Determination of collector chemicals from flotation process waters using capillary electrophoresis
Sihvonen, Tuomas (2012)
Diplomityö
Sihvonen, Tuomas
2012
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201312187678
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201312187678
Tiivistelmä
Vaahdotusprosessia käytetään yleisesti erottamaan arvokkaita mineraaleja malmeista.
Toimiakseen tehokkaasti prosessi tarvitsee kokoojakemikaaleja, joiden tehtävänä
on sitoa halutut mineraalit ilmakupliin. Jotta näiden kemikaalien käyttäytymistä
prosessissa voitaisiin ymmärtää paremmin ja prosessin ohjausta tehostaa, pitää kokoojia
pystyä analysoimaan prosessivesistä. Työn kirjallisuusosassa on koottu ja
vertailtu erilaisia kirjallisuudesta löytyneitä analyysimenetelmiä kokoojakemikaaleille.
Kokeellisessaosassa on kehitetty kaksi kapillaarielektroforeesimenetelmää näiden
kemikaalien tutkimiseen. Menetelmien toteamisrajat tutkituille kemikaaleille
olivat seuraavanlaiset: natrium diiosobutylditiofosfaattille (DTP) 2,7 mg/L puhtaassa
vedessä ja 6,7 mg/L prosessivedessä; natrium diisobutyldithiofosfinaatille
(DTPI) vastaavasti 4,5 mg/L ja 6,7 mg/L; etyyli ksantaatille 0,025 mg/L ja 0,16
mg/L; ja isobutyyli ksantaatille 0,41 mg/L ja 0,62 mg/L. Näitä menetelmiä
voidaan tulevaisuudessa kehittää kokoojien hajoamistuotteiden analysointia varten
sekä prosessien on-line mittauksiin. Froth flotation is a widely used process for separating valuable minerals from ore.
This process depends heavily on collector chemicals that bind the valuable minerals
to air bubbles, thus separating them from the gangue. Analyzing of these chemicals
from the process waters is needed for better understanding of the collector behavior
in the process and for better process control. In the literature part of this work
different kinds of analysis methods for these compounds have been collected and
compared. In the experimental part two analytical separation methods using capillary
electrophoresis were developed. These methods were able to detect sodium
diiosobutylditiophosphate (DTP) with detection limits of 2.7 mg/L in pure water
and 6.7 mg/L in process water; sodium diisobutyldithiophosphinate (DTPI) with
limits of 4.5 mg/L and 6.7 mg/L respectively; ethyl xanthate with limits of 0.025
mg/L and 0.16 mg/L and isobutyl xanthate with limits of 0.41 mg/L and 0.62
mg/L. In future these methods can be further optimized for collector decomposition
studies as well as for on-line process analysis.
Toimiakseen tehokkaasti prosessi tarvitsee kokoojakemikaaleja, joiden tehtävänä
on sitoa halutut mineraalit ilmakupliin. Jotta näiden kemikaalien käyttäytymistä
prosessissa voitaisiin ymmärtää paremmin ja prosessin ohjausta tehostaa, pitää kokoojia
pystyä analysoimaan prosessivesistä. Työn kirjallisuusosassa on koottu ja
vertailtu erilaisia kirjallisuudesta löytyneitä analyysimenetelmiä kokoojakemikaaleille.
Kokeellisessaosassa on kehitetty kaksi kapillaarielektroforeesimenetelmää näiden
kemikaalien tutkimiseen. Menetelmien toteamisrajat tutkituille kemikaaleille
olivat seuraavanlaiset: natrium diiosobutylditiofosfaattille (DTP) 2,7 mg/L puhtaassa
vedessä ja 6,7 mg/L prosessivedessä; natrium diisobutyldithiofosfinaatille
(DTPI) vastaavasti 4,5 mg/L ja 6,7 mg/L; etyyli ksantaatille 0,025 mg/L ja 0,16
mg/L; ja isobutyyli ksantaatille 0,41 mg/L ja 0,62 mg/L. Näitä menetelmiä
voidaan tulevaisuudessa kehittää kokoojien hajoamistuotteiden analysointia varten
sekä prosessien on-line mittauksiin.
This process depends heavily on collector chemicals that bind the valuable minerals
to air bubbles, thus separating them from the gangue. Analyzing of these chemicals
from the process waters is needed for better understanding of the collector behavior
in the process and for better process control. In the literature part of this work
different kinds of analysis methods for these compounds have been collected and
compared. In the experimental part two analytical separation methods using capillary
electrophoresis were developed. These methods were able to detect sodium
diiosobutylditiophosphate (DTP) with detection limits of 2.7 mg/L in pure water
and 6.7 mg/L in process water; sodium diisobutyldithiophosphinate (DTPI) with
limits of 4.5 mg/L and 6.7 mg/L respectively; ethyl xanthate with limits of 0.025
mg/L and 0.16 mg/L and isobutyl xanthate with limits of 0.41 mg/L and 0.62
mg/L. In future these methods can be further optimized for collector decomposition
studies as well as for on-line process analysis.