Науковий вісник НГУ

Важливість якості адсорбції мідного купоросу для покращення відділення сфалериту: на прикладі родовища Чаабат Ель Хамра (Алжир)

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №3 2025

Останнє оновлення: 25 червня 2025

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 2569

Authors:

Б.-Е.Бенаїса*, orcid.org/0009-0001-2504-7468, Університет Баджі Мохтар, Гірничий факультет, лабораторія збагачення корисних копалин та охорони навколишнього середовища «LAVAMINE», м. Аннаба, Алжир, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

А.Чаїб, orcid.org/0009-0002-9778-013X, Університет Баджі Мохтар, Гірничий факультет, лабораторія збагачення корисних копалин та охорони навколишнього середовища «LAVAMINE», м. Аннаба, Алжир

М.Четтібі, orcid.org/0000-0002-2794-7937, Університет Баджі Мохтар, Гірничий факультет, лабораторія збагачення корисних копалин та охорони навколишнього середовища «LAVAMINE», м. Аннаба, Алжир

А.Ксурі, orcid.org/0000-0002-1465-0907, Університет Біскра, Відділ лабораторії прикладної хімії, м. Біскра, Алжир

С.Салхі, orcid.org/0009-0003-5220-8380, Університет Баджі Мохтар, Гірничий факультет, лабораторія збагачення корисних копалин та охорони навколишнього середовища «LAVAMINE», м. Аннаба, Алжир

K.Курчеану, orcid.org/0000-0002-1990-0127, INFN – Національні лабораторії Фраскаті, м. Рим, Італія

* Автор-кореспондент e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2025, (3): 093 - 098

https://doi.org/10.33271/nvngu/2025-3/093

Abstract:

Мета. Полягала в покращенні вилучення Zn і його вмісту в концентраті при флотації сфалериту із сирої руди шляхом керування адсорбцією на поверхні сфалериту та його флотованістю у випадках присутності й відсутності мідного купоросу як реагенту-активатора.

Методика. Для оцінки впливу двох змінних параметрів, дози сульфату міді й дози етилксантату, були проведені експериментальні флотаційні випробування. За допомогою рентгенівської дифракції був визначений мінералогічний склад речовини. Для вимірювання вмісту цинку й визначення ступеня його вилучення використовували метод комплексонометричного титрування. За допомогою інфрачервоного аналізу був проаналізований механізм адсорбції ЕКС на неактивованій та активованій поверхнях сфалериту.

Результати. Результати показали, що етилксантат слабо реагує з поверхнею сфалериту за відсутності активатора. Таким чином, іони міді (Cu²⁺) значно підвищують гідрофобність сфалериту. Оптимальні параметри були отримані для рН 11 при дозуванні CuSO₄, що становить 1,3  10^-3 моль/л, коли досягається вилучення 87,19 % цинку із концентрацією цинку 38,17 %. Інфрачервоний аналіз підтвердив, що ЕКС реагує з іонами Cu²⁺, сприяючи кращій адсорбції на активованій поверхні порівняно з неактивованою поверхнею.

Наукова новизна. Оригінальність цього дослідження можна підсумувати, перш за все, у новому розумінні того, як використання сульфату міді покращує флотацію сфалериту, а також у дослідженні хімічної взаємодії міді та іонів колектора на поверхні мінералу, що призвело до розуміння їх ролі у покращенні процесу флотації.

Практична значимість. Практичне значення роботи полягає в удосконаленні технологічного процесу флотації на фабриці Chaabet El Hamra шляхом забезпечення більш точних концентрацій реагентів, наприклад, етилксантату як колектора і сульфату міді як активатора поверхні.

Ключові слова: сфалерит, цинк, етилксантат, сульфат міді, флотація, адсорбція

References.

1. Tang, X., Long, Q., Chen, J., & Chen, Y. (2024). An in-situ study of the interaction mechanism between xanthate and unactivated/Cu-activated sphalerite surfaces at solid–liquid interfaces. Applied Surface Science, 665, 160300. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2024.160300

2. Wei, Q., Jiao, F., Dong, L., Liu, X., & Qin, W. (2021). Selective depression of copper-activated sphalerite by polyaspartic acid during chalcopyrite flotation. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 31(6), 1784-1795. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(21)65616-9

3. Chandra, A. P., & Gerson, A. R. (2009). A review of the fundamental studies of the copper activation mechanisms for selective flotation of the sulfide minerals, sphalerite and pyrite. Advances in Colloid and Interface Science, 145(1-2), 97-110. https://doi.org/10.1016/j.cis.2008.09.001

4. Nirdosh, I., & Natarajan, R. (2018). Flotation of sphalerite from mixed base metal sulfide ores either without or with largely reduced amount of copper sulfate addition using 2-(alkylamino) ethanethiols as collectors. United States Patent No. US 10,005,088 B2.

