Làm thế nào các chất ức chế thân thiện với môi trường mới có thể giải quyết các thách thức phân tách phức tạp của quặng chì-kẽm?
Trong bể nổi, bọt đang xoay, và một chất phản ứng màu xanh lá cây đang âm thầm thay đổi các quy tắc của trò chơi để tách chì-xinc.
Trong các nhà máy chế biến quặng truyền thống, mùi hôi của natri sulfure thấm vào xưởng phao, liều cao của vôi gây ra các lớp vôi nghiêm trọng trong đường ống,và chi phí xử lý nước thải vẫn caoNhững chất ức chế thông thường này thường không hiệu quả khi xử lý quặng chì-xin phức tạp.
Quặng chì kẽm oxy hóa khó chế biến, quặng chì kẽm sulfure hỗn hợp và quặng có chứa gangue carbon hoặc đất sét, trong đó các khoáng chất chì và kẽm có khả năng nổi tương tự,khó tách hiệu quả bằng các chất phản ứng thông thườngĐiều này dẫn đến hàm lượng kẽm quá mức trong tập trung chì và làm giàu các tạp chất chì trong tập trung kẽm, dẫn đến tỷ lệ phục hồi thấp liên tục.
Với áp lực môi trường ngày càng tăng, một số chất ức chế truyền thống phải đối mặt với nguy cơ bị cấm do độc tính hoặc không phân hủy sinh học.và dễ phân hủy sinh học các chất ức chế mới đã trở thành một nhiệm vụ khẩn cấp cho ngành công nghiệp.
01
Vấn đề phân tách: Tại sao các chất ức chế truyền thống thất bại khi đối mặt với các cơ thể quặng phức tạp?
Các chất ức chế truyền thống như cyanide và dichromate, mặc dù có hiệu quả, nhưng có độc tính cao và gây ra nguy cơ ô nhiễm môi trường cao, và việc sử dụng chúng đã dần bị hạn chế.Ngay cả sự kết hợp lưu huỳnh-natri sulfure tương đối thân thiện với môi trường cũng có những vấn đề như liều cao, áp dụng hẹp, và ức chế nghiêm trọng các kim loại quý liên quan.
Đối với quặng chì kẽm phức tạp có lưu huỳnh cao, sắt cao, tốc độ oxy hóa cao hoặc chứa các thành phần can thiệp carbon hoặc đất sét," các phương pháp truyền thống thường trải qua một sự sụt giảm đáng kể trong hiệu quả táchCác chỉ số ô nhiễm giữa chì và kẽm xấu đi, tập trung chất lượng sản phẩm suy giảm, ảnh hưởng trực tiếp đến giá bán.
Trong một khu vực khai thác mỏ, hàm lượng chì trong kẽm tập trung đạt 1,2% khi sử dụng chất ức chế thông thường, vượt xa giới hạn theo hợp đồng là 0,8%,dẫn đến việc từ chối toàn bộ lô sản phẩm và tổn thất kinh tế đáng kể.
Các quy định về môi trường ngày càng trở nên nghiêm ngặt hơn, và một số mỏ phải đối mặt với tiền phạt hoặc thậm chí ngừng sản xuất do lượng kim loại nặng hoặc chất độc dư thừa trong nước thải.Chi phí tuân thủ môi trường đã trở thành một thành phần quan trọng của chi phí chế biến quặng.
02
Cơ chế hoạt động: Làm thế nào các chất ức chế thân thiện với môi trường đạt được ức chế chọn lọc?
Các chất ức chế thân thiện với môi trường mới chủ yếu đề cập đến các chất ức chế polyme hữu cơ và các chất điều hòa kết hợp.Cơ chế hoạt động của chúng khác với loại ức chế "ngăn chặn" truyền thốngCác chất phản ứng này được thiết kế ở cấp độ phân tử để gây hấp thụ cụ thể các nhóm chức năng của chúng lên bề mặt của khoáng chất kẽm hoặc khoáng chất gangue,thay đổi tính thủy tinh khi giảm thiểu tác động đến khả năng nổi của các khoáng chất chìVí dụ, một số tinh bột hoặc dẫn xuất cellulose biến đổi cho thấy tác dụng ức chế đáng kể đối với sphalerite nhưng ức chế yếu hơn đối với pyrite.
