공작석의 부선에 적합한 포수제를 규명하기 위하여 각종 포수제의 종류에 따른 공작석의 부유선별 특성을 연구하였다. 공작석의 제타전위를 측정한 결과, 공작석의 등전점은 약 pH 8.2로, 등전점 이상의 pH에서는 공작석의 표면이 음(-)으로 하전되고, 등전점 이하에서는 양(+)으로 하전됨을 확인하였다. 공작석은 음이온 포수제인 sodium oleate와 Aeropromoter 845에 의해서 pH 5~11의 범위에서 97%이상 부유되었다. 그러나 alkyl hydroxamate 및 양이온 포수제인 dodecyl trimethyl ammonium chloride와 dodecyl ethyl methyl ammonium chloride에 의해서는 pH 5 이상에서 첨가량에 관계없이 15%미만으로 부유되었다. 공작석을 $(NH_4)_2S$로 황화처리한 후 potassium amyl xanthate로 부선하였을 때, 공작석은 97%이상 부유되었다. 이때 황화처리하지 않았을 때 보다 potassium amyl xanthate의 첨가량이 1/3 정도 적어졌고, 부선시간도 단축되었다. 따라서 공작석의 부선에 적합한 포수제는 potassium amyl xanthate와 음이온 포수제인 sodium oleate 및 Aeropromoter 845이었다.
공작석의 부선에 적합한 포수제를 규명하기 위하여 각종 포수제의 종류에 따른 공작석의 부유선별 특성을 연구하였다. 공작석의 제타전위를 측정한 결과, 공작석의 등전점은 약 pH 8.2로, 등전점 이상의 pH에서는 공작석의 표면이 음(-)으로 하전되고, 등전점 이하에서는 양(+)으로 하전됨을 확인하였다. 공작석은 음이온 포수제인 sodium oleate와 Aeropromoter 845에 의해서 pH 5~11의 범위에서 97%이상 부유되었다. 그러나 alkyl hydroxamate 및 양이온 포수제인 dodecyl trimethyl ammonium chloride와 dodecyl ethyl methyl ammonium chloride에 의해서는 pH 5 이상에서 첨가량에 관계없이 15%미만으로 부유되었다. 공작석을 $(NH_4)_2S$로 황화처리한 후 potassium amyl xanthate로 부선하였을 때, 공작석은 97%이상 부유되었다. 이때 황화처리하지 않았을 때 보다 potassium amyl xanthate의 첨가량이 1/3 정도 적어졌고, 부선시간도 단축되었다. 따라서 공작석의 부선에 적합한 포수제는 potassium amyl xanthate와 음이온 포수제인 sodium oleate 및 Aeropromoter 845이었다.
In order to select the proper collector for the flotation of malachite, we had floated malachite by using various collectors. When measuring the zeta potential of malachite, we knew that the point of zero charge of malachite is found at pH 8.2 and malachite particles are negatively charged above thi...
In order to select the proper collector for the flotation of malachite, we had floated malachite by using various collectors. When measuring the zeta potential of malachite, we knew that the point of zero charge of malachite is found at pH 8.2 and malachite particles are negatively charged above this pH value; and positively, below this pH value. The floatability of malachite by the anionic collectors like sodium oleate and Aeropromoter 845, was about 97% in pH 5~11 range, whereas that of malachite by alkyl hydroxamate and the cationic collector like dodecyl trimethyl ammonium chloride and dodecyl ethyl methyl ammonium chloride, was below 15% above pH 5 regardless of dosage increase of collector and flotation time. The malachite sulphidised by $(NH_4)_2S$ was floated above 97% by potassium amyl xanthate. The dosage of potassium amyl xanthate decreased and the flotation period shortened to one third than when it was not sulphidised by $(NH_4)_2S$. Therefore, potassium amyl xanthate and the anionic collectors like sodium oleate and Aeropromoter 845 can be used as the collector of malachite.
In order to select the proper collector for the flotation of malachite, we had floated malachite by using various collectors. When measuring the zeta potential of malachite, we knew that the point of zero charge of malachite is found at pH 8.2 and malachite particles are negatively charged above this pH value; and positively, below this pH value. The floatability of malachite by the anionic collectors like sodium oleate and Aeropromoter 845, was about 97% in pH 5~11 range, whereas that of malachite by alkyl hydroxamate and the cationic collector like dodecyl trimethyl ammonium chloride and dodecyl ethyl methyl ammonium chloride, was below 15% above pH 5 regardless of dosage increase of collector and flotation time. The malachite sulphidised by $(NH_4)_2S$ was floated above 97% by potassium amyl xanthate. The dosage of potassium amyl xanthate decreased and the flotation period shortened to one third than when it was not sulphidised by $(NH_4)_2S$. Therefore, potassium amyl xanthate and the anionic collectors like sodium oleate and Aeropromoter 845 can be used as the collector of malachite.
