Tóm tắt dịch quyển sách ""Sổ tay Thuốc Tuyển khoáng_ Hóa học, Lý thuyết và Thực hành - Tuyển nổi Vàng, Khoáng vật nhóm Bạch kim và Khoáng vật Oxit" (2010)

Tập 2 của "Sổ tay Thuốc Tuyển nổi", cung cấp kiến thức nền tảng và thực tiễn về tuyển nổi vàng, khoáng vật nhóm bạch kim (PGM) và các khoáng vật oxit chính, cũng như các nguyên tố đất hiếm (REO). Trọng tâm của nó là các phương pháp tách khó hiệu quả khi sử dụng các quy trình xử lý thông thường, đặc biệt do các vấn đề về độ chọn lọc giữa khoáng vật có giá trị và khoáng vật quặng vô giá trị.

1. Tuyển nổi Quặng Vàng

Việc thu hồi vàng phụ thuộc rất nhiều vào bản chất của mỏ, khoáng vật học và sự phân bố của vàng trong quặng. Tuyển nổi được coi là phương pháp hiệu quả về chi phí nhất để làm giàu vàng, thường được sử dụng cho quặng đồng-vàng, quặng kim loại cơ bản, quặng đồng-niken, quặng PGM và để loại bỏ tạp chất trước khi xử lý luyện kim ướt.

• Các Phương pháp Thu hồi Vàng Chính:
• Làm giàu trước bằng trọng lực: Chủ yếu dùng cho các mỏ sa khoáng chứa vàng thô nguyên sinh.
• Luyện kim ướt: Dùng cho quặng bị oxy hóa, quặng sunfua hàm lượng thấp và quặng vàng khó luyện.
• Kết hợp Luyện kim nhiệt (nung) và Luyện kim ướt: Dùng cho quặng vàng rất khó luyện (sunfua chứa cacbon, quặng vàng chứa asen) và quặng chứa tạp chất tiêu thụ nhiều xyanua.
• Tuyển nổi: "Tuyển nổi được coi là phương pháp hiệu quả về chi phí nhất để làm giàu vàng." Nó được dùng để làm giàu quặng vàng hàm lượng thấp, xử lý quặng khó luyện (khó tách), và thu hồi vàng từ quặng kim loại cơ bản và quặng PGM chứa vàng.
• Tính chất Tuyển nổi của Khoáng vật Vàng:
• Vàng nguyên sinh và hợp kim: "Vàng nguyên sinh và các hợp kim của nó, không có tạp chất bề mặt, dễ dàng tuyển nổi với thuốc thu gom xantat." Tuy nhiên, bề mặt thường bị nhiễm bẩn bởi các tạp chất như argentit, oxit sắt, galen, asenopyrit hoặc oxit đồng, làm thay đổi tính chất tuyển nổi của chúng. Vàng bị bao phủ bởi oxit sắt hoặc oxit đồng rất khó tuyển nổi.
• Telua: Dễ dàng tuyển nổi ngay cả với lượng nhỏ thuốc thu gom, được cho là có tính ưa kỵ nước tự nhiên.
• Vàng liên kết với PGM: Có tính chất tuyển nổi tương tự như PGM; phác đồ thuốc thử cho PGM cũng thu hồi được vàng, thường sử dụng kết hợp xantat và ditiohosphat.
• Các yếu tố ảnh hưởng: Hình dạng hạt vàng trong quá trình nghiền (dễ bị vảy, bong ra từ bọt khí dẫn đến thất thoát), các chất điều chỉnh (như ZnSO4·7H2O, SO2, Na2S2O5, xyanua quá mức) có thể ảnh hưởng tiêu cực, và sự hiện diện của oxy giúp cải thiện đáng kể khả năng hấp phụ thuốc thu gom và tính chất tuyển nổi.
• Tuyển nổi các loại Quặng Vàng cụ thể:
• Quặng vàng hàm lượng sunfua thấp: Thường kết hợp làm giàu trọng lực, xyanua hóa và tuyển nổi. Xantat, ditiohosphat và mercaptan là các thuốc thu gom thông thường. pH tối ưu từ 8.5 đến 10.0. Các chất ức chế gangue phổ biến là natri silicat, tinh bột dextrin và polyacrylamide trọng lượng phân tử thấp. Sắt hòa tan có hại cho tuyển nổi vàng.
• Quặng vàng chứa thủy ngân/antimon: Khó xử lý bằng xyanua hóa. Một phương pháp tuyển nổi ba giai đoạn nghiền và tuyển nổi đã được phát triển, đạt tỷ lệ thu hồi vàng cao.
• Quặng vàng chứa đất sét có cacbon: Thuộc nhóm quặng vàng khó luyện. Tuyển nổi có thể được dùng để loại bỏ tạp chất gây nhiễu hoặc làm giàu quặng. Các phương pháp bao gồm tuyển nổi trước gangue cacbon và cacbon (sử dụng chất tạo bọt hoặc kết hợp chất tạo bọt với dầu hydrocarbon nhẹ), phương pháp tuyển nổi hai giai đoạn (tuyển nổi trước gangue cacbon, sau đó tuyển nổi sunfua chứa vàng), và phương pháp tuyển nổi trong khí nitơ (để làm chậm quá trình oxy hóa sunfua phản ứng). "Sử dụng sunfat đồng đã được xử lý bằng amin đã cải thiện đáng kể khả năng thu hồi vàng."
• Quặng đồng-vàng: Khả năng tuyển nổi vàng phụ thuộc vào sự phân bố và liên kết của vàng với sunfua sắt (chủ yếu là pyrit). Hàm lượng pyrit trong quặng quyết định khả năng thu hồi vàng. Có thể sử dụng tuyển nổi toàn bộ tất cả các sunfua, sau đó nghiền lại và tuyển nổi đồng-vàng từ pyrit.
• Quặng đồng-vàng oxit: Khó xử lý do sự hiện diện của bùn hydroxit sắt và các khoáng vật sét. Các xantat biến tính ester và phương pháp sunfua hóa đã được sử dụng thành công.
• Quặng vàng-antimon: Hai quy trình thương mại: tuyển nổi chọn lọc sunfua chứa vàng sau đó tuyển nổi stibnit bằng cách thay đổi pH, hoặc tuyển nổi toàn bộ sau đó tuyển nổi theo trình tự sunfua chứa vàng và ức chế stibnit.
• Quặng vàng chứa asen: Hai nhóm chính: sunfua kim loại cơ bản khối lớn chứa vàng asen và quặng vàng asen không có kim loại cơ bản. Tuyển nổi sunfua kim loại cơ bản theo trình tự, sau đó tuyển nổi pyrit/asenopyrit chứa vàng. Quặng không chứa kim loại cơ bản được xử lý bằng tuyển nổi toàn bộ. Phương pháp tách asenopyrit và pyrit quan trọng để giảm chi phí xử lý tiếp theo.
• Quặng sunfua kim loại cơ bản chứa vàng: Vàng thường có mặt dưới dạng nguyên tố hoặc phân tán mịn trong pyrit. Việc tối ưu hóa thu hồi vàng thường là thứ yếu so với sản xuất tinh quặng kim loại cơ bản, nhưng vẫn có cơ hội cải thiện bằng cách lựa chọn phác đồ thuốc thử thích hợp. ZnSO4·7H2O có thể làm giảm đáng kể khả năng tuyển nổi vàng trong quặng chì-kẽm.