Các đặc điểm môi trường được phản ánh ở cả nguồn và cuối cùng: nguyên liệu tổng hợp có xu hướng là tự nhiên và tái tạo (như chiết xuất thực vật),và cấu trúc phân tử dễ phân hủy trong môi trường tự nhiênCác thử nghiệm công nghiệp đã chỉ ra rằng liều lượng lý thuyết của một số chất phản ứng mới có thể được giảm 30% -50% so với chất ức chế truyền thống, và chúng không độc hại và vô hại.
Trong các thử nghiệm được thực hiện bởi Tianzhou Group trên một quặng chì kẽm carbon,nó được tìm thấy rằng sử dụng một sự kết hợp cụ thể của chất ức chế thân thiện với môi trường không chỉ cải thiện hiệu quả tách chì-xin, nhưng cũng làm tăng tỷ lệ phục hồi bạc liên quan theo dõi, trước đây bị ức chế nghiêm trọng, khoảng 15%,đạt được tối ưu hóa hai kim loại chính và kim loại quý liên quan.
03Kiểm tra công nghiệp: Từ dữ liệu phòng thí nghiệm đến chỉ số sản xuất ổn định
Một mỏ chì kẽm lớn ở Tây Nam Trung Quốc có quặng với tỷ lệ oxy hóa kẽm vượt quá 30% và chứa một lượng lớn clorit dễ bị bùn.Quá trình ban đầu sử dụng một lượng lớn vôi và natri sulfure, dẫn đến tỷ lệ phục hồi kẽm dưới 75%, và độ pH cao của nước tái chế làm cho việc tái sử dụng khó khăn.
Sau khi đưa ra một chương trình thân thiện với môi trường mới chủ yếu dựa trên natri humate và một chất ức chế polysaccharide,và sau khi thử nghiệm nổi liên tục trong phòng thí nghiệm và ba tháng sử dụng công nghiệp, các chỉ số ổn định cuối cùng cho thấy: chất lượng kẽm tập trung tăng từ 48% lên 51%, tỷ lệ phục hồi tăng từ 75% lên 82%, và tỷ lệ mất kẽm trong tập trung chì giảm 2.1 điểm phần trăm.
Chi phí phản ứng mỗi tấn quặng thô tăng khoảng 0,8 nhân dân tệ,nhưng lợi ích từ tăng tỷ lệ thu hồi và cải thiện chất lượng tập trung dẫn đến tăng lợi nhuận ròng hơn 5 nhân dân tệ mỗi tấn quặng thôLợi ích môi trường thậm chí còn đáng kể hơn, với chi phí xử lý nước thải giảm khoảng 40%,và đạt được lưu thông vòng kín hơn 85% nước thải nổi.
Trong thực tế, tại một mỏ chì-xin cao lưu huỳnh ở Tân Cương, hệ thống ức chế mới đã giải quyết thành công vấn đề tách pyrite khỏi sphalerite,đảm bảo rằng hàm lượng lưu huỳnh trong kẽm tập trung đáp ứng các tiêu chuẩnDo đó, dữ liệu công nghiệp cho thấy tổng tiêu thụ của các bộ thu hút đã giảm khoảng 20%.
04Phân tích chi phí-lợi ích: Làm thế nào các khoản đầu tư môi trường chuyển thành lợi nhuận ròng?
Đánh giá tính kinh tế của các chất ức chế mới đòi hỏi phải thiết lập một mô hình chi phí toàn diện, bao gồm nhiều khía cạnh như chi phí phản ứng trực tiếp, lợi ích thu hồi kim loại,phí bảo hiểm chất lượng sản phẩm, tuân thủ môi trường tiết kiệm chi phí, và cải thiện sự ổn định sản xuất.
So sánh trực tiếp giá đơn vị phản ứng có thể gây hiểu lầm. Trong một trường hợp, giá đơn vị của chất ức chế mới gấp ba lần so với natri sulfure, nhưng do hiệu quả và tính chọn lọc cao của nó,tiêu thụ thực tế chỉ là 1/4 của chất phản ứng truyền thống, dẫn đến giảm 10% chi phí ức chế tổng thể cho mỗi tấn quặng.
Tăng tỷ lệ thu hồi kim loại trực tiếp chuyển thành doanh thu.ước tính ở giá kẽm hiện tại, có thể tạo ra hàng triệu nhân dân tệ trong lợi nhuận gộp bổ sung hàng năm.
