En la familia de agentes de concentración, hay una clase de agentes poliméricos naturales de cultivos.Almidón. no solo es una fuente de alimentos básicos en la mesa, sino también un inhibidor eficiente y respetuoso con el medio ambiente en los campos de la flotación inversa de mineral de hierro y la flotación de mineral de fosfato. En comparación con los inhibidores químicos tradicionales, el almidón tiene ventajas sobresalientes como una amplia gama de fuentes, bajo costo, no tóxico, inofensivo y buena selectividad, y es conocido como un modelo de "agente de concentración verde". Este artículo le presentará completamente este asistente de concentración de la naturaleza.
El almidón es un Polisacárido polimérico natural, formado por unidades de glucosa conectadas a través de enlaces glucosídeos, con la fórmula química (c ₆ H ₁ o ₅). Está ampliamente presente en cultivos como maíz, patatas, yuca y trigo, tiene una apariencia de polvo blanco y no es soluble en agua fría, pero se puede pegar en agua caliente para formar una solución pegajosa.
El papel en el procesamiento de minerales: utilizado principalmente comoInhibidoresInhibir selectivamente minerales de hierro (como hematita, magnetita), minerales de carbonatos (como calcita, dolomita, etc.) para que no floten durante el proceso de flotación, logrando así la separación de minerales útiles.
Fuentes comunes：
Almidón de maíz: más utilizado, bajo precio y amplia gama de fuentes
Almidón de yuca: alta viscosidad y fuerte inhibición
Almidón de patata: viscosidad media, baja temperatura de pasta
Almidón de trigo: contiene impurezas proteicas, el efecto es ligeramente peor
Los más utilizados en las plantas de concentración sonAlmidón de maízyAlmidón de yuca。
En la selección de antiflotación del mineral de hierro, el objetivo es flotar minerales de Gangue como el cuarzo (sio¿ 2), mientras que los minerales de hierro (hematita, magnetita) permanecen en el flujo de fondo para convertirse en concentrados. Esto requiere unPuede inhibir fuertemente los minerales de hierro, pero básicamente no el cuarzo.El medicamento.
Los inhibidores inorgánicos convencionales (como el vidrio de agua y el hexametafosfato de sodio) tienen una capacidad limitada de inhibición selectiva de los minerales de hierro. Por su parte, el almidón, debido a su gran cantidad de grupos hidroxi (- oh) en sus moléculas, es capaz de producir selectivamente adsorción química o Unión de hidrógeno con iones de hierro en la superficie de los minerales de hierro, lo que inhibe fuertemente los minerales de hierro, sin apenas afectar al cuarzo.
Metáfora simple: el almidón es como una "red" que "envuelve" las partículas minerales de hierro para que no puedan adherirse a las burbujas, mientras que el cuarzo no se ve afectado y puede flotar normalmente.
El almidón tiene un fuerte efecto inhibidor sobre minerales de hierro como la Hematita y la magnetita, mientras que el efecto inhibidor sobre el cuarzo, el silicato y otros minerales de pulso es muy débil, que es un agente clave para lograr una separación eficiente de minerales de hierro del cuarzo.
El almidón es un polímero orgánico natural, no tóxico, biodegradable, no causa contaminación duradera al medio ambiente y cumple con los requisitos de desarrollo de las minas verdes.
El almidón proviene de maíz, yuca y otros cultivos, es rico en recursos, bajo precio (unos 3.000 - 5.000 yuanes / tonelada) y el costo de procesamiento de minerales es controlable.