2. Tuyển nổi Quặng Khoáng vật Nhóm Bạch kim (PGM)

Việc thu hồi PGM được che giấu kín đáo trong các tài liệu công khai. Các mỏ PGM thường chứa khoáng vật niken. Từ quan điểm xử lý, quặng PGM có thể được chia thành ba nhóm: làm giàu trước bằng trọng lực, tuyển nổi và chỉ xử lý bằng luyện kim ướt.

• Khoáng vật và Phân loại Quặng PGM: Có hơn 100 khoáng vật nhóm bạch kim khác nhau (Bảng 18.1). Các mỏ PGM được phân loại thành hai nhóm: mỏ PGM thống trị và mỏ niken-đồng thống trị.
• Ảnh hưởng của Khoáng vật học đến Thu hồi PGM:Quặng thích hợp để làm giàu trước bằng trọng lực: Có các thành phần có giá trị là khoáng vật có mật độ cao, không có middlings và phân bố kích thước hạt phù hợp với kỹ thuật trọng lực. Ví dụ bao gồm các mỏ kiểu Alaska, sa khoáng phù sa và hóa thạch.
• Quặng thích hợp để tuyển nổi:Mỏ thống trị sunfua PGM: PGM thường liên kết với sunfua kim loại cơ bản. PGM được thu hồi trong tinh quặng Cu/Ni/Co/PGM toàn bộ. Thường chứa khoáng vật gangue kỵ nước như talc và clorite.
• Mỏ thống trị PGE: Các mỏ tầng chứa sunfua thưa thớt và nồng độ PGM từ 5 đến 30 g/t. Ví dụ là Vỉa Morensky của Tổ hợp Bushveld.
• Thực hành Thuốc thử trong Tuyển nổi Quặng PGM thống trị sunfua:Thuốc thu gom và chất hoạt hóa: CuSO4 là chất hoạt hóa sunfua chính, nhưng quá mức có thể làm giảm hàm lượng tinh quặng PGM. Axit oxalic/thioure đã cho thấy sự cải thiện đáng kể về hàm lượng tinh quặng và thu hồi PGM. Xantat là thuốc thu gom chính, với ditiohosphat và mercaptan làm thuốc thu gom thứ cấp. Các xantat khác nhau ảnh hưởng đáng kể đến thu hồi PGM. Các thuốc thu gom dòng PM mới đã được phát triển.
• Chất ức chế gangue kỵ nước: CMC và guar gum biến đổi thường được sử dụng. Các chất ức chế mới dựa trên hỗn hợp guar gum và polyacrylat trọng lượng phân tử thấp biến đổi bằng axit hữu cơ đã được phát triển để cải thiện hàm lượng tinh quặng PGM mà không làm mất thu hồi.
• Thực hành Thuốc thử trong Tuyển nổi Quặng Cu–Ni và Ni chứa PGM là sản phẩm phụ:Thu hồi PGM: Nhấn mạnh thường được đặt vào thu hồi Cu–Ni và hàm lượng tinh quặng. Các thuốc thu gom thứ cấp (như ditiohosphat) có thể cải thiện thu hồi PGM.
• Thực hành Thuốc thử trong Tuyển nổi PGM từ Quặng chứa crom:Vấn đề chính: Hàm lượng crom cao trong tinh quặng PGM ảnh hưởng tiêu cực đến quá trình luyện kim nhiệt và luyện kim ướt. PGM được mang bởi nhiều khoáng vật và hợp kim khác nhau.
• Thuốc thu gom: Thuốc thu gom dòng PM mới (ester biến tính hỗn hợp xantat + mercaptan) đã được phát triển để thu hồi PGM hiệu quả hơn. Thuốc thu gom PM306 cho thấy độ chọn lọc tốt nhất.
• Chất ức chế crom: Các hỗn hợp axit hữu cơ biến đổi và axit polyacrylic trọng lượng phân tử thấp kết hợp với pyrophotphat cho thấy sự ức chế crom đáng kể và giảm tiêu thụ thuốc thu gom.

