ファインを最大化するための画期的な方法

研究者らは、鉱石から 20 μm 未満の貴重な微細物質をより効率的に分離するための新しい方法を開発しています。 このプロセスでは、目的の材料の粒子を気泡に付着させ、泡として回収します。

細粒材料の処理は、鉱業にとって大きな課題となります。 鉱石はまず粉砕され、マイクロメートル範囲まで粉砕される必要があります。このプロセスにより表面積が増加し、脈石から鉱物粒子が解放されます。 この初期段階では、泡浮選は、浮選試薬によって疎水化された鉱物や金属が水性スラリー中の気泡の表面に付着する能力に基づいて粒子を分離するのに役立ちます。 これらの気泡粒子の凝集体はパルプ (スラリー) の表面に運ばれ、そこで泡に入り、その後除去されます。 表面に上昇しなかった鉱石の残りの物質は浮選尾鉱を形成します。

泡浮選法は、サイズが 20 μm ～ 200 μm の範囲の粒子を効率的に処理できますが、より小さい粒子の処理に関してはまだ大幅な進歩が見られません。 微粒子や超微粒子は気泡との衝突・付着効率が低いため浮遊しにくく、貴重なミネラルが失われます。 さらに、これらの小さな粒子は表面積が比較的大きいため、その処理にはより多くの試薬が必要です。EUが資金提供したFineFutureプロジェクトは、貴重な超微粒子材料がもはや回収できないように、高品位の微粒子を高率で回収するための独創的なソリューションに取り組んでいます。捨てられた。 「現在、多くのエネルギーと水を費やさずに粒子を効率的に捕捉できる技術は存在しないため、サイズが 20 μm 未満の粒子を回収する能力は非常に重要です。当社の高度なエネルギー効率の高いソリューションは、資源損失の大幅な削減を約束し、それによって粒子の競争力を促進します」 EUの鉱業」とプロジェクトコーディネーターのカースティン・エッカート氏は指摘する。

FineFuture は、微粒子浮遊選鉱の基本的な理解を進めることを目的としています。 その画期的な技術ソリューションは、尾鉱鉱床の再処理を通じて資源価値を高めるための持続可能な経路を提供すると期待されているほか、自然鉱床や鉱山廃棄物から新たな重要な原材料を発掘するのにも役立つ可能性があります。 研究者たちは、最先端技術と比較して、優れたパフォーマンス、20 % のエネルギー節約、30 % の水を節約できる方法を提供する予定です。

「主な焦点は、気泡と微粒子の間の表面相互作用を効果的に制御して、それらの付着確率を選択的に高めることにありました」とエッカート氏は説明します。 これまでのところ、研究者らは捕集試薬、抑制剤、鉱物の間の相互作用を記述する方法をテストしてきた。FineFuture チームはまた、炭酸塩鉱物の浮選選択性を高める方法も報告している。 非イオン性添加剤の使用により、コレクターの消費量が大幅に減少しました。 このプロジェクトでは、気泡とシリカベースの粒子の間に静電引力を引き起こす新しいコレクターを開発しました。微粒子浮選の問題を克服する効果的な戦略は、気泡のサイズを小さくし、リアクターセパレーターセルとして知られる特別なタイプの浮選セルを使用することです。気泡と粒子の相互作用を促進します。 研究者たちはこの面で進歩を遂げました。 特に、水中空気微分散発生器の使用など、マイクロバブルを生成するためのさまざまな技術を報告しました。 この生成装置を用いて浮選試験を行ったところ、マイクロバブルの添加により石英粒子の回収が促進されることが分かりました。

「FineFuture は、コロイドおよび界面科学、流体力学、物理学、鉱物加工、化学工学、電気工学、計算科学、および高度な数学を融合する、学際的でこれまでに類のない研究アプローチを適用しています」とエッカート氏は述べています。 「私たちの画期的なコンセプトと技術は、経済的で環境に優しい方法で小さな粒子からなる天然鉱床を開発する方向に現在の鉱山パラダイムを変えるでしょう。」

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