Come possono i nuovi inibitori ecocompatibili risolvere le complesse sfide di separazione dei minerali di piombo-zinco?
Nel serbatoio di galleggiamento, la schiuma si agita, e un reagente verde sta silenziosamente cambiando le regole del gioco per la separazione piombo-zinco.
In impianti tradizionali di lavorazione del minerale, l'odore pungente di solfuro di sodio permea il laboratorio di flottazione, dosi elevate di calce causano gravi squame nei tubi,e il costo del trattamento delle acque reflue rimane elevatoQuesti inibitori convenzionali si rivelano spesso inefficaci quando si tratta di minerali complessi di piombo-zinco.
minerali di piombo-zinco ossidati difficili da trasformare, minerali misti di solfuro di piombo-zinco e minerali contenenti gangue carbonaceo o argillaceo, in cui i minerali di piombo e zinco hanno una flottabilità simile,sono difficili da separare in modo efficiente con reagenti convenzionaliCiò porta ad un eccessivo contenuto di zinco nel concentrato di piombo e all'arricchimento delle impurità di piombo nel concentrato di zinco, con conseguente tasso di recupero persistentemente basso.
Con la crescente pressione ambientale, alcuni inibitori tradizionali rischiano di essere banditi a causa della loro tossicità o non biodegradabilità.L'impiego di nuovi inibitori biodegradabili è diventato un compito urgente per l'industria..
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Dilemma di separazione: perché gli inibitori tradizionali falliscono di fronte a corpi di minerale complessi?
Gli inibitori tradizionali come il cianuro e il dicromato, sebbene in qualche modo efficaci, sono altamente tossici e presentano un elevato rischio di inquinamento ambientale, e il loro uso è stato progressivamente limitato.Anche la combinazione calce-sulfuro di sodio relativamente rispettosa dell'ambiente presenta problemi quali un alto dosaggio, applicabilità ristretta e grave inibizione dei metalli preziosi associati.
Per minerali complessi di piombo-zinco con elevato contenuto di zolfo, ferro, tassi di ossidazione elevati o contenenti componenti interferenti carbonacei o argillacei," i metodi tradizionali spesso sperimentano un drammatico calo dell' efficienza di separazioneGli indicatori di contaminazione tra piombo e zinco peggiorano, concentrano il degrado della qualità dei prodotti, influenzando direttamente i prezzi di vendita.
In una zona mineraria, il tenore di piombo nel concentrato di zinco raggiungeva l'1,2% quando si utilizzavano inibitori convenzionali, superando di gran lunga il limite contrattuale dello 0,8%,causare il rifiuto dell'intero lotto di prodotti e perdite economiche significative.
Le normative ambientali sono sempre più severe e alcune miniere rischiano multe o addirittura la chiusura della produzione a causa di un eccesso di metalli pesanti o residui di sostanze tossiche nelle acque reflue.I costi di conformità ambientale sono diventati una componente significativa dei costi di lavorazione del minerale.
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Meccanismo d'azione: come gli inibitori rispettosi dell'ambiente conseguono l'inibizione selettiva?
I nuovi inibitori rispettosi dell'ambiente si riferiscono principalmente agli inibitori di polimeri organici e agli agenti condizionanti combinati.Il loro meccanismo di azione è diverso dal tradizionale tipo di inibizione "bloccante".Questi reagenti sono progettati a livello molecolare per indurre adsorbimento specifico dei loro gruppi funzionali sulla superficie di minerali di zinco o di minerali gangue,modificare la loro idrofilicità riducendo al minimo l'impatto sulla flottabilità dei minerali al piomboAd esempio, alcuni amidi modificati o derivati della cellulosa mostrano effetti inibitori significativi sulla sfalerite ma inibitori più deboli sulla pirite.
Le caratteristiche ambientali si riflettono sia alla fonte che alla destinazione finale: le materie prime sintetiche tendono ad essere naturali e rinnovabili (come gli estratti vegetali),e la struttura molecolare è facilmente biodegradabile nell'ambiente naturaleLe sperimentazioni industriali hanno dimostrato che la dose teorica di alcuni nuovi reagenti può essere ridotta del 30%-50% rispetto agli inibitori tradizionali, e che essi sono non tossici e innocui.
In prove condotte dal gruppo Tianzhou su un minerale di piombo-zinco argillaceo carbonaceo,si è riscontrato che l'uso di una specifica combinazione di inibitori rispettosi dell'ambiente non solo migliora l'efficienza della separazione piombo-zinco, ma ha anche aumentato il tasso di recupero dell'argento associato a tracce, che era precedentemente severamente inibito, di circa il 15%,realizzare una doppia ottimizzazione dei metalli principali e dei metalli preziosi associati.
03Verificazione industriale: dai dati di laboratorio agli indicatori di produzione stabile
Una grande miniera di piombo-zinco nel sud-ovest della Cina conteneva un minerale con un tasso di ossidazione dello zinco superiore al 30% e contenente una grande quantità di clorito facilmente inossidabile.Il processo originario utilizzava una grande quantità di calce e solfuro di sodio, con un tasso di recupero dello zinco inferiore al 75%, e l'alto pH dell'acqua riciclata rende difficile il riutilizzo.
Dopo l'introduzione di un nuovo sistema rispettoso dell'ambiente basato principalmente sull'umato di sodio e su un inibitore dei polisaccaridi,e dopo continui test di galleggiamento in laboratorio e tre mesi di messa in servizio industriale, gli indicatori finali di stabilità hanno mostrato: la qualità del concentrato di zinco è aumentata dal 48% al 51%, il tasso di recupero è salito dal 75% all'82% e il tasso di perdita di zinco nel concentrato di piombo è diminuito del 2.1 punto percentuale.