Lợi ích cho môi trường có thể định lượng. Việc giảm sử dụng các chất phản ứng độc hại trực tiếp làm giảm khó khăn trong xử lý nước thải và chi phí xử lý chất thải nguy hiểm.Trong một số khu vực khai thác mỏ nơi các chất ức chế mới đã được áp dụng, gánh nặng thuế môi trường đã giảm và các yêu cầu đánh giá môi trường nghiêm ngặt hơn đã được đáp ứng, loại bỏ các trở ngại cho hoạt động hợp pháp lâu dài của mỏ.
Lợi ích vô hình của sự ổn định sản xuất cũng rất quan trọng.Giúp giảm biến động trong các chỉ số sản xuất và khó khăn hoạt động, do đó làm giảm nguy cơ giảm giá bán hoặc trả lại do chất lượng sản phẩm kém chất lượng.
05
Biên giới tương lai: Những hạn chế của công nghệ hiện tại và hướng nghiên cứu trong tương lai
Các chất ức chế thân thiện với môi trường mới không phải là thuốc chữa bệnh. chu kỳ nghiên cứu và phát triển của chúng dài, và yêu cầu tùy chỉnh cao.Một công thức phản ứng thành công thường chỉ hoạt động hiệu quả cho các loại mỏ quặng cụ thểCác chi phí nghiên cứu và thử nghiệm ban đầu cao ngăn cản một số mỏ nhỏ và vừa.
Hiện nay, thị trường tràn ngập các sản phẩm có chất lượng khác nhau, thiếu các tiêu chuẩn công nghiệp thống nhất và hệ thống đánh giá hiệu suất, làm cho việc lựa chọn khó khăn cho các công ty khai thác mỏ.Sự ổn định lâu dài trong các ứng dụng công nghiệp, đặc biệt là liên quan đến tác động tiềm ẩn đối với thiết bị và đường ống, vẫn cần xác minh dữ liệu thực tế hơn.
Các hướng nghiên cứu trong tương lai sẽ chính xác hơn và thông minh hơn. Thiết kế mô phỏng phân tử dựa trên cấu trúc tinh thể khoáng chất và tính chất bề mặt có thể đạt được các phản ứng "được thiết kế riêng".Bằng cách kết hợp các hệ thống phân tích trực tuyến và nền tảng liều lượng tự động, tối ưu hóa động thời gian thực của việc sử dụng chất ức chế được đạt được, chuyển từ "sự bổ sung thực nghiệm" sang "sự ra quyết định nhận thức" liều lượng thông minh.
Một xu hướng khác là sự phối hợp với các công nghệ chế biến khoáng sản thân thiện với môi trường khác,như kết hợp với các thiết bị pha trộn quy mô lớn hiệu quả cao và tiết kiệm năng lượng và dung dịch khô và công nghệ sử dụng toàn diện, để hình thành một giải pháp xử lý khoáng sản xanh toàn diện, nâng cấp từ tối ưu hóa các liên kết cá nhân đến cải thiện chất lượng tổng thể, tăng hiệu quả,và giảm khí thải trong suốt quá trình.
Với các yêu cầu ESG toàn cầu ngày càng tăng đối với chuỗi cung ứng khoáng sản, "những kim loại xanh" được sản xuất bằng cách sử dụng các chất phản ứng thân thiện với môi trường có thể có giá trị trên thị trường.Áp lực thị trường này từ phía người tiêu dùng đang thúc đẩy các công ty khai thác mỏ nâng cấp công nghệ của họ, cung cấp động lực thị trường liên tục để thúc đẩy các chất ức chế mới.
Trong phòng điều khiển của nhà máy chế biến khoáng sản, dữ liệu về tốc độ phục hồi nổi trong thời gian thực nhấp nháy qua màn hình.Việc áp dụng chất ức chế mới đã làm cho đường cong quá trình tách chì-xin mịn và ổn định hơn.
Trong khi giải quyết các thách thức tách phức tạp của quặng chì-xin,Các chất ức chế thân thiện với môi trường mới cũng đang chuyển đổi bảo vệ môi trường trong khai thác mỏ từ một "gánh nặng chi phí" thành một quá trình "tạo ra giá trị"Cuộc cạnh tranh khai thác mỏ trong tương lai sẽ không chỉ là một cuộc cạnh tranh về trữ lượng tài nguyên, mà còn là một cuộc cạnh tranh về khả năng chuyển đổi tài nguyên theo cách xanh và hiệu quả.
Video
english
français
Deutsch
Italiano
Русский
Español
português
Nederlandse
ελληνικά
日本語
한국
العربية
हिन्दी
Türkçe
indonesia
tiếng Việt
ไทย
বাংলা
فارسی
polski