CC BY
14ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРА СВЯЗИ РЕАГЕНТОВ С ПОВЕРХНОСТЬЮ
ЧИСТЫХ МИНЕРАЛОВ
Мархамат Акрамовна Муталова
К.т.н., доцент кафедры
«Горное дело» Алмалыкского филиала Ташкентского государственного технического университета имени Ислама Каримова
Гульнара Каххаровна Салиджанова
доцент кафедры «Горное дело» Ташкентского государственного технического университета имени Ислама Каримова
Миркомил Мухтар оглы Эрназаров
магистр кафедры «Горное дело» Ташкентского государственного технического университета имени Ислама Каримова
АННОТАЦИЯ
Научная и практическая значимость результатов исследования состоят в обосновании закономерностей протекания поверхностно-химических процессов в зависимости от минерально-техногенных особенностей рудного сырья и параметров технологического режима, применяемых при переработке трудно разделяемых концентратов и продуктов.
Всесторонне изучен и раскрыт механизм действия аммофоса на поверхность медных и свинцовых минералов; впервые на основе рентгенофазового и электронно - микроскопического методов исследования установлено депрессирующее воздействие аммофоса по отношению к свинцовым минералам.
Ключевые слова: дифрактограмма, контур пика, полислойные покрытия, собиратель, молекулярная форма, депрессия, растровый микроскоп, электронный микроскоп.
STUDY OF THE CHARACTER OF BINDING OF REAGENTS WITH THE
SURFACE OF PURE MINERALS
ABSTRACT
The scientific and practical significance of the research results lies in the substantiation of the regularities of the course of surface-chemical processes depending on the mineral-technogenic characteristics of ore raw materials and the parameters of the
technological regime used in the processing of difficult-to-separate concentrates and products.
The mechanism of action of ammophos on the surface of copper and lead minerals has been comprehensively studied and disclosed; for the first time, on the basis of X-ray phase and electron microscopic research methods, the depressing effect of ammophos in relation to lead minerals was established.
Keywords: diffractogram, peak contour, multilayer coatings, collector, molecular form, depression, scanning microscope, electron microscope.
Узбекистан по разведанным запасам золота, меди, свинца, цинка, урана и по другим металлам занимает ведущее место среди стран СНГ. В условиях независимости республики перед горно-металлургической отраслью встал целый комплекс сложных проблем. Это прежде всего повышение требований к охране окружающей среды, рост потребностей в цветных металлах, в том числе на медь и свинец, дефицит флотореагентов, требования к чистоте получаемого продукта, проблема утилизации отходов.
Задача создания рациональной и комплексной технологии переработки сложных в технологическом отношении полиметаллических промпродуктов является весьма актуальной.
Как известно, флотационный процесс осуществляется в результате взаимодействия фаз. Конечные результаты флотации определяются условиями этого взаимодействия и его закономерностями, знание которых позволяет управлять и регулировать флотацию и создавать научную базу для её совершенствования, развития и интенсификации.
В связи с этим, был изучен характер связи реагентов (аммофос, хромпик, сульфит натрия) с поверхностью чистых минералов - галенита и халькопирита.
Минералы к исследованию подготавливались по следующему методу: минералы обрабатывали водными растворами соответствующих реагентов, выдерживая их в этих растворах определённое время.
Обработанные минералы подвергались рентгенофазовому и электронно-микроскопическому исследованию.
Результаты рентгенофазового и электронно-микроскопического исследований показали (рис.3.1; 3.2), что уширение полос на дифрактограмме, изменение контура пика, смещение, присутствие полос реагента на минералах после обработки аммофосом говорит о полислойных покрытиях и закреплении на них собирателя в молекулярной форме, что приводит к депрессии минерала галенита.
Смещение основных пиков у галенита: 0,208 на 0,210; 0,294 на 0,296; 0,306 на 0,311; 0,1998 на 0,1905; 0,374 на 0,370.
Рис.3.1 Дифрактограмма галенита.