Il costo del reagente per tonnellata di minerale grezzo è aumentato di circa 0,8 yuan,Tuttavia, i benefici derivanti dall'aumento del tasso di recupero e dal miglioramento della qualità del concentrato hanno comportato un aumento del profitto netto di oltre 5 yuan per tonnellata di minerale greggio.I benefici ambientali sono stati ancora più significativi, con una riduzione dei costi di trattamento delle acque reflue di circa il 40%,e raggiungere una circolazione a circuito chiuso di oltre l'85% delle acque reflue di galleggiamento.
In pratica, in una miniera di piombo-zinco ad alto contenuto di zolfo nello Xinjiang, il nuovo sistema di inibitori ha risolto con successo il problema della separazione tra pirite e sfalerite,garantire che il tenore di zolfo nel concentrato di zinco soddisfi le normeI dati industriali mostrano che il consumo totale dei collettori è quindi diminuito di circa il 20%.
04Analisi costi-benefici: come gli investimenti ambientali si traducono in profitti netti?
La valutazione dell'economia dei nuovi inibitori richiede l'istituzione di un modello di costo completo, che comprenda molteplici dimensioni quali i costi diretti dei reagenti, i benefici del recupero dei metalli,premi per la qualità dei prodotti, risparmio di costi e miglioramento della stabilità della produzione.
In un caso, il prezzo unitario del nuovo inibitore era tre volte quello del solfuro di sodio, ma a causa della sua elevata efficienza e selettività, il prezzo unitario del nuovo inibitore è stato inferiore a quello del solfuro di sodio.il consumo effettivo è stato solo di un quarto del reagente tradizionale, con conseguente riduzione del 10% del costo complessivo degli inibitori per tonnellata di minerale.
Il miglioramento dei tassi di recupero dei metalli si traduce direttamente in ricavi.stimato ai prezzi correnti dello zincoIl premio di qualità derivante dal miglioramento della qualità del concentrato è anche considerevole.
I benefici ambientali sono quantificabili: la riduzione dell'uso di reagenti tossici riduce direttamente le difficoltà di trattamento delle acque reflue e i costi di smaltimento dei rifiuti pericolosi.In alcune zone minerarie in cui sono stati applicati i nuovi inibitori, gli oneri fiscali ambientali sono diminuiti e sono stati soddisfatti requisiti di valutazione ambientale più severi, eliminando gli ostacoli all'esercizio legale a lungo termine della miniera.
I nuovi inibitori hanno una più ampia applicabilità e una maggiore capacità di tamponamento contro le fluttuazioni delle proprietà del minerale.contribuire a ridurre le fluttuazioni degli indicatori di produzione e le difficoltà operative, riducendo così il rischio di sconti o restituzioni a causa della qualità del prodotto inferiore alle norme.
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Frontiere future: limiti della tecnologia attuale e direzioni per la ricerca futura
I nuovi inibitori rispettosi dell'ambiente non sono una panacea: il loro ciclo di ricerca e sviluppo è lungo e i requisiti di personalizzazione sono elevati.Una formula di reagente di successo spesso funziona efficacemente solo per specifici tipi di depositi di minerale, e la sua applicabilità generale deve essere migliorata.
Attualmente, il mercato è inondato di prodotti di qualità variabile, privi di standard unificati del settore e di sistemi di valutazione delle prestazioni, rendendo difficile la selezione per le imprese minerarie.La stabilità a lungo termine nelle applicazioni industriali, in particolare per quanto riguarda i potenziali impatti sulle attrezzature e sulle condotte, richiede ancora una verifica dei dati più pratica.
Le future direzioni di ricerca saranno più precise e intelligenti: la progettazione di simulazioni molecolari basate sulla struttura dei cristalli minerali e sulle proprietà superficiali consentirà di ottenere reagenti "su misura".Combinando sistemi di analisi online e piattaforme di dosaggio automatizzate, si ottiene un'ottimizzazione dinamica in tempo reale dell'utilizzo degli inibitori, passando da "aggiunta empirica" a "decisione percettiva" di dosaggio intelligente.
Un'altra tendenza è la sinergia con altre tecnologie di lavorazione dei minerali rispettose dell'ambiente,come la combinazione con attrezzature di galleggiamento su larga scala ad alta efficienza e risparmio energetico e tecnologie di impiallacciamento a secco e utilizzazione completa delle scorie, per formare una soluzione complessiva di lavorazione minerale verde, passando dall'ottimizzazione dei singoli collegamenti al miglioramento complessivo della qualità, al miglioramento dell'efficienza,e riduzione delle emissioni durante tutto il processo.
Con l'aumento dei requisiti ESG globali per le catene di approvvigionamento dei minerali, i "metalli verdi" prodotti utilizzando reagenti rispettosi dell'ambiente possono ottenere un premio di mercato.Questa pressione del mercato da parte dei consumatori spinge le compagnie minerarie ad aggiornare le loro tecnologie, che fornisce un continuo slancio di mercato per la promozione di nuovi inibitori.
Nella sala di controllo dell'impianto di trasformazione minerale, i dati in tempo reale del tasso di recupero della galleggiatura lampeggiano sugli schermi.L'applicazione del nuovo inibitore ha reso la curva di processo per la separazione piombo-zinco più liscia e più stabile.
Risolvendo le complesse sfide di separazione dei minerali di piombo-zinco,I nuovi inibitori rispettosi dell'ambiente stanno anche trasformando la protezione ambientale nell'industria mineraria da un "onere di costi" a un processo di "creazione di valore"La futura concorrenza mineraria non sarà solo una concorrenza per le riserve di risorse, ma anche una concorrenza per la capacità di convertire le risorse in modo ecologico ed efficiente.