درجه معدن CMCبرای فرآوری مواد معدنی به طور گسترده در شناورسازی، آسیاب، غلظت رسوب، فیلتراسیون و سایر پیوندهای کلیدی در عملیات فرآوری مواد معدنی استفاده می شود. با تنظیم خواص خمیر سنگ معدن یا رفتار سطحی مواد معدنی، درجه CMC معدنی، راندمان و شاخص های فرآوری مواد معدنی را بهبود می بخشد و در نتیجه به اثر بهبود عیار کنسانتره دست می یابد. درجه فرآوری مواد معدنی CMC نقش های اصلی زیر را در پیوندهای مختلف عملیات فرآوری مواد معدنی ایفا می کند:
1. معدنفرآیند شناورسازی:CMC درجه معدن کار کردبه عنوان یک عامل افسردگی یا تنظیم کننده
شناورسازی معدنفرآیند اصلی فرآوری مواد معدنی است. هدف آن جداسازی کانی های هدف از کانی های گنگ از طریق عملکرد عواملی مانند جمع کننده ها و بازدارنده ها است. CMC نقش عمدهای در فلوتاسیون، سرکوب کانیهای گنگ یا تنظیم ویسکوزیته خمیر کانه دارد.
1.1. درجه معدن CMCمی تواندمواد معدنی گنگ را مهار کرده و گزینش پذیری را بهبود می بخشدمعدنیجدایی
اگر کانی های گنگ (مانند کوارتز، تالک، سیلیکات و غیره) همراه با کانی های هدف (مانند کانی های سولفیدی مانند مس، سرب و روی یا کانی های اکسیدی مانند آهن و منگنز) شناور شوند، عیار کنسانتره کاهش می یابد. CMC درجه معدنی میتواند از طریق جذب تعلیق و ویژگیهای تشکیل فیلم- گانگ را مهار کند:
جذب: گروه کربوکسیل (-COO-) در مولکول کربوکسی متیل سلولز میتواند از نظر شیمیایی با یونهای فلزی (مانند Si4+) روی سطح کانیهای گنگ (مانند کوارتز) جذب شود یا از طریق پیوندهای هیدروژنی روی سطح باند جذب شود.
جلوگیری از اتصال کلکتورها: فیلم آبدوست از جذب کلکتورها (مانند زانتات، اسیدهای چرب) روی سطح گانگ جلوگیری می کند، به طوری که مواد معدنی گنگ به جای شناور شدن با حباب ها، آبدوست باقی می مانند و در دوغاب باقی می مانند.
کاربردهای معمولی:
هنگام شناور کردن سنگهای معدنی سولفید مس، سرب و روی، CMC با درجه معدنی میتواند باند سیلیکات مانند کوارتز و فلدسپات را مهار کند و میزان باند ورودی به کنسانتره را کاهش دهد.
هنگام شناور کردن سنگ آهن، CMC درجه معدنی می تواند ناخالصی هایی مانند کوارتز و آپاتیت را مهار کند و عیار کنسانتره آهن را بهبود بخشد.
1.2.درجه معدن CMCمی تواندویسکوزیته خمیر سنگ معدن را تنظیم کرده و محیط فلوتاسیون را بهبود می بخشد
ویسکوزیته دوغاب بیش از حد بالا می تواند منجر به پراکندگی ناهموار حباب و ته نشین شدن سریع ذرات معدنی شود که عملکرد شناورسازی را به خطر می اندازد. خواص ضخیم کنندگی کربوکسی متیل سلولز می تواند عملکرد فلوتاسیون را با تنظیم ویسکوزیته بهبود بخشد. در دوزهای پایین، CMC درجه استخراج می تواند ذرات ریز (مانند خاک رس) را در دوغاب پخش کند و از تجمع و افزایش ویسکوزیته در نتیجه جلوگیری کند. در دوزهای بالا، CMC درجه استخراج می تواند ویسکوزیته دوغاب را به طور متوسط افزایش دهد، ته نشین شدن ذرات درشت را کندتر کند و برهمکنش بین ماده معدنی و معرف را طولانی تر کند (مخصوصاً برای شناورسازی ذرات درشت مناسب است).
