بررسی اندرکنش‌های الکتروشیمیایی در جداسازی پیروتیت از مگنتیت در حضور پیریت و یون فرو

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی معدن، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

2 گروه مهندسی معدن، دانشگاه تهران

چکیده

همراهی پیروتیت و پیریت در کنسانتره سنگ آهن منیتیتی و جداسازی همزمان آنها به روش فلوتاسیون معکوس جهت کاهش گوگرد ‏به زیر 1/0 درصد وزنی کنسانتره، مشکلی است که با توجه به سولفیدی بودن این کانی‌ها، نیاز به بررسی‌های الکتروشیمیایی دارد. در ‏این تحقیق ابتدا مطالعات ولتامتری چرخه‌ای برای بررسی اندرکنش‌های الکتروشیمیایی بین دو کانی پیروتیت و منیتیت در حضور ‏پیریت، یون فرو و سدیم ایزو پروپیل گزنتات (‏SIPX‏) صورت گرفته است. بر اساس نتایج این مطالعات، عدم تشکیل دی‌گزنتوژن به ‏میزان مطلوب بر روی الکترود پیروتیت، شناورسازی نامناسب پیروتیت در شرایط فلوتاسیون سنتی (‏pH‏ نزدیک به 7 و پتانسیل آزاد ‏پالپ) را توجیه نموده است. کنترل پتاسیل اکسیداسیون- احیای(‏Eh‏) پالپ، جهت دستیابی به بهترین میزان کاهش گوگرد، مورد ‏استفاده قرار گرفته است. برای کنترل پتانسیل پالپ از مواد شیمیایی اکسنده (پراکسید هیدروژن) و کاهنده (سولفید سدیم) استفاده ‏شده است. با انجام آزمایش‌های فلوتاسیون در پتانسیل‌های اکسیداسیون- کاهش مختلفِ پالپ و ‏pH‏ نزدیک به شرایط خنثی، ‏بهترین نتیجه در کاهش درصد گوگرد کل، یعنی بالاترین میزان شناوری همزمان پیروتیت و پیریت در پالپی با پتانسیل 250 تا ‏‏320 میلی ولت در مقیاس(‏Ag-AgCl‏)، عدم حضور یون فرو، اندازه ذرات منیتیت با 80 درصد عبوری زیر 74 میکرون، 5/1 گرم بر ‏لیتر کلکتور گزنتات، زمان آماده‌سازی 7 دقیقه‌ای و ‏pH‏ برابر 6 بدست آمده است. ‏

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] G. Yao, Y. Li, Q. Guo, and T. Qi, Z. Guo (2021) "Preparation of reduced iron powder for powder metallurgy from magnetite concentrate by direct reduction and wet magnetic separation". Powder Technol. 392. 344–355.
 [2] N.Y. Liu, H.B. Deng, H. Wang (2009) "Progress of separating pyrrhotite from magnetite with high-Sulphur-content". Non-Ferr Min Metal in Chinese. 25(5). 17–20
[3] R. Sehati, M.R. Samadzadeh Yazdi,A. Hajizadeh Omran (2023)" Assessment of the effect of iron magnetic concentrate desulfurization by flotation method on the quality of green and cooked pellets: A laboratory and pilot-scale study". Minerals Engineering. 202. 2-10
 
