemin i flotationskretsar kan variera beroende på provtagningsplats.

3. Kiseloxidavlägsningsverknad med etylamin-inkluderande samlare

Kiseloxidavlägsningsverknaden är inte en fast egenskap hos etylamin-kemikalierna som klass. Den är ett processresultat som uppstår genom samverkan mellan samlare, malyta, vattenkemi, depressionsmedel och drift av flotationscellen.

Den tillhandahållna källmaterialet innehåller inte en produktspecifik SiO₂-borttagsprocent eller ett Fe-återvinningstal. Därför anges inget universellt "högt effektivitetsvärde" i den här artikeln. En köpare bör betrakta alla effektivitetspåståenden i leverantörens katalog som ouppbefordrade tills de har verifierats på köparens eget malmprov.

Industrierfarenhet som refereras till i källmaterialet visar att eternaminer används globalt för avskiljning av silikat i järnmalmprocessanläggningar, med storskalig användning i brasilianska koncentratorer. Detta bekräftar dock endast industriell tillämpning, inte någon garanti för siltavskiljning vid en specifik anläggning.

Vad orsakar att kiseldioxidborttagningseffektiviteten sjunker vid skalförstoring?

Källmaterialet pekar på flera processfaktorer som bör granskas:

• Skumegenskaper: Eternaminer fungerar även som skumbildare, så skumstabilitet och selektivitet kan variera beroende på dosering och vattenkemi.

• Cellkonfiguration: Industriell provtagning har genomförts i mekaniska celler, tankceller och flotationskolonner. Effektiviteten är inte identisk mellan olika celltyper.

• Vattenkemi: Vattenprover från olika punkter i en järnmalmflotationskrets kan skilja sig åt i sammansättning. Återvunnet vatten och slamsuspensionsvatten kan påverka selektiviteten.

• Avvikelse i mättningsstorlek: Om malsgraden i anläggningen är grovare eller finare än laboratoriets P80 på 150 µm kan kollektordoseringen och utvinningen förändras.

En minskning av SiO₂-borttagning bör inte automatiskt lösas genom att öka kollektordoseringen. Överdosering kan påverka skumförloppet och minska selektiviteten, särskilt eftersom eternaminer även har skumbildande funktion.

Vad bör mätas i ett försök med kiseldioxidborttagningseffektivitet?

Registrera SiO₂-halt i matningen, Fe-halt i matningen, SiO₂-halt i koncentratet, Fe-halt i koncentratet, Fe-utvinning, massutdrag, aktiv kollektordosering, pH, vattenhårdhet, skumhöjd, skumvattenhalt och flotationsvaraktighet. En jämförelse före/efter på samma malm är mer användbar än en isolerad procentuell kiselavskiljning.

4. Eteramin jämfört med talgamin för järnmalmflotation

Det tillgängliga källmaterialet innehåller inte någon matchad laboratorie- eller anläggningsjämförelse mellan eteramin och talgamin som samlare. Inga jämförbara doser, SiO₂-halter, Fe-utvinning eller skumprestandavärden finns tillgängliga. Därför görs inget påstående i denna artikel om någon prestandafördel för eteramin jämfört med talgamin.

Alkyleteraminer och alkyleterdiaminer är etablerade samlarfamiljer för omvänd skumflotation av järnmalm. Deras detaljerade strukturer bör inte reduceras till en generisk polyoxyetylengruppbeskrivning utan bekräftelse specifik för varje haltklass. En jämförelse mot talgamin måste utföras på samma malmprov.

Jämförande flotationstestplan för eteramin jämfört med talgamin

Eftersom inga matchade testvärden finns i källmaterialet ska följande tomma testplan användas. Den får inte behandlas som prestandabevis.

Tabellen är en ram för en faktisk provkörning, inte ett resultat baserat på källmaterial. Anläggningsresultat kan skilja sig från laboratorieresultat, och en enda batchprovkörning utgör inte en fullskalig godkännandeprövning.

Borde en anläggning byta från talgamin till etylamin baserat på en leverantörsdatafil?

Nej. En datafil kan bekräfta produktens identitet och specifikation, men den kan inte bevisa selektiviteten på köparens malm. Källmaterialet stödjer att etylaminer är kvartskollektor och skumbildare, men det ger ingen jämförelse med talgamin. Utför en jämförande laboratorieflotationsprovkörning med nuvarande talgamin som referens och den aktuella etylamin-kandidaten, med identisk maldning, vatten, pH, depressant och cellförhållanden. Utvärdera sedan SiO₂-halt, Fe-utvinning och skumbeteende tillsammans.

Vilka fältdata ska samlas in under en anläggningsförsök?

Under ett anläggningsförsök ska följande registreras: SiO₂- och Fe-halten i mättningsmaterialet, SiO₂- och Fe-halten i koncentratet, Fe-utvinning, förbrukning av aktivt kollektor, förbrukning av depressant, skumdjup, vattenöverföring i skummet, filtreringsbeteende samt eventuella förändringar i vattekemi över hela kretsen. Använd samma provtagningsrutin som anges för mekaniska celler, tankceller och flotationskolonner.

Begär TDS, SDS och laboratorieprover

För att utvärdera katjoniska etylamin-kollektorer för din järnmalmssilikat-reversflotationkrets begär följande från leverantören:

• Aktuella TDS- och SDS-dokument för exakt den angivna kvalitetsgraden.

• CAS-nummer och molekylär sammansättningsområde specifika för kvalitetsgraden.

• Aktivt ämne, lösningsmedel, pH och lagringsdata.

• Ett laboratorieprov på 1–5 kg för bänkflotationsförsök.

• En skriftlig RFQ med dosering på aktivt-basis och rekommenderade konditioneringsförhållanden.

• Ett protokoll för platsförsök baserat på flotationsproceduren, med början vid 80 % passering av 150 µm och en representativ laboratorieförsöksmatning.

Skicka leverantören er malmhuvudgrad, önskad koncentrat-SiO₂, aktuell samlande typ och dosering, stärkelse/nedpressningsprogram, vattenanalys från anläggningen samt flotationsflödesschema. Be dem utföra en jämförande test mot er nuvarande samlande innan industriell skalförstoring.

Obs: Ovanstående data baseras på de angivna malmproven och laboratorieförhållandena. Resultat i anläggningen kan variera beroende på mineralogi, vattenkemi och processinställningar. Fältförsök rekommenderas innan industriell skalning.