استخدام المواد الكيميائية المختلفة في التعدين

تتضمن عمليات الاستفادة من خامات القصدير والتنغستن عادةً مراحل مثل السحق والطحن والتركيز وتجفيف المياه. قد تستخدم مرحلة التركيز الفصل بالجاذبية والتعويم، في حين تستخدم مرحلة تجفيف المياه أو معالجة المخلفات عادةً بولي أكريلاميد (PAM) كمادة متخثرة لتسهيل ترسيب الجسيمات الدقيقة. تتمثل الوظيفة الأساسية لـ PAM في تعزيز كفاءة فصل المواد الصلبة والسائلة، خاصة في إدارة المخلفات وعمليات نزح المياه.

يشير غسل الخام عمومًا إلى استخدام الماء والقوة الميكانيكية لإزالة الجزيئات الدقيقة أو الطين من الخام. يمكن استخدام PAM كمادة متخثرة في هذه العملية. يتم استخدام مواد كيميائية أخرى بشكل أساسي في عملية التعويم أثناء مرحلة التركيز.

الاستخدام الكيميائي والتصنيف

وفيما يلي المواد الكيميائية، إلى جانب PAM، التي يمكن استخدامها في إثراء خامات القصدير والتنغستن، والمصنفة على النحو التالي:

1. هواة الجمع

تُستخدم المجمعات في عملية التعويم لجعل سطح المعادن المستهدفة كارهًا للماء، مما يسمح لها بالالتصاق بفقاعات الهواء للفصل. تختلف المجمعات المحددة حسب نوع الخام:

· خام التنغستن (الشيليت): تُستخدم عادةً المجمعات القائمة على الأحماض الدهنية، مثل أوليات الصوديوم أو أوليات البوتاسيوم. تتفاعل هذه المواد الكيميائية مع سطح الشيليت، مما يجعله كارهًا للماء.

· خام التنغستن (الولفراميت): في حالة تطبيق التعويم، يمكن استخدام الزانثات أو ثنائي ثيوفوسفات، خاصة عند وجود معادن الكبريتيد المرتبطة بها.

· خام القصدير (الكاسيتريت): تُستخدم الأحماض الدهنية المسلفنة أو كبريتات الألكيل عادةً لتسهيل تعويم الكاسيتريت.

2. الرغوة

تُستخدم الرغوة لتوليد رغوة مستقرة، مما يساعد على تعويم المعادن. تشمل أنواع الرغوة الشائعة ما يلي:

· زيت الصنوبر

· ميثيل إيزوبوتيل كاربينول (MIBC)
تعتبر هذه المواد الكيميائية ضرورية في عمليات التعويم لكل من خامات القصدير والتنغستن.

3. المعدلات

يتم استخدام المعدلات لتحسين بيئة التعويم عن طريق ضبط الرقم الهيدروجيني أو قمع معادن الشوائب. تشمل المعدلات الشائعة ما يلي:

· كربونات الصوديوم (Na₂CO₃): يستخدم لزيادة قلوية اللب، ويتم تطبيقه بشكل متكرر في تعويم الشيليت.

· سيليكات الصوديوم (Na₂SiO₃): يستخدم لقمع معادن شوائب الكوارتز والسيليكات.

· هيدروكسيد الصوديوم (NaOH): يستخدم أحيانًا لمزيد من تعديل درجة الحموضة.

4. مثبطات

تعمل المواد المثبطة على تثبيط تعويم المعادن غير المرغوب فيها بشكل انتقائي. وتشمل الأمثلة الشائعة ما يلي:

· زجاج مائي (سيليكات الصوديوم): يثبط معادن السيليكات.

· النشا أو صمغ الغوار: يستخدم لخفض معادن الحديد أو المعادن الأخرى المرتبطة بها.

اختلافات العمليات والاختيار الكيميائي

تجدر الإشارة إلى أن عمليات الاستفادة من خامات القصدير والتنغستن تختلف:

· خام القصدير: عادةً ما يتم إعطاء الأولوية لطرق الفصل بالجاذبية (على سبيل المثال، الأدوات، وطاولات الاهتزاز)، والتي لا تتطلب مواد كيميائية. ومع ذلك، بالنسبة لخامات القصدير ذات الحبيبات الدقيقة، قد تتضمن عملية التعويم المجمعات والرغوات والمعدلات المذكورة أعلاه.

· خام التنغستن: تتم معالجة الشيليت بشكل أساسي عن طريق التعويم، بينما يعتمد الولفراميت بشكل أكبر على فصل الجاذبية. إذا تم استخدام التعويم، فإن الاختيارات الكيميائية تتوافق مع تلك المذكورة أعلاه.

بالإضافة إلى ذلك، تعتمد الجرعة واختيار المواد الكيميائية على خصائص الخام (على سبيل المثال، الدرجة، وتوزيع حجم الجسيمات) ومخطط تدفق العملية (على سبيل المثال، التعويم المستقل أو التعويم بالجاذبية المشترك). على سبيل المثال، قد تتطلب خامات التنغستن مع معادن الكبريتيد المرتبطة بها مجمعات إضافية مثل الزانثات.

الاستخدام الكيميائي في غسل الخام

عند الإشارة على وجه التحديد إلى خطوة غسل الخام، فهذه عملية تحضيرية قبل الإثراء، تهدف إلى إزالة الطين أو الجزيئات الدقيقة من الخام. في هذه العملية، يتم استخدام PAM عادة كمادة متخثرة للمساعدة في ترسيب الجسيمات الدقيقة. تشير الأبحاث إلى أن غسل الخام يعتمد في المقام الأول على الماء والقوة الميكانيكية، مع استخدام كيميائي محدود، على الرغم من أن ما يلي قد يكون متورطًا:

· أنواع أخرى من المواد المتخثرة، مثل بولي أكريلاميد الكاتيوني أو بولي أكريلاميد الأنيوني، اعتمادًا على خصائص اللب.

· في بعض الحالات، قد تتم إضافة المواد الخافضة للتوتر السطحي أو منظمات الرقم الهيدروجيني (على سبيل المثال، NaOH) لتعزيز كفاءة الغسيل، على الرغم من أن هذا أمر غير شائع.