Галенит обработанный: а) сульфитом натрия;
б) хромпиком;
в) аммофосом.
Пик чистого галенита при 0,530 на дифрактограмме выглядит широким и размытым пиком от 0,479 до 0,527, что особенно ярко говорит о полислой ном налипании в молекулярной форме реагента.
Для халькопирита наблюдается смещение пиков слабых полос на дифрактограмме: с 0,1570 на 0,1584 при обработке сульфитом натрия; с 0,1585 на 0,1590.
Рис.3.2 Дифрактограмма халькопирита.
Халькопирит обработанный:
а) хромпиком;
б) аммофосом;
в) сульфитом натрия.
Основные пики халькопирита 0,1856; 0,303 при добавлении аммофоса не изменились, что свидетельствует о слабом ионном обмене на поверхности минерала и, следовательно, аммофос не изменяет его флотационных свойств.
В исходном образце содержится доломит линии I её = 0.288; 0.218; 0.200; 0.179; 0.1778 нм/ё; кальцит - 0,302; 0,218; 0,208; 0,190; 0,166 нм/ё, кварц - 0,424; 0,334; 0,227; 0,1535 нм/ё; каолинит - 0,707; 0,353 нм/ё. В исходном галените с характерными для него в небольшом количестве содержится кремнезем со структурой а - кварца и полевого шпата. После флотации количество кремнезема в галените уменьшается [1-4]. Кроме того, наблюдается образование новой фазы и изменение соотношения интенсивности линий галенита; интенсивность линии 0,1778 нм становится выше интенсивности линии 0,208 нм (в исходном галените наблюдается обратная зависимость). Это объясняется либо изменением в структуре галенита, либо наложением линии 0,1778 нм с линией образованной фазы.
При обработке галенита хромпиком наблюдается образование новой фазы с линиями 0,312; 0,1898; 0,1606 нм и происходит уменьшение содержания а -кварца, а также, наблюдается изменение соотношения интенсивностей линий
0,208 нм и 0,1798, T.e.Y 0.1798 нм > Y 0.208 нм, кроме того, наблюдаются линии с очень малыми интенсивностями 0,631; 0,454; 0,310 нм.
Обработка галенита аммофосом практически не изменяет его структуру. Присутствует а - кварц и несколько линий со слабыми интенсивностями, характерными для а - кварца и галенита (0,540; 0,527; 0,479; 0,370; 0,311 нм). Исходный халькопирит после флотации изменяет соотношение интенсивностей линий, характерных для халькопирита. Интенсивность линий cd=0,185 нм резко уменьшается по сравнению с таковой в исходном халькопирите, а интенсивность с межплоскостным расстоянием 0,300 нм резко увеличивается по сравнению с интенсивностью линии 0,185 нм, дополнительного образования не обнаружено; халькопирит, обработанный хромпиком, содержит кроме халькопирита, а - кварц и новую фазу. В халькопирите, обработанном аммофосом, кроме халькопирита, присутствует соединение с линиями 0,311; 0,250; 0,240; 0,220; 0,187; 0,181; 0,1574 нм. Небольшое содержание а - кварца в халькопирите, обработанном сульфитом натрия, кроме халькопирита образуется (возможно) новое соединение с линиями 0,260; 0,184; 0,1565 нм.
В конечном образце содержатся доломит, кальцит, а - кварц, каолинит и несколько линий со слабыми интенсивностями, не характерными для а - кварца и галенита (0,540; 0,527; 0,513; 0,479; 0,370; 0,311 нм). Таким образом, можно сделать вывод об эффективном использовании аммофоса в качестве депрессора для галенита [5-9]. Аммофос не изменяет флотационных свойств халькопирита.
Галенит и халькопирит, обработанные и необработанные флотореагентами, были подвергнуты микроскопическому исследованию (рис. 3.3. и 3.4).
Рис.3.3 Вид халькопирита на растровом микроскопе.
3.4 Вид чистого галенита и галенита обработанного на растровом микроскопе.