[4] Z. Yongqiang, Z. Wen-tao, S. Tichang, A. Ahmadzai (2022) "Study on recovery of iron and sulfur from high-sulfur magnetite ore". Physicochemical Problems of Mineral Processing.58 (4). 1-12
[5] a. Xiaoqin Tang, Ye Chen (2022) "A review of flotation and selective separation of pyrrhotite". A perspective from crystal structures, International Journal of Mining Science and Technology. 32. 847–863
[6] F. Nakhaei, M. Irannajad, S. Mohammadnejad, A. Hajizadeh Omran (2019) "Sulfur content reduction of iron concentrate by reverse flotation". Energy sources Part A, Recovery Utilize. Environm. Effects. 45(4). 1–17
[7] S. Kelebek, C. Tukel (2018) "Separation of nickeliferous hexagonal pyrrhotite from pentlandite in Ni-Cu sulfide ores recovery by size performance". Miner. Eng.125. 223 –230
[8] M. C. FuerstenauJ. D. Miller, and M. C. Kuhn (1985) Chemistry of Flotation. Society of Mining Engineers of the American Institute of Mining, Metallurgical and Petroleum Engineers
[9] E.T. Mansur, S.J Barnes, C.J. Duran (2021) "An overview of chalcophile element contents of pyrrhotite, pentlandite, chalcopyrite, and pyrite from magmatic Ni-Cu -PGE sulfide deposits". Miner. Deposita. 56 (1). 179–204
[10] H. Rezvanipour, A. Mostafavi, A Ahmadi,. M., Karimimobarakabadi, M Khezri (2018) " Desulfurization of Iron Ores: Processes and Challenges". Steel Res. Int. 89 (7). 1700568.
[11] S.A. Allison, C.T O’Connor (2011) "An investigation into the flotation behavior of pyrrhotite" Int. J. Miner. Process 98 (3–4). 202–207
[12] H. Moslemi, P. ShamsiM. Alimohammadi (2012) "Electrochemical properties of pyrite, pyrrhotite and steel effects on grinding and flotation". Journal of The Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 112(10). 883-890
[13] S. Deng, G. H. Gu, T. Long, W. Xiao, Wei Yang (2022) "Galvanic effect of magnetite on the electrochemical oxidation of arsenopyrite in acidic culture medium". Trans. Nonferrous Met. Soc. China. 32. 3744−3752
[14] G.D. Song, S. A. Jeon, Y. H. Son, J. G. Kim, D. H. Hor (2018)" Galvanic effect of magnetite on the corrosion behavior of carbon steel in deaerated alkaline solutions under flowing conditions ". Corrosion Science. 131. 71−80.
[15] A. Saavedra, J. Viridiana García-Meza, E. Cortón, I. González (2018) "Understanding galvanic interactions between chalcopyrite and magnetite in an acid medium to improve copper (Bio)Leaching", Electrochimica Acta, journal of the international society of electrochemistry, The Research on Desulphurization of an Iron Concentrate DAI Jianqing.265.569-576
 
[16] B. Arvidson, M. Klemeti, T. Knuutinen, M. Kuusisto, Y.T. Man, C. Hughes-Narborough (2013) " Flotation of pyrrhotite to product magnetite concentrates with a Sulphur level below 0/05 % w/w" Mineral Engineering Journal.50-51.4-12
[17] A. Saravari, A. Sam, S. Shayanfar (2021) "Desulfurization of iron ore concentrate using a combination of magnetic separation and reverse flotation". Journal of Chemical Technology and Metallurgy. 56. 1002-1110
[18] B. Rezaee, A. Sarvi, A. Eslamian, S.M. Jebraeeli, and A. Zabihi ( 2017 ) " Reduction in Sangan iron ore by flotation" The 18th Mineral Engineering Conference MEC2017
[19] J. Yu, Y. Ge and X. Cai, (2016) "The Desulfurization of Magnetite Ore by Flotation with a Mixture of Xanthate and Dixanthogen". Minerals. 6(3). 1-13
[20] Q. Yuan, G. Mei, C. Liu, Q. Cheng, S. Yang (2022) "The utilization of BHA and SBX collector mixture for the flotation of moderately oxidized pyrrhotite". Minerals Engineering Journal. 189. 107890
[21] Q. Yuan, G. Mei, C. Liu, Q. Cheng, S. Yang (2022) "A novel sulfur-containing ionic liquid collector for the reverse flotation separation of pyrrhotite from magnetite". Separation and Purification Technology. 303. 122-189
[22] J.D.  Miller, J. Li, J.C. Davidtz, F. Vos (2005) "A review of pyrrhotite flotation chemistry in the processing of PGM ores". Minerals Engineering. 18. 855–865
[23] C. Almeida, B.F. Giannetti (2002) "A new and practical carbon paste electrode for insoluble and ground samples". Electrochem. Commun. 4. 985–988.
[24] M. J. Bradley (2020) "Electrochemical Characterization of Iron Minerals", Oregan Health & Science University, MSc Degree
[25] R.S. Multani (2018)" The Flotation Characteristics of
Magnetic / 4C  and Nonmagnetic/5C ) Pyrrhotite superstructures".Department of Mining and Materials Engineering McGill University Montreal, Quebec, Canada, Ph.D Dissertation.
 
[26] C.L. Jiang, X.H. Wang, B.K. Parekh, J.W. Leonard, (1998) "(The surface and solution chemistry of pyrite flotation with xanthate in the presence of iron ions". Journal of Colloids and surface A: Physicochemical and Enginiering Aspect. 136. 51-62
[27] C. M.V.B. Almeida, B. F. Giannetti (2003) "The electrochemical behavior of pyrite/pyrrhotite mixtures". Journal of Electroanalytical Chemistry. 553. 27_3