El almidón se puede preparar en una solución a través de la almidón o la disolución alcalina, lo que facilita la adición y el uso.
| Tipo de mineral | Objeto inhibidor | Papel | Cantidad típica (g / tonelada) |
|---|---|---|---|
| Hematita (flotación inversa) | Hematita, magnetita | Inhibir los minerales de hierro y hacer que el cuarzo flote | 200-600 |
| Magnetita (flotación inversa) | Magnetita | Inhibición de minerales de hierro | 150-500 |
| Mineral de fosfato (tipo carbonatos) | Dolomita, Calcita | Inhibición del Gangue de carbonatos | 100-400 |
| Mineral de luciérnaga | Calcita, barita | Inhibición del Gangue de carbonatos | 100-300 |
| Mineral de sal de potasio | cloruro de sodio | Inhibición de la sal de piedra | 50-150 |
| Mineral de cobre y molibdeno (separación) | Chalcopyrita (bajo ciertas condiciones) | Con otros medicamentos | 50-100 |
Las aplicaciones más clásicas: flotación inversa de mineral de hierro rojo. La gran mayoría de las plantas de concentración de Hematita del mundo adoptan el proceso de flotación inversa de "almidón + cal + ácidos grasos", el almidón inhibe la hematita, los ácidos grasos capturan cuarzo y obtienen concentrados de hierro de alta calidad.
La inhibición del almidón sobre los minerales de hierro se basa en los siguientes mecanismos:
Adsorción química: los grupos hidroxi (- oh) en la molécula de almidón forman enlaces químicos o enlaces de hidrógeno con iones de hierro en la superficie de los minerales de hierro, que se absorben firmemente.
Cobertura de película hidrofílica: las cadenas moleculares de almidón adsorbidas en la superficie de los minerales de hierro forman una película hidrofílica que impide la adsorción de colectores como los ácidos grasos.
Bloqueo potencial espacial: las moléculas de almidón de cadena larga forman una barrera tridimensional en la superficie mineral, lo que impide que los colectores se acerquen.
Comprensión simple: el almidón está envuelto en la superficie de los minerales de hierro como una "película de agua", lo que hace que los colectores "no los reconozcan" y solo puedan recoger cuarzo.
El almidón seco no es soluble en agua fría y debe pasarGelatinizaciónoDisolución alcalinaSolo se puede preparar una solución después del tratamiento:
Método 1: pasta de calentamiento (más utilizada)
Mezcle el almidón con el agua en una proporción de 1: 10 - 1: 20.
Calentar a 80 - 95 ° C y conservar el calor durante 20 - 40 minutos hasta que la solución se vuelva transparente y pegajosa
Reserva de refrigeración
La concentración de preparación suele ser del 2% al 5%
Método 2: método de disolución alcalina (temperatura ambiente)
Mezclar el almidón con una pequeña cantidad de agua en forma de pasta
Añadir hidróxido de sodio (naoh, aproximadamente 5% - 10% de la cantidad de almidón)
Mezclar durante 10 - 20 minutos y disolver el almidón en una solución pegajosa
Añadir agua para diluir a la concentración requerida
Adecuado para ocasiones que no deben calentarse
atención：
La gelatinización debe ser suficiente, de lo contrario las partículas de almidón no disueltas se precipitarán y fallarán.
La solución de almidón gelatinizada tiene una alta viscosidad y debe diluirse al 1% - 2% y añadirse.
La solución de almidón es propensa a la corrupción (cría microbiana), se recomienda prepararla el mismo día y usarla el mismo día.
Incorporación generalMolino de bolasoTanque de mezclaMedio.
Se requiere mezclar completamente con la pulpa y el tiempo de acción es de 3 - 5 minutos.
Por lo general, primero se agrega almidón para inhibir los minerales de hierro, luego se agregan reguladores de pH y colectores.
Orden típico:
Almidón(inhibición de la hematita)
Cal(ajuste el pH a 10 - 11)
ácidos grasos(captura de cuarzo)
Espumante(aceite de pino, etc.)
| Tipo de mineral | Cantidad de almidón (g / tonelada de mineral) | Nota |
|---|---|---|
| Hematita (grado 55 - 60% sio 10 - 15%) | 300-600 | Objetivo de grado de concentrado de hierro & gt; 66% |
| Magnetita (grado 60 - 65% sio 5 - 10%) | 150-400 | Objetivo de grado de concentrado de hierro & gt; 67% |
| Mineral de fosfato de carbonatos | 200-500 | Cooperación con ácido fosfórico |
| Mineral de luciérnaga (incluida la calcita) | 100-300 | Con hexametafosfato de sodio |
(nota: la cantidad específica debe determinarse a través de la prueba de flotación)
Control preciso de la cantidad: la inhibición de los minerales de hierro no es completa cuando el almidón es insuficiente, y el grado de concentrado de hierro es bajo; El exceso de almidón puede causar pegajosidad de la pulpa, espuma anormal y aumentar el costo.