3. Tuyển nổi Quặng Đồng Oxit và Đồng Coban

Tuyển nổi khoáng vật đồng oxit đã được áp dụng trong nhiều thập kỷ, với hai phương pháp cơ bản: tuyển nổi axit béo từ quặng silic và sunfua hóa khoáng vật đồng oxit sau đó tuyển nổi bằng thuốc thu gom sunfuahydryl (xantat) từ quặng cacbonat. Khả năng tuyển nổi phụ thuộc nhiều vào khoáng vật học của quặng và thành phần gangue (cacbonat, dolomit, silic, bùn sét).

• Quặng và Khoáng vật Đồng Oxit: Hơn 120 khoáng vật đồng oxit đã được xác định, nhưng chỉ một số ít có giá trị kinh tế (Malachit, Cuprit, Tenorit, Azurit, Chrysocolla). Các loại quặng bao gồm quặng đồng oxit (với gangue cacbonat hoặc silic), quặng đồng oxit hỗn hợp loại 1 và loại 2, quặng sunfua-oxit đồng hỗn hợp, và quặng đồng-vàng oxit.
• Tính chất Tuyển nổi của Khoáng vật Đồng Riêng lẻ và Hỗn hợp:
• Các yếu tố chính: Thành phần hóa học và cấu trúc vật lý của khoáng vật đồng oxit, thành phần ion của pha bùn, và tính chất của thành phần gangue. Khoáng vật oxit thường xốp, hòa tan trong nước và có xu hướng tạo bùn mịn.
• Malachit: Có thể tuyển nổi bằng axit hydroxamic, hoặc phương pháp sunfua hóa (sử dụng Na2S·9H2O và NaHS với xantat hoặc xantat ester). Tuyển nổi axit cacboxylic cũng được sử dụng thương mại.
• Cuprit và Tenorit: Có tính chất tuyển nổi tương tự như malachit, nhưng cần liều lượng sunfua hóa cao hơn.
• Chrysocolla: Có thể tuyển nổi bằng phương pháp sunfua hóa hoặc thuốc thu gom hydroxamat, nhưng chưa được áp dụng ở quy mô công nghiệp.
• Quặng Coban và Đồng Coban Oxit: Coban thường được thu hồi trong tinh quặng đồng-coban toàn bộ. Khoáng vật coban oxit rất khó tuyển nổi, khả năng tuyển nổi bị ảnh hưởng bởi sự hiện diện của đồng.
• Thực hành Tuyển nổi trong Làm giàu Khoáng vật Đồng Oxit:
• Các yếu tố lựa chọn phác đồ thuốc thử: Loại khoáng vật đồng oxit, loại khoáng vật gangue, mức độ giải phóng và thành phần hóa học/cấu trúc vật lý của khoáng vật đồng.
• Phương pháp tuyển nổi sunfua hóa: Phổ biến nhất.
• Lựa chọn chất sunfua hóa: Na2S·9H2O là chất sunfua hóa được ưu tiên. Tốc độ bổ sung và hàm lượng bùn ảnh hưởng đến hiệu quả.
• Lựa chọn chất ức chế: Natri silicat phổ biến. Các chất ức chế mới như hỗn hợp natri photphat và lignosulphonat (3XD), hỗn hợp axit acrylic trọng lượng phân tử thấp và natri silicat (2D), và hydrosol dựa trên phản ứng của natri silicat với nhôm sulfat (SD) đã được phát triển. Đất sét trong quặng có tác động tiêu cực, và các chất ức chế AQ có thể cải thiện kết quả. Cataflot P39 cho thấy hiệu quả ức chế canxit tốt hơn natri silicat.
• Lựa chọn thuốc thu gom: Đối với gangue silic, các biến thể axit béo được sử dụng. Đối với gangue cacbonat và dolomit (sử dụng phương pháp sunfua hóa), xantat là thuốc thu gom chính, với mercaptan và/hoặc ditiohosphat làm thuốc thu gom thứ cấp. Hỗn hợp axit béo xantat hóa (thuốc thu gom TY) và xantat biến tính monoester (PM230) đã được ứng dụng trong công nghiệp.
• Thực hành Công nghiệp trong Tuyển nổi Quặng Đồng Oxit và Đồng Coban:
• Nhà máy Kolwezi (Kongo) – Quặng silic oxit: Sử dụng hỗn hợp dầu cọ thủy phân làm thuốc thu gom. Vấn đề chính là sản xuất bùn malachit và pseudomalachit mịn có tốc độ tuyển nổi thấp.
• Thực hành công nghiệp trong làm giàu quặng oxit dolomit: Natri silicat được sử dụng làm chất ức chế và chất phân tán, cùng với soda ash. Na2S·9H2O là chất hoạt hóa chính. Xantat là thuốc thu gom chính. Thuốc thu gom TY3 đã cải thiện đáng kể thu hồi đồng.
• Thực hành công nghiệp trong làm giàu quặng sunfua oxit hỗn hợp: Thường được xử lý bằng hai mạch riêng biệt: tuyển nổi sunfua đồng, sau đó tuyển nổi oxit đồng (chủ yếu bằng phương pháp sunfua hóa).