Электронные и растровые микроскопические наблюдения за изменениями, происходящими на поверхности минералов свинца и меди показали, что поверхность свинца, обработанного аммофосом, была покрыта слоем депрессора.
На снимке необработанного галенита подобные пятна не обнаружены. При наблюдении галенита обработанного хромпиком и сульфитом натрия под растровым микроскопом обнаружено, что минералы покрыты плёнкой депрессора [10-15]. Но, сравнивая результаты химического анализа, мы убедились, что аммофос с поверхностью галенита образует химическое соединение.
Результаты термодинамического и химического анализов показали, что аммофос - (NH^ HPO4 в зависимости от значения pH среды диссоцируется на
9
H3PO4-, HPO4, PO4 , и они способны образовать труднорастворимые соединения с катионом свинца.
Установлено, что при рН 6 - 7 образуются преимущественно соединения PbHPO4, а при рН 9-10 равновесие сдвигается в сторону образования Pb3(PO4)2; т.е.:
PbS + (NHO2 HPO4 = PbHPO4 + (NHO2 S
3PbS + 2(NH4)2 HPO4 + 4H2O ^ Pb3 (PO4)2 + 3H2S + 4 NH4OH
Pbs(PO4)2 ^ 3Pb 2+ + 2PO4 3- Na2S ^ 2Na+ + S2-
(NН4)2НРО4 ^ 2 N^f + НРО42- S2- +HOH ^ SH- + OH-
Н3РО4 ^ Н+ + H2P04- HPO4 2- + HOH = H2PO4 + OH-
рК1 = 2,15; рК2 = 7,2; рК3 = 12.
На основании этого депрессирующее действие аммофоса объясняется
2 3
гидрофилизацией поверхности галенита за счет образования ионов HPbO-2, PO4-3 и OH -. Резкая депрессия галенита наблюдается при рН = 8,5. Кроме того, депрессия галенита связана вытеснением с его поверхности ионов ксантогената ионами фосфата [16-20].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Всесторонне исследован вещественный и минералогический состав полиметаллических руд, коллективного свинцово-медного концентрата.
2. Химическими и термодинамическими методами исследований установлен механизм действия аммофоса на поверхности медных и свинцовых минералов.
3. Рентгенофазовым и электронно-микроскопическим методами исследований установлена депрессирующая роль аммофоса по отношению к свинцовым минералам при флотации.
REFERENCES
[1] Umarova, I. K., Salijanova, G. K., & Aminjanova, S. I. (2018). Study on the enrichment of polymetallic ores of the deposit Handiza. Recommended for publication by the Scientific Research Council of the Uni-versity of Petrosani, 05.03. 2019 Recommended for publication by the Academic Board of the Kryvyi Rih National University, Minutes № 7, 26.02. 2019, 286.
[2] Kaxarovna, S. G., & Mustafakulovich, B. J. (2017). Sample enrichment results of ore deposits by using traditional and local reagent "Ps" in Kalmakyr and Saricheku (Uzbekistan). European science review, (5-6).
[3] Bekpolatov, J. M., Maxmarejabov, D. B., Pardayev, S. S. O., & Abduraimov, A. X. O. G. L. (2021). CHINORSOY KONI POLIMETAL RUDASINI BOYITISHNING TEXNOLOGIK SXEMASINI ISHLAB CHIQISH. Scientific progress, 2(1), 705-713.
[4] Самадов, А., & Носиров, Н. (2021). Способ извлечения ценных компонентов (золото, серебро) из хвостов ЗИФ. InterConf.
[5] Самадов, А., Носиров, Н., & Жалолов, Б. (2021). Изучение минералогический состав хвостов Чадакской зиф. InterConf.
[6] Носиров, Н. И. (2021). Рекомендуемая схема переработки хвостов чадакской золотоизвлекательных фабрик. Scientific progress, 1(6).
[7] Носиров, Н. И. (2021). Изучение Обогатимости Золотосодержащих Хвостов. CENTRAL ASIAN JOURNAL OF THEORETICAL & APPLIED SCIENCES, 2(4), 11-16.