Pasta suficiente: las partículas de almidón no gelatinizadas se precipitarán en el Fondo de la tubería y la ranura, desperdiciando tanto el medicamento como el posible bloqueo.
Prevención de la corrupción: la solución de almidón es fácil de deteriorarse (agria y maloliente) a altas temperaturas en verano, se debe reducir la cantidad de preparación, acortar el tiempo de almacenamiento o agregar una pequeña cantidad de conservantes (como formaldehído).
Impacto en la calidad del agua: los iones de calcio y magnesio en agua dura pueden precipitarse con almidón, lo que reduce el efecto y puede aumentar adecuadamente la cantidad.
| Factores | Impacto | Medidas de optimización |
|---|---|---|
| Tipo de almidón | Hay diferencias en el peso molecular y la estructura del almidón de diferentes fuentes vegetales. | Elegir el almidón más adecuado a través de la prueba |
| Grado de gelatinización | Pastas insuficientes y bajos ingredientes activos | Garantizar una temperatura y un tiempo de agitación suficientes |
| Dosis | Si es insuficiente, la inhibición no es completa; En exceso, la pulpa Es pegajosa y de alto costo. | Determinar la dosis óptima a través de la prueba |
| PH de la pulpa | El mejor efecto del pH 10 - 11 de la flotación de mineral de hierro rojo | El uso de cal se controla estrictamente en 10 - 11 |
| temperatura | El almidón es fácil de envejecer y precipitar a baja temperatura ( & lt; 15 ° c) | Se puede aumentar adecuadamente la temperatura de la pulpa o agregar dispersantes. |
| Iones en pulpa | Los iones de calcio y magnesio consumen almidón | Aumentar adecuadamente la dosis |
| Tiempo de acción | El tiempo es demasiado corto y la adsorción no es suficiente. | Tiempo de agitación garantizado de 3 - 5 minutos |
| Elemento de comparación | Almidón | Vidrio de agua | Hexametafosfato de sodio | Carboximetilcelulosa (cmc) |
|---|---|---|---|---|
| Principales objetos inhibitorios | Minerales de hierro, carbonatos | Silicato | Carbonatos | Talco, carbono |
| Inhibición de la Hematita | Excelente | Pobre | Muy pobre | General |
| Inhibición del cuarzo | Nada | Fuerte | Nada | Nada |
| Selectividad | Excelente | Peor | Bien | Bien |
| origen | Plantas naturales | Minerales | Síntesis química | Modificación de la celulosa |
| Toxicidad | No tóxico | Baja toxicidad | Baja toxicidad | No tóxico |
| Costes | bajo | Muy bajo | medio | medio |
| Facilidad de uso | Necesita ser empalizado, un poco problemático | Disolución directa | Disolución directa | Disolución directa |
Recomendaciones de selección：
Minerales de hierro inhibidores (hematita, magnetita): almidón preferido
Inhibición del cuarzo, silicato: vidrio de agua seleccionado
Inhibición de la calcita y la dolomita: selección de hexametafosfato de sodio
Inhibición del talco y el grafito: selección de CMC
| Farmacia | característica | Escenarios de aplicación |
|---|---|---|
| Aldrina | Productos de degradación del almidón, de bajo peso molecular y buena solubilidad | Entorno de baja temperatura, mineral de hierro fino |
| Lignosulfonato | Bajo costo y efecto inhibidor débil | Mineral de hierro fácilmente seleccionado |
| Almidón fosfórico | Almidón modificado, buena resistencia a la sal | Calidad del agua de alta dureza |
Almidón + vidrio de agua: el almidón inhibe los minerales de hierro, el vaso de agua inhibe el Gangue de silicato (para el mineral de hierro que contiene una variedad de ganges)
Almidón + hexametafosfato de sodio: inhibición de minerales de hierro + Gangue de carbonatos
Almidón + cal: el almidón inhibe los minerales de hierro, la cal regula el pH e inhibe la Pirita
Toxicidad: el almidón no es tóxico, LD50 (boca de rata) & gt; 5000 mg / kg, es una sustancia realmente no tóxica.