4. Tuyển nổi Quặng Chì Kẽm Sunfua Oxit Hỗn hợp và Quặng Chì Kẽm Oxit

Các quặng này rất đa dạng về khoáng vật học và địa chất, có thể được phân loại thành quặng chì kẽm sunfua oxit hỗn hợp, quặng chì kẽm oxit và quặng kẽm oxit.

• Tính chất Tuyển nổi của các Khoáng vật Chì Kẽm Oxit Quan trọng về Kinh tế:
• Khoáng vật chì oxit: Cerussit và Anglesit là hai khoáng vật được nghiên cứu nhiều nhất. Tuyển nổi chì oxit thường sử dụng phương pháp sunfua hóa với xantat. Quá trình sunfua hóa nhạy cảm với liều lượng chất sunfua hóa, số lượng giai đoạn sunfua hóa và thời gian điều hòa. "Quá mức chất sunfua hóa có tác động tiêu cực đến khả năng thu hồi cerussit và anglesit." Sục khí với chất sunfua hóa có lợi. Thuốc thu gom hạn chế ở xantat.
• Khoáng vật kẽm oxit: Nghiên cứu ban đầu tập trung vào axit béo, nhưng sau đó đã chuyển sang thuốc thu gom amin. Amin gốc dầu dừa hiệu quả nhất. Amin hoạt động nhanh và không yêu cầu thời gian điều hòa. Các thuốc thu gom mới dựa trên axit béo xantat hóa và hỗn hợp axit béo và amin xantat hóa đã được nghiên cứu. Chất ức chế gangue phổ biến bao gồm natri silicat, guar, tinh bột, cellulose và polyphotphat.
• Thực hành trong Làm giàu Quặng Chì Kẽm Hỗn hợp và Oxit:
• Quặng sunfua oxit chì kẽm hỗn hợp (gangue dolomit và canxit): Đã nghiên cứu các phương pháp tuyển nổi không chứa xyanua.
• Quặng sunfua oxit chì kẽm hỗn hợp (gangue barit-canxit): Sử dụng tuyển nổi sunfua chì kẽm toàn bộ, sau đó tuyển nổi chì oxit.
• Quặng chì kẽm oxit: Sơ đồ dòng chảy tổng quát thường bao gồm làm giàu trước bằng trọng lực hoặc tách bằng chất lỏng nặng, sau đó tuyển nổi chì kẽm oxit. Thuốc thu gom xantat và mercaptan cho chì oxit, amin cho kẽm oxit.
• Quặng kẽm oxit: Các phương pháp chính bao gồm tuyển nổi axit béo (smithsonit từ gangue canxit/dolomit), phương pháp tuyển nổi ngược (ức chế smithsonit, tuyển nổi canxit/dolomit), hoạt hóa khoáng vật kẽm oxit bằng CuSO4, và tuyển nổi sunfua hóa-amin.
• Quặng chì bạc oxit: Rất hiếm. Quá trình phát triển tập trung vào phác đồ thuốc thử và sơ đồ dòng chảy hiệu quả. CuSO4 và Na2S cải thiện đáng kể kết quả luyện kim bạc và chì.