5. Zhang, Q., Wen, S., Feng, Q., & Miao, Y. (2022). Adsorption characteristics of Cu^2 species on cerussite surfaces and implications for sulfidization flotation. Separation and Purification Technology, 282, 120109. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2021.120109

6. Feng, Y., Chen, Y., & Chen, J. (2024). The mechanism of surface activation in sphalerite by metal ions with d10 electronic configurations: Experimental and DFT study. Applied Surface Science, 649, 159181. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2023.159181

7. Chen, Y., Liu, X., & Chen, J. (2021). Steric hindrance effect on adsorption of xanthate on sphalerite surface: A DFT study. Minerals Engineering, 165, 106834. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2021.106834

8. Kada, H., & Demdoum, A. (2020). Assessment of the Hauterivian groundwater quality in zinc mining area for drinking and irrigation uses: Case of Chaabet el Hamra, Algeria. Journal of Water and Land Development, 131-139. https://doi.org/10.24425/jwld.2020.134205

9. Bourourou, M., Bouzenzana, A., Batouche, T., & Benselhoub, A. (2021). Composition and processing of sulphide lead-zinc ores from Chaabet El-Hamra mine (Setif, Algeria). Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (4), 35-40. https://doi.org/10.33271/nvngu/2021-4/035

10.      Chettibi, M., Boutrid, A., Laraba, A., & Abramov, A. (2015). Optimization of physicochemical parameters of pyrite flotation. Journal of Mining Science, 51(6), 1262-1270. https://doi.org/10.1134/S1062739115060576

11.      Zeng, Y., Liu, J., Ru, S., Wen, S., & Wang, Y. (2019). DFT study the adsorption of ethyl xanthate on the S-site of Cu-activated sphalerite (110) surface in the presence of water molecule. Results in Physics, 13, 102271. https://doi.org/10.1016/j.rinp.2019.102271

12.      Ejtemaei, M., & Nguyen, A. V. (2017). Characterisation of sphalerite and pyrite surfaces activated by copper sulphate. Minerals Engineering, 100, 223-232. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2016.11.005

13.      Hamilton, D., Natarajan, R., & Nirdosh, I. (2009). Sphalerite flotation using an arylhydroxamic acid collector: Improving grade while using a reduced amount of copper sulfate for activation. Industrial & Engineering Chemistry Research, 48(12), 5584-5589. https://doi.org/10.1021/ie900305r

14.      Ali, A., Chiang, Y. W., & Santos, R. M. (2022). X-ray diffraction techniques for mineral characterization: A review for engineers of the fundamentals, applications, and research directions. Minerals, 12(2), 205. https://doi.org/10.3390/min12020205

15.      Roy, A., & Rekha, S. A. G. (2022). A Review on X-Ray Diffraction. International Journal of Pharmaceutical Research and Applications, 7(2), 786-788. https://doi.org/10.35629/7781-0702786788

16.      Gutiérrez Pérez, V. H., Olvera Vázquez, S. L., Santos Madrid, R., Piña, R. R., Cruz Ramírez, A., Rivera Salinas, J. E., & Alaniz Hernández, D. I. (2022). Study of process water effect on the activation of sphalerite during differential flotation of Pb-Cu-Zn. Physicochemical Problems of Mineral Processing, 58(3), 146906. https://doi.org/10.37190/ppmp/146906

17.      Wan, H., Zhang, X., Chen, J., & Liu, Y. (2023). New insights into the sphalerite activated by copper sulfate in lime systems. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 667, 131397.

https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2023.131397

18.      Zhang, L., Wang, H., Liu, Y., & Zhang, J. (2021). A reagent scheme for galena/sphalerite flotation separation: Insights from first-principles calculations. Minerals Engineering, 167, 106885. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2021.106885

19.      Zhai, J., & Bakker, E. (2016). Complexometric titrations: New reagents and concepts to overcome old limitations. The Analyst, 141(14), 4252-4261. https://doi.org/10.1039/C6AN00538A

20.      Zhou, H., Geng, L., Zhang, Y., Yang, Z., He, K., & Xie, F. (2020). Selective flotation separation of chalcopyrite and sphalerite by thermal pretreatment under air atmosphere. Physicochemical Problems of Mineral Processing, 57(1), 250-260. https://doi.org/10.37190/ppmp/131667

21.      Madoui, N., Ksouri, A., Rhimi, N., Rahal, R., Derradji, S., Meklid, A., …, & Oma, M. (2024). Synthesis of novel (Cr, Cu)-doped BiFeO₃ perovskite as a photocatalyst for Rhodamine B degradation under sunlight irradiation. Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis. https://doi.org/10.1007/s11144-024-02769-w

• < Попередня
• Наступна >