اثرات تطبیقی ​​سیلیکات سدیم و اسید سیتریک بر روی پراکندگی و فروپاشی سنگ آهن کربنات تحمل شده

در مرحله اول شناورسازی پلکانی، سیدریت ریز بازیابی شد تا تاثیر سوء آن بر شناورسازی معکوس هماتیت از بین برود. برای دستیابی به حداکثر بازیابی سیدریت، سیدریت ریز باید از سطح هماتیت و کوارتز پراکنده شود. اثرات مقایسه ای سیلیکات سدیم (پراکندگی معدنی) و اسید سیتریک (پراکندگی آلی) بر پراکندگی و شناورسازی مورد بررسی قرار گرفت. در آزمایش های پراکندگی، پراکندگی مطلوب سیدریت ریز با استفاده از ۲۰۰ میلی گرم ∙ L-1 سیلیکات سدیم یا ۱۰۰ میلی گرم ∙ L-1 اسید سیتریک به دست آمد.

تجزیه و تحلیل پتانسیل نشان داد که پتانسیل های سطحی مواد معدنی پس از افزودن پراکندگی ها منفی تر می شود، که به پراکندگی مواد معدنی کمک می کند.

پتانسیل های سطحی هماتیت و کوارتز نیز در محلول اسید سیتریک نسبت به محلول سیلیکات سدیم منفی تر بود و بنابراین اسید سیتریک اثر پراکندگی بهتری نسبت به سیلیکات سدیم داشت. با این حال، عملکرد شناورسازی بهتر در سیستم شناورسازی نشاسته سدیم اولئات با سیلیکات سدیم نسبت به اسید سیتریک به دست آمد.

درجه FeO کنسانتره سیدریت با افزودن سیلیکات سدیم ۱۳٫۹۱ بود، در حالی که با اسید سیتریک ۱۱٫۹۳ بود. تفاوتها با محاسبات بر اساس نظریه تابعی چگالی بیشتر مورد بررسی قرار گرفت. انرژی جذب محاسبه شده نشان داد که سیلیکات سدیم قادر به جذب پایدارتر از اسید سیتریک بر روی مواد معدنی است.

چگالی حالت و انتقال بار نشان داد که هر دو پراکندگی قادر به جذب شیمیایی روی هماتیت هستند. با این حال، پیوندهای هیدروژنی تنها زمانی ایجاد می شوند که سیلیکات سدیم روی هماتیت جذب شود، که باعث پراکندگی سیدریت از هماتیت می شود. بنابراین، سیلیکات سدیم برای پراکندگی سیدریت ریز از هماتیت و کوارتز در شناور مناسب تر است.

اثرات تطبیقی سیلیکات سدیم و اسید سیتریک بر روی سنگ آهن کربنات

هتروکوآگولاسیون بین سیدریت، هماتیت و کوارتز یک چالش عمده در شناورسازی سنگ آهن کربناته است. اگرچه یک روش شناور پله ای برای درمان سنگ آهن پیشنهاد و مورد استفاده قرار گرفت، اما درجه و بازیابی کنسانتره ها با افزایش محتوا و کاهش اندازه ذرات سیدریت کاهش یافت.

تجزیه و تحلیل اندازه ذرات در محل تغذیه شناور نشان داد که تقریبا نیمی از سیدریت زیر ۰٫۰۱۰ میلی متر بود، که عملکرد شناورسازی را به شدت وخیم کرد.

برای از بین بردن این عوارض جانبی، حذف سیدریت، به ویژه زیر ۰٫۰۱۰ میلی متر، باید از قبل با شناور مستقیم افزایش یابد. با این حال، شناور سیدریت تنها زمانی حاصل شد که سیدریت ریز از هماتیت و کوارتز جدا شد.

سیلیکات سدیم (نوعی پراکندگی معدنی) و اسید سیتریک (نوعی پراکندگی آلی) اغلب به عنوان پراکنده کننده در شناورسازی مواد معدنی خوب استفاده می شوند. یک محقق اثرات پراکندگی سیلیکات سدیم را مورد بررسی قرار داد و نتیجه گرفت که در pH 7 می توان اثر پراکندگی قابل توجهی را بدست آورد.

محقق بعدی (لو) گزارش داد که عملکرد شناورسازی ریز هماتیت را می توان با استفاده از اسید سیتریک به عنوان پراکنده کننده با توجه به استفاده از آنها در پراکندگی مواد معدنی خوب، اثرات پراکندگی مقایسه ای سیلیکات سدیم و اسید سیتریک در رابطه با دستیابی به شناورسازی کارآمد سیدریت ریز مورد بررسی قرار گرفت. مطالعات متعدد نشان داده است که ویژگی بار سطحی یکی از عوامل اصلی در پراکندگی و انعقاد ذرات است.

دایمون تأیید کرد که نیروی غالب در پراکندگی، دافعه الکترواستاتیک بین ذرات است. پتانسیل زتا اغلب برای بازتاب خواص بار سطحی و ویژگی های الکتروکینتیکی ذرات در محلول های آبی و برای تخمین تغییرات بار پس از جذب واکنش ها روی سطوح معدنی استفاده می شود.

شبیه سازی های مولکولی بر اساس نظریه عملکردی چگالی (DFT) می تواند به عنوان ابزار قانع کننده دیگری برای تجزیه و تحلیل انتقال الکترون در طول جذب در نظر گرفته شود.

همچنین می تواند برای پیش بینی پیکربندی جذب و بررسی مکانیسم جذب مورد استفاده قرار گیرد. برخی محققان با موفقیت مکانیسم جذب معرفهای شناور روی سطوح معدنی را با آزمایش و محاسبات DFT نشان دادند.

با این حال، مطالعات محدودی در مورد پراکندگی سنگ آهن کربناته یا شبیه سازی DFT جذب پراکنده انجام شده است. در این مطالعه، اثرات پراکندگی و شناورسازی سیلیکات سدیم و اسید سیتریک بر سنگ آهن کربناته مورد بررسی قرار گرفت.

از پتانسیل های سطحی برای توضیح تفاوت پراکندگی استفاده شد. از انرژی جذب، چگالی حالت (DOS) و انتقال بار بر اساس محاسبه DFT برای نشان دادن اثرات مختلف پراکندگی ها بر شناورسازی استفاده شد. تفاوت های جذب کننده ها و پراکندگی مناسب برای پراکندگی مشخص شد.

نتیجه گیری

آزمایشاتی برای بررسی اثرات مقایسه ای سیلیکات سدیم و اسید سیتریک بر پراکندگی و شناورسازی مستقیم سنگ آهن کربناته انجام شد. خواص سطح و محاسبه کیفی با شبیه سازی DFT برای نشان دادن مکانیسم جذب انجام شد.

نتایج نشان داد که اسید سیتریک اثرات پراکندگی بهتری نسبت به سیلیکات سدیم بر کانی های سنگ آهن کربنات دارد اما تأثیرات ضعیف تری بر شناورسازی مستقیم سیدریت دارد. نیروهای دافع قوی تر باعث شد تا سیدریت ریز از هماتیت و کوارتز پراکنده شود. پتانسیل سطحی منفی هماتیت و کوارتز پس از جذب اسید سیتریک به اثرات پراکندگی بهتر کمک کرد.