5. Tuyển nổi Khoáng vật Thiếc

Làm giàu quặng thiếc độc quyền kết hợp làm giàu trước bằng trọng lực và tuyển nổi. Tuyển nổi bao gồm: tuyển nổi sunfua từ tinh quặng trọng lực, tuyển nổi sunfua từ bùn mịn, sau đó tuyển nổi thiếc từ đuôi thải sunfua sau khi khử bùn.

• Thành phần Khoáng vật của các loại Quặng Thiếc khác nhau: Cassiterit (SnO2) là khoáng vật thiếc quan trọng nhất, với hàm lượng thiếc từ 65% đến 78%. Thiếc cũng có thể có trong stanin (CuS-FeS-SnS2).
• Mô tả ngắn gọn về các Mỏ Thiếc: Các mỏ thiếc quan trọng nhất là các mỏ thủy nhiệt. Các mỏ địa chất trầm tích là quan trọng nhất về giá trị kinh tế.
• Làm giàu Quặng Thiếc:Phương pháp làm giàu trọng lực: Chủ yếu dùng cho sa khoáng và một số mỏ mạch hạt thô. Tinh quặng cassiterit có hàm lượng cao (50% đến 70% Sn) với thu hồi tương đối tốt.
• Kết hợp phương pháp làm giàu trọng lực–tuyển nổi (mỏ mạch): Dùng cho các mỏ đá cứng hạt mịn, phân tán cao. Tỷ lệ thu hồi thiếc đã được cải thiện lên đến 70% Sn.
• Tuyển nổi: "Hóa học của tuyển nổi cassiterit đã là chủ đề của nhiều nghiên cứu trong nhiều năm."
• Thuốc thu gom thiếc và hóa học: Arsonic acid (p-tolyl arsonic acid) là thuốc thu gom chọn lọc cho cassiterit, hiệu quả ở pH 3.5–5.0. Tuy nhiên, nó độc hại và không hiệu quả với cassiterit thô hơn 40 µm. Axit phosphonic, tương tự như axit arsonic, ít độc hại hơn. Sulfosuccinamate là chất hoạt động bề mặt được sử dụng phổ biến nhất hiện nay. Axit dicarboxylic cũng đã được nghiên cứu.
• Lựa chọn chất ức chế trong tuyển nổi thiếc: Phụ thuộc vào loại khoáng vật gangue trong quặng. Các chất ức chế hữu cơ (axit citric, axit tanic, axit tartaric) có tác dụng ức chế cassiterit. Các khoáng vật gangue như tourmalin và topaz gây rắc rối.
• Thực hành trong Làm giàu Quặng chứa Thiếc:Các yếu tố ảnh hưởng đến lựa chọn quy trình xử lý: Thành phần hóa học của cassiterit, khoáng vật học gangue và chất lượng nước.
• Công việc phát triển và vận hành các nhà máy tuyển nổi cassiterit:Renison (Úc): Sơ đồ dòng chảy tuyển nổi bao gồm khử bùn nhiều giai đoạn và tuyển nổi trước sunfua, sau đó tuyển nổi và làm giàu thiếc.
• Union và Rooiberg (Nam Phi): Công việc tuyển nổi được thực hiện trên đuôi thải cũ, sử dụng p-tolyl arsonic acid.
• Wheal Jane (Vương quốc Anh): Đã kết hợp tuyển nổi với làm giàu trọng lực. N-(1,2 dicarboxyethyl)-n octadecyl sulphosuccinamate là thuốc thu gom cuối cùng.
• Nhà máy Valkoomesky (Nga): Tuyển nổi thiếc bằng nước biển, sử dụng dung dịch dầu mỏ oxy hóa trong dầu hỏa.
• Nhà máy Huanuni (Bolivia): Sơ đồ dòng chảy làm giàu trọng lực chính, sau đó là tuyển nổi để thu hồi thiếc từ bùn mịn.
• San Rafael, Minsur (Peru): Một trong những mỏ thiếc giàu nhất thế giới. Sơ đồ dòng chảy tuyển nổi sau khi làm giàu trọng lực ban đầu.

6. Tuyển nổi Niobi

Các khoáng vật niobi, đặc biệt là columbit, thường liên kết với các khoáng vật có giá trị khác như tantali, zircon và đất hiếm. Quy trình làm giàu pyroclor và columbit khác nhau tùy thuộc vào loại quặng và khoáng vật gangue.