[8] Samadov, A., Nosirov, N., Qosimova, M., Muzafarova, N., & Almalyk, B. (2021). Processing of layout tails of gold-extracting factories. Збгрник наукових праць SCIENTIA.
[9] Носиров, Н. И. (2021). ИССЛЕДОВАНИЙ СПОСОБОВ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА И СЕРЕБРА ИЗ ХВОСТОВ ЗОЛОТОИЗВЛЕКАТЕЛЬНЫХ ФАБРИК. Scientific progress, 1(6).
[10] Носиров, Н. И., Косимова, М. Н., & Носирова, М. Х. (2021). Извлечение Ценных Компонентов Флотационным И Магнитным Методами Из Хвостов Золотоизвлекательных Фабрик. CENTRAL ASIAN JOURNAL OF THEORETICAL & APPLIED SCIENCES, 2(4), 212-220.
[11] Nosirov, N. (2021). TAKING SAMPLES OF STRAIGHT TAILS OF THE TAILS OF THE GOLD EXTRACTION FACTORY. Зб1рник наукових праць SCIENTIA.
[12] Носиров, Н. И. (2021). АНАЛИЗ ВЫПОЛНЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ СПОСОБОВ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА И СЕРЕБРА ИЗ ХВОСТОВ ЗОЛОТОИЗВЛЕКАТЕЛЬНЫХ ФАБРИК. Scientific progress, 1(6).
[13] Akramovna, M. M., Kakhkharovna, S. G., Sulaymonovich, I. I., Ugli, S. J. U., & Qizi, A. N. A. (2021). The current state of theory and technology enrichment of poly
metallic ores and enrichment products. ACADEMICIA: An International Multidisciplinary Research Journal, 11(4), 613-619.
[14] Муталова, М. А., & Хасанов, А. А. (2019). Разработка технологии извлечения вольфрама из отвальных хвостов НПО АО «Алмалыкский ГМК». Universum: технические науки, (12-1 (69)).
[15] Муталова, М. А. (2021). ИЗУЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ВОЛЬФРАМОВОГО ПРОДУКТА ИЗКЕКА НПО АО «АЛМАЛЫКСКИЙ ГМК». Oriental renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences, 1(4), 1567-1577.
[16] Муталова, М. А., & Хакимова, Д. Ю. (2020). ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ КОМПОНЕНТОВ ИЗ ШЛАКОВ МЕТОДОМ ФЛОТАЦИИ. International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences, (2).
[17] Akhmedov, K., Bekpulatov, Z. M., Solijonova, G. K., & Sharifova, N. Z. (2019). STUDYING OF THE MATERIAL COMPOSITION AND DEVELOPMENT OF THE TECHNOLOGY OF PROCESSING OF GOLD-CONTAINING SULFIDE SAMPLES OF ONE OF THE DEPOSITS OF THE REPUBLIC UZBEKISTAN. Technical science and innovation, 2019(1), 69-75.
[18] Салижанова, Г. К. (2020). ПРИМЕНЕНИЕ НОВЫХ ФЛОТОРЕАГЕНТОВ ПРИ ОБОГАЩЕНИИ МЕДНО-МОЛИБДЕНОВЫХ РУД. In Наука и инновации в XXI веке: актуальные вопросы, открытия и достижения (pp. 59-62).
[19] Salijanova, G. K., & Bekpulatov, J. M. (2017). SAMPLE ENRICHMENT RESULTS OF ORE DEPOSITS BY USING TRADITIONAL AND LOCAL REAGENT" PS" IN KALMAKYR AND SARICHEKU (UZBEKISTAN). European Science Review, (5-6), 75-78.
[20] Умарова, И. К., Аминжанова, С. И., Салижанова, Г. К., & Каландаров, К. С. (2020). Технологические исследования на обогатимость полиметаллической руды месторождения Хандиза. Известия высших учебных заведений. Горный журнал, (4), 70-79.