2. فرآیند سنگ زنی:درجه فرآوری مواد معدنی CMC می تواند باشدبه عنوان یک استفاده می شودمعدنپخش کننده برای بهبود راندمان آسیاب.
هدف از آسیاب خرد کردن سنگ معدن به اندازه ذرات مناسب و تفکیک مونومرهای معدنی مورد نظر است. با این حال، ذرات ریز (مخصوصاً کانیهای آرژیلوس) تمایل به آگلومره شدن دارند و در نتیجه «بیش از- آسیاب کردن» یا «زیر- آسیاب کردن، و کاهش راندمان آسیاب میشوند.
CMC درجه معدنی به عنوان یک پراکنده کننده در آسیاب عمل می کند و راندمان آسیاب را از طریق ساختار مولکولی آن بهبود می بخشد. روی سطح ذرات معدنی جذب میشود و بار منفی به آنها وارد میکند و از تجمع ذرات از طریق دفع بار مانند- جلوگیری میکند. همچنین، از طریق مانع فضایی، زنجیرههای مولکولی کربوکسی متیل سلولز یک سد سهبعدی بر روی سطح ذرات تشکیل میدهند که از نظر فیزیکی از نزدیک شدن ذرات به یکدیگر و بهبود عملیات آسیاب کردن جلوگیری میکند.
در طول فرآیند آسیاب، درجه CMC استخراج معدن برای فرآوری مواد معدنی، تجمع ذرات ریز را کاهش میدهد و اندازه ذرات محصول آسیاب شده را یکنواختتر میکند و از پدیده "ملا شدن" اجتناب میکند. در عین حال، سایش رسانه های سنگ زنی (گلوله های فولادی) را کاهش می دهد، در مصرف انرژی صرفه جویی می کند و در نهایت درجه تفکیک مونومر کانی مورد نظر را بهبود می بخشد و شرایط مساعدی را برای شناورسازی بعدی ایجاد می کند.
3. استخراج CMC استفاده می شودبه عنوان یک لخته کننده یا پخش کننده در فرآیند ته نشینی و غلظت برای تسریع در جداسازی{0}مایع جامد.
دوغاب تولید شده در طی فرآیند فرآوری مواد معدنی (مانند باطله های شناورسازی و دوغاب آسیاب) باید از طریق ته نشینی غلیظ شود تا به جداسازی مایع جامد-، بازیابی منابع آب و کاهش حجم باطله دست یابد. کربوکسی متیل سلولز درجه معدنی تعدادی نقش در این فرآیند ایفا می کند.
3.1. معدنCMC استفاده می شودبه عنوان یک لخته کننده برای تسریع ته نشینی ذرات ریز
ذرات ریز (مانند گل سنگ معدنی 20- میکرومتر) در فرآیند ته نشینی دوغاب معدنی به دلیل اندازه ذرات کوچک و سطح ویژه بزرگ به راحتی در آب معلق می شوند و به سختی به طور طبیعی ته نشین می شوند. CMC درجه معدنی می تواند لخته سازی را از طریق ویژگی های خود ارتقا دهد:
پل جذبی: زنجیره های مولکولی CMC درجه معدن می توانند چندین ذره ریز را به طور همزمان جذب کنند و از طریق اثر "پل"، ذرات پراکنده به لخته های بزرگ انباشته می شوند و در نتیجه سرعت ته نشینی افزایش می یابد.
خنثی سازی بار: استخراج CMC می تواند بار مثبت روی سطح برخی از ذرات (مانند مواد معدنی آهن و منگنز) را خنثی کند، نیروی دافعه بین ذرات را کاهش دهد و تجمع را افزایش دهد.