• Tổng quan chung về Quặng chứa Pyroclor: Hai loại chính: quặng pegmatit (chứa thạch anh và nephelin) và cacbonatit (chứa canxit, dolomit và photphat). Màu sắc của pyroclor đóng vai trò quan trọng trong khả năng tuyển nổi.
• Tính chất Tuyển nổi của Pyroclor:Tuyển nổi pyroclor từ quặng cacbonatit: Khó khăn do canxit và dolomit có tính chất tuyển nổi tương tự. Quy trình bao gồm tuyển nổi trước canxit/dolomit (sử dụng axit béo làm thuốc thu gom và tinh bột/dextrin làm chất ức chế pyroclor), sau đó hoạt hóa lại và tuyển nổi pyroclor. Axit (HCl, H2SO4) có thể được dùng để xử lý trước. Axit oxalic là chất ức chế gangue chọn lọc. Amin là thuốc thu gom chính (ví dụ: Duomac T, CES 109).
• Tuyển nổi pyroclor từ quặng pegmatit: Quặng phức tạp chứa biotit, enargit, albit, fenspat và zircon. Thuốc thu gom anion (natri oleat, natri alkyl sulfat) cho thấy hiệu quả. Natri alkyl sulfat chọn lọc hơn ở pH thấp. Tuyển nổi cation (amin) không có độ chọn lọc. Các thuốc thu gom mới (dòng PLV và PM) cho thấy độ chọn lọc cao đối với pyroclor-zircon từ quặng pegmatit.
• Quặng Niobi khó luyện: Các mỏ oxit hóa nặng, chứa oxit sắt và aluminosilicat. Ví dụ là mỏ Mrima Hill ở Kenya. Nghiên cứu tập trung vào việc giảm thiểu thất thoát niobi trong bùn mịn và phát triển thuốc thu gom cho pyroclor siêu mịn. Chất phân tán/ức chế AQ4 (hỗn hợp orthodihydroxybenzene, axit acrylic trọng lượng phân tử thấp và hexametaphotphat) đã cải thiện đáng kể kết quả luyện kim.
• Thực hành Nhà máy trong Làm giàu Quặng Pyroclor:Hoạt động St. Honore Niobec: Sử dụng axit béo nhũ hóa với soda ash và silicat trong mạch canxit, và mono-amin aliphat biến tính một phần (thuốc thu gom CES 109) trong mạch niobi.
• Nhà máy Oka: Tương tự như St. Honore Niobec, sử dụng hỗn hợp amin Duomac T: Ethofat C25.

7. Tuyển nổi Quặng Tantali/Niobi

Có khoảng 130 khoáng vật chứa tantali và niobi. Có ba phương pháp cơ bản: làm giàu trước vật lý, kết hợp làm giàu trước vật lý và tuyển nổi, và tuyển nổi trực tiếp. Quặng Ta/Nb thường chứa zircon và đất hiếm.

• Đặc điểm của Khoáng vật Ta/Nb có giá trị kinh tế: Được chia thành tantalonit, titanotantaloniobit và tintanotantaloniolit chứa urani. Tantali và niobi thường thay thế nhau và được tìm thấy dưới dạng hỗn hợp đồng hình.
• Đặc điểm Địa chất và Khoáng vật học của Quặng Ta/Nb: Các mỏ pegmatit là phong phú nhất. Các mỏ trầm tích là quan trọng nhất về giá trị kinh tế.
• Đặc điểm Tuyển nổi của Khoáng vật Tantalit-Columbit: Có rất ít thông tin về tính chất tuyển nổi của khoáng vật tantali và columbit. Natri oleat và natri alkyl sulphonat có thể được sử dụng làm thuốc thu gom. Tuyển nổi cation (amin) không hiệu quả. Hỗn hợp ester photphat và succinamate biến tính bằng alkyl sulfat đã được chứng minh là thuốc thu gom hiệu quả.
• Thực hành trong Làm giàu Quặng Ta/Nb:Làm giàu trọng lực: Phương pháp chính để làm giàu quặng Ta/Nb. Thất thoát Ta/Nb mịn là vấn đề lớn.
• Tuyển nổi Ta/Nb từ đuôi thải trọng lực: Bernic Lake và Greenbushes đã thử nghiệm tuyển nổi Ta/Nb từ đuôi thải trọng lực.
• Làm giàu Quặng Ta/Nb chứa Zircon: Các mỏ lớn chứa Ta/Nb liên kết với zircon trong ma trận gangue phức tạp.
• Phát triển quy trình làm giàu để thu hồi Ta/Nb từ quặng Ghurayyah – Ả Rập Xê Út: Tập trung vào việc tìm kiếm một phác đồ thuốc thử hiệu quả để tạo ra tinh quặng toàn bộ với thu hồi tantali, niobi và zircon thỏa đáng. Tuyển nổi cation không hiệu quả cho Ta/Nb. Hỗn hợp succinamate và ester axit photphoric, biến tính bằng axit photphonic (dòng PL500) cho kết quả tốt. Tiền xử lý axit HCl là thông số quan trọng nhất để loại bỏ zircon.
• Tách Ta/Nb và Zr: Tách bằng tuyển nổi không khả thi. Tách bằng từ tính cao gradient (HGMS) sau khi xử lý axit HCl là một phương pháp hiệu quả.
• Làm giàu Quặng Ta/Nb từ Malawi, Châu Phi: Quặng chứa hỗn hợp pyroclor và columbit. Tuyển nổi cation không phù hợp. Các thuốc thu gom thay thế (sulfat kiềm, sulfat alkyl, sulfosuccinamate và ester axit photphoric) và hỗn hợp chúng cho kết quả tốt. Axit oxalic và axit fluorosilicic là chất ức chế hiệu quả.
• Tách Ta/Nb–Zr từ tinh quặng toàn bộ: Phương pháp bao gồm ức chế Ta/Nb và tuyển nổi Zr đã được phát triển, sử dụng tinh bột nấu nóng làm chất ức chế Ta/Nb.
• Tách Ta/Nb từ Sản phẩm trung gian trọng lực thiếc khó luyện: Đối với sản phẩm trung gian từ hoạt động thiếc Pitinga (Brazil) chứa hydroxit sắt bao phủ. Quy trình bao gồm:
• Khử lớp hydroxit sắt: Sử dụng tẩy rửa axit kiềm và khử bùn.
• Tách Ta/Nb–Zr: Phác đồ thuốc thử gồm axit oxalic–H2SiF6 –hệ thống ức chế AAC10 cho zircon, và thuốc thu gom RS702 cho tuyển nổi Ta/Nb.