polvo: el polvo de almidón seco puede causar una explosión de polvo cuando alcanza una cierta concentración en el aire, por lo que se debe prestar atención a la ventilación y la protección contra explosiones.
protección: basta con usar una máscara antipolvo durante la operación.
Biodegradación: el almidón puede ser completamente degradado por microorganismos, y los productos finales son CO2 y h¿ o, que son respetuosos con el medio ambiente.
Agua de relaves: el agua de cola que contiene almidón no es tóxica y se puede descargar o reutilizar directamente.
Almacenado en un almacén fresco, seco y ventilado, a prueba de humedad y lluvia (húmedo, fácil de moho y aglomeraciones).
Evitar la mezcla con oxidantes fuertes.
El embalaje está sellado y la boca de la bolsa se aprieta después de su uso.
La vida útil suele ser de 1 - 2 años, pero se debe prestar atención a la prevención de insectos y ratas.
| problema | Posibles causas | Medidas de solución |
|---|---|---|
| Bajo grado de concentrado de hierro (flotación de hierro) | Cantidad insuficiente de almidón o almidón insuficiente | Aumentar el almidón y comprobar las condiciones de almidón |
| Baja tasa de recuperación de hierro (el cuarzo no sube) | Exceso de almidón o falta de colectores | Reducir el almidón y aumentar los ácidos grasos |
| La pulpa Es pegajosa y la espuma muere. | Cantidad excesiva de almidón o deterioro del almidón | Reducir el almidón y reemplazarlo por almidón fresco |
| Precipitación de almidón, obstrucción de tuberías | Almidón insuficiente o envejecimiento a baja temperatura | Pasta completa, aislamiento térmico en invierno |
| La solución de almidón está podrida y maloliente. | El tiempo de almacenamiento es demasiado largo y los microorganismos se reproducen. | Listo para usar o añadir conservantes |
| El efecto fluctúa mucho | Cambios en las propiedades del mineral o diferencias en los lotes de almidón | Ajustar la cantidad e inspeccionar la calidad del almidón |
La planta de concentración debe llevar a cabo inspecciones de calidad del almidón que entra en la planta:
| Indicadores | Método de detección | Criterios de conformidad (almidón de maíz) |
|---|---|---|
| Humedad | Secado y pesaje | ≤14% |
| Finura (excedente de tamiz de 100 mallas) | Cribado | ≤0.5% |
| Blancura | Medidor de blancura | ≥85% |
| Manchas | a simple vista | ≤ 5 / CM 2 |
| Viscosidad de la pasta | Visómetro | De acuerdo con los requisitos del proceso |
| Contenido de proteínas | Método de determinación del nitrógeno de Kay | ≤0.5% |
| Acidez | Titulación | ≤20°T |
El almidón, un polímero natural de las tierras de cultivo, desempeña un papel insustituible en la ósmosis inversa del mineral de hierro y otros campos. Inhibe selectivamente los minerales de hierro y permite que el cuarzo flote sin problemas, proporcionando una garantía química verde y eficiente para la producción de concentrados de hierro de alta calidad.
A diferencia de muchos agentes sintéticos químicos, el almidón es no tóxico, degradable y renovable, y es un representante sobresaliente del concepto de "procesamiento verde". Con el aumento de los requisitos ambientales, la aplicación del almidón y sus productos modificados en el campo del procesamiento de minerales será más amplia.
Almidón - guardián verde de la flotación inversa del mineral de hierro, modelo de concentración de polímeros naturales.
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