سناریوهای کاربرد CMC درجه معدنی برای فرآوری مواد معدنی در فرآیند ته نشینی:
حوضچه ضخیم شدن باطله: استخراج کربوکسیمتیل سلولز می تواند رسوب باطله را تسریع کند، غلظت جریان کف را افزایش دهد (حجم باطله را کاهش دهد)، و شفافیت آب سرریز را بهبود بخشد (قابل بازیافت).
غلظت کنسانتره: استخراج CMC می تواند غلظت کنسانتره را افزایش دهد و برای فیلتراسیون و آبگیری بعدی آماده شود.
3.2. درجه معدنCMC استفاده می شودبه عنوان یکپراکنده کنندهدر فرآوری مواد معدنی برای جلوگیری از ته نشین شدن سریع ذرات درشت.
در برخی موارد (مانند مخازن میانی که باید یکنواختی دوغاب حفظ شود)، اگر ذرات درشت خیلی سریع ته نشین شوند، منجر به غلظت ناموزون دوغاب می شود. در این مورد، دوز پایین کربوکسی متیل سلولز درجه معدنی می تواند ذرات درشت را پراکنده کرده و از ته نشین شدن سریع آنها از طریق مانع فضایی جلوگیری کند، بنابراین پایداری دوغاب را حفظ می کند.
4. استخراج CMCاستفاده می شودبه عنوان یک کمک فیلتر در فرآیند فیلتراسیون برای بهبود عملکرد فیلتراسیون
فیلتراسیون یکی از مراحل نهایی فرآوری مواد معدنی است. هدف آن آبگیری دوغاب غلیظ (کنسانتره یا باطله) برای به دست آوردن کیک فیلتر (جامد) و فیلتر (مایع) است. کربوکسی متیل سلولز درجه معدنی می تواند به عنوان کمک فیلتر برای بهینه سازی فرآیند فیلتراسیون استفاده شود. توابع اصلی آن به شرح زیر است:
کاهش گرفتگی پارچه فیلتر: CMC فرآوری مواد معدنی روی سطح ذرات ریز جذب می شود تا از مسدود شدن منافذ پارچه فیلتر جلوگیری شود.
بهبود ساختار کیک فیلتر: CMC درجه معدنی می تواند کیک فیلتر را یک ساختار شل و متخلخل ایجاد کند، مقاومت فیلتر را کاهش دهد و سرعت فیلتر را افزایش دهد.
بهبود شفافیت فیلتر: CMC درجه معدنی ذرات ریز را جذب می کند، مواد معلق در فیلتر را کاهش می دهد و کیفیت استفاده مجدد از فیلتر را بهبود می بخشد.
کاربردهای معمول استخراج CMC در فیلتراسیون:
در طی فرآیند فیلتراسیون کنسانتره سنگ آهن،کربوکسی متیل سلولز معدنیمی تواند رطوبت کیک فیلتر را کاهش دهد و ثبات حمل و نقل و ذخیره سازی کنسانتره سنگ آهن را بهبود بخشد. فیلتراسیون باطله می تواند کم آبی باطله را تسریع کند و فشار ذخیره سازی استخرهای باطله را کاهش دهد.
خلاصه کنید
CMC درجه معدنی با تنظیم خواص سطح مواد معدنی، ویسکوزیته دوغاب و حالت پراکندگی/آگلومره ذرات، در فلوتاسیون (سرکوب گانگ)، آسیاب (پراکنده ذرات)، ته نشینی (تسریع غلظت)، فیلتراسیون (کمک فیلتر) و سایر پیوندها، نقش کلیدی در فرآوری مواد معدنی ایفا می کند. درجه معدن CMC در نهایت کارایی فرآوری مواد معدنی، عیار کنسانتره و نرخ بازیابی منابع را بهبود می بخشد. این یک عامل فرآوری مواد معدنی چند منظوره است.