8. Tuyển nổi Khoáng vật REO

Khoảng 250 khoáng vật chứa các nguyên tố oxit đất hiếm (REOE), nhưng chỉ một số ít có giá trị kinh tế. Chúng được chia thành nhóm cerium và nhóm yttrium. Các khoáng vật chính là monazit, bastnaesit và euxenit.

• Quặng và Khoáng vật chứa REOE: Monazit (photphat, từ các mỏ sa khoáng), bastnaesit (cacbonatit, từ các mỏ pegmatit, cacbonatit và thủy nhiệt), euxenit (titanotantali/niobi chứa uranium, từ các mỏ sa khoáng).
• Tính chất Tuyển nổi của Khoáng vật REOE nhóm Cerium:Monazit và Bastnaesit: Tuyển nổi monazit dễ dàng bằng thuốc thu gom cation (axit oleic, natri oleat) ở pH 7–11. Na2S·9H2O là chất điều hòa chọn lọc làm ức chế zircon và pyroclor mà không ảnh hưởng đến monazit. Tính chất tuyển nổi của bastnaesit phụ thuộc vào thành phần gangue và tạp chất. Xử lý nhiệt có thể cải thiện khả năng tuyển nổi của bastnaesit. Axit oleic biến tính bằng ester photphat cũng hiệu quả.
• Tính chất Tuyển nổi của REO chứa Yttrium: Rất ít tài liệu. Các khoáng vật nhóm yttrium (yttrocerit, gadolinit) có thể được thu hồi bằng thuốc thu gom alkyl hydroxamat. Đối với quặng chứa zircon (như từ Thor Lake, Canada), hỗn hợp sulfosuccinamate và ester photphat biến tính bằng alkylsulfat có thể thu hồi REO và zircon hiệu quả.
• Thực hành Tuyển nổi và Nghiên cứu về Làm giàu Khoáng vật REO:Thực hành tuyển nổi trong làm giàu quặng chứa bastnaesit: Hoạt động Mountain Pass (Hoa Kỳ) xử lý quặng phức tạp (bastnaesit, canxit, barit, silicat, dolomit). Axit hydroxamic cho thấy độ chọn lọc tốt hơn axit béo, nhưng chưa được thử nghiệm ở nhà máy. Nhiệt độ tuyển nổi là yếu tố quan trọng để tuyển nổi bastnaesit chọn lọc.
• Làm giàu barit, fluorit và bastnaesit từ mỏ Dong Pao (Việt Nam): Quặng bị phong hóa nặng, chứa barit và fluorit cao. Sơ đồ dòng chảy độc đáo liên quan đến tuyển nổi tuần tự barit-fluorit-bastnaesit.
• Thực hành tuyển nổi trong làm giàu monazit:Tuyển nổi cát biển Ấn Độ (monazit): Natri silicat là chất ức chế tuyệt vời cho titan, zircon và các khoáng vật gangue khác.
• Chế biến monazit cát đen ở Rosetta: Kiểm tra thuốc thu gom anion và cation. Hoạt hóa monazit bằng oxalat natri với thuốc thu gom sulphonat đã cải thiện kết quả.
• Tuyển nổi quặng monazit Brazil: Hydroxamat cho thấy độ chọn lọc tốt hơn so với natri oxalat.
• Tuyển nổi monazit từ quặng phức tạp (núi Weld, Úc): Quặng phức tạp cao với monazit mịn. Loại bỏ bùn sơ cấp là quan trọng để giảm thất thoát REO. Thuốc thu gom axit béo biến tính đã cho kết quả tốt nhất. Na2S·9H2O có tác động đáng kể đến hàm lượng và thu hồi monazit.

9. Tuyển nổi Khoáng vật Titan

Titan là kim loại phong phú nhất trong vỏ trái đất. Khoảng 70 khoáng vật titan được biết đến, nhưng chỉ một số ít có giá trị kinh tế: ilmenit, rutil và perovit.

• Quặng và Khoáng vật chứa Titan: Ilmenit (biến đổi hàm lượng titan tùy thuộc vào tạp chất sắt), ilmenorutil (chứa TiO2, Nb2O5, Ta2O5), rutil (ổn định nhất, có thể chứa tạp chất như oxit sắt, thiếc, crom, vanadi), perovit (khoáng vật canxi-titan, có thể chứa niobi và tantali), leucoxen (tương tự rutil, sản phẩm biến đổi của khoáng vật titan), titanomagnetit.
• Phân loại Mỏ Titan: Từ đá cứng và sa khoáng.
• Tính chất Tuyển nổi của các Khoáng vật Titan Chính:Ilmenit: Đặc điểm tuyển nổi thay đổi. Có thể thu hồi bằng thuốc thu gom axit béo dầu tall ở pH kiềm hoặc natri alkyl sulfat ở pH axit. Tiền xử lý axit (axit sulfuric tốt nhất) cải thiện tuyển nổi. Pb(NO3)2 hoạt hóa ilmenit, cải thiện tuyển nổi và độ chọn lọc.
• Rutil: Đặc điểm tuyển nổi phụ thuộc vào thành phần khoáng vật và tạp chất. Sulfosuccinamate và hỗn hợp ester photphat/sulfosuccinamate cho kết quả tốt. Axit phosphonic steryl (SPA) là thuốc thu gom hiệu quả cho rutil đá cứng.
• Perovit: Thông tin hạn chế. Có thể tuyển nổi bằng tiền xử lý H2SO4, sau đó tuyển nổi bằng axit oleic ở pH 6.5–7.5. Ester axit photphoric biến tính bằng sulfat rượu béo hoặc sulfonat dầu mỏ là thuốc thu gom hiệu quả nhất.
• Thực hành trong Làm giàu Quặng Titan:Thực hành trong làm giàu quặng ilmenit bằng tuyển nổi:Titania A/S, Na Uy: Sử dụng tuyển nổi hai giai đoạn (pyrit và apatit, sau đó ilmenit). Thuốc thu gom apatit chọn lọc mới (dòng Lilaflot) đã cải thiện kết quả.
• Otanmaki, Phần Lan: Sử dụng phương pháp tuyển nổi kết tụ mà không khử bùn để thu hồi ilmenit mịn.
• Làm giàu quặng apatit-ilmenit (mỏ Sept Iles, Canada): Phát triển công nghệ mới để sản xuất tinh quặng ilmenit chất lượng tốt. Ester axit photphoric biến tính bằng sulfonat dầu mỏ cho thu hồi cao nhất.
• Sản xuất ilmenit từ cát khoáng nặng và các vấn đề về crom: Ilmenit từ cát khoáng nặng thường chứa crom cao. Phát triển quy trình loại bỏ crom bằng cách ức chế ilmenit bằng H2SiF6 hoặc NaF, và tuyển nổi crom bằng thuốc thu gom sulphonat và amin axetat ở pH thấp (1–2.5).
• Thực hành Tuyển nổi Rutil:Phát triển và vận hành tuyển nổi zircon tại Sierra Rutile Limited: Xử lý sản phẩm mịn (-250 mesh) bằng làm giàu trọng lực, sau đó tuyển nổi zircon và tách từ tính để sản xuất tinh quặng rutil và ilmenit.
• Tuyển nổi rutil/ilmenit-zircon toàn bộ và tách: Các phương pháp hiệu quả đã được phát triển để tuyển nổi toàn bộ sau đó tách titan-zircon.
• Phương pháp 1 (Liên Xô): Tuyển nổi toàn bộ bằng axit oleic và nhũ tương dầu mỏ oxy hóa, sau đó tuyển nổi zircon.
• Phương pháp 2: Tuyển nổi toàn bộ rutil, ilmenit và zircon, sau đó tuyển nổi chọn lọc rutil và ilmenit và ức chế zircon.
• Phương pháp 3 (Wimmera, Úc): Tuyển nổi toàn bộ titan/zircon bằng thuốc thu gom succinamate, sau đó xử lý trước tinh quặng toàn bộ và tuyển nổi zircon chọn lọc.
• Tuyển nổi rutil từ quặng đá cứng: Công nghệ mới đã được phát triển để tuyển nổi rutil từ quặng đá cứng phức tạp.
• Quặng ilmenit rutil Guadalajara (Mexico): Phát triển sơ đồ dòng chảy bao gồm mạch tuyển nổi tiền tuyển gangue và mạch tuyển nổi titan.

Titan núi Trắng (Chile): Phát triển quy trình xử lý bao gồm làm giàu trước bằng trọng lực và tuyển nổi rutil từ tinh quặng trọng lực.
Linkdownload full tiếng Anh: https://drive.google.com/file/d/17htCYApOh_4tmRuS521XI1vBHHqyF3CW/view?usp=sharing