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문제 정의
본 연구에서는 콩고산 구리 . 코발트 광석에서 구리 및 코발트 광물을 부유선별법으로 회수하기에 앞서 구리 성분을 함유한 광물인 공작석의 부유선별 특성을 각종 포수제의 종류 및 양, pH, 부선시간, 황화 처리 여부 등을 통하여 알아보고자 하였다.
제안 방법
리고 비황화물계 포수제로 alkyl hydroxamate(AM) 계열의 AM2 및 AM 28 을 사용하였다. 또한 (NHeS로 공작석의 표면을 황화 처리한 후 potassium amyl xanthate(PAX)를 사용하여 부선하였다.
부선실험에서는 공작석의 광액 농도는 10%, 교반기의 회전속도는 1, 200rpm, 조건시간은 10분으로 고정한 후, 실험용 Denver sub A-type의 부선기로 5분 동안 1회 부선하였다.
13% 정도 함유되어 있었다. 이들 광석의 구리 및 코발트의 함유량이 낮기 때문에 구리 및 코발트가 함유된 광물을 정확히 확인하기 위해 공작석(malachite) 결정이 농집된 부분을 X선 희절분석기와 EPMAS- 분석한 결과를 Fig. 1 과 Fig. 2에 각각 나타내었다.
따라서 본 연구에서는 콩고에서 입수한 산화구리 . 코발트 광석로부터 구리 및 코발트의 품위 및 실수율을 높이기 위한 효과적인 포수제를 미리 파악하고자 먼저 포수제의 종류와 첨가량, pH의 변화 및 황화제로 처리 유무에 따른 순수한 공작석의 부유선별 특성을 연구하였다.
대상 데이터
있다. 따라서 본 연구에서는 콩고에서 입수한 산화구리 . 코발트 광석로부터 구리 및 코발트의 품위 및 실수율을 높이기 위한 효과적인 포수제를 미리 파악하고자 먼저 포수제의 종류와 첨가량, pH의 변화 및 황화제로 처리 유무에 따른 순수한 공작석의 부유선별 특성을 연구하였다.
포수제로는 음이온 계 포수제 인 sodium oleate(Na oleate) 및 Aeropromoter 845(Aero 845)를, 양이온계 포수제로는 dodecyl trimetyl ammonium chloride(DTAC) 및 dodecyl etylmetyl ammonium chloride(DEMAC)를, 그.리고 비황화물계 포수제로 alkyl hydroxamate(AM) 계열의 AM2 및 AM 28 을 사용하였다. 또한 (NHeS로 공작석의 표면을 황화 처리한 후 potassium amyl xanthate(PAX)를 사용하여 부선하였다.
그러나 코발트 성분이 주로 함유된 광물로 알려진 heteroginite는 XRD 분석으로 확인할 수 없었다. 맥석광물로는 quartz, clinochlore [(Mg, Fe2+)5Al(Si3Al)O10(OH)8] 및 willemseite[(Ni, Mg)O3 SiqeOHB]이 존재하였다.
기포제는 pine oil을 사용하였다. 포수제로는 음이온 계 포수제 인 sodium oleate(Na oleate) 및 Aeropromoter 845(Aero 845)를, 양이온계 포수제로는 dodecyl trimetyl ammonium chloride(DTAC) 및 dodecyl etylmetyl ammonium chloride(DEMAC)를, 그.리고 비황화물계 포수제로 alkyl hydroxamate(AM) 계열의 AM2 및 AM 28 을 사용하였다.
성능/효과
3. pH &2에서 sodium oleate 및 Aeropromoter 845 는 500 g/ton이싱" potassium amyl xanthate는 1, 500 g/ton이상 첨가하였을 때 sodium oleate 및 Aeropromoter 845에 의해서는 3분 이내에, PAX는 10분 이상이 되어야 공작석이 98%이상 부유되었다. 그러나 dodecyl trimethyl ammonium chloride 및 alkyl hydroxamate (AM2 및 AM28) 첨가량 및 부선시간에 큰 영향 없이 5%미만으로 공작석이 부유되었다.
1. 공작석이 함유된 광액의 pH를 변화시키면서 제타 전위를 측정한 결과, 공작석의 등전점(PZC)는 약 pH 8.2에 존재하며, 등전점이상에서의 pH에서는 광물 표면이 음(-)으로 하전되어 있으며, 등전점이하에서는 양(+) 으로 하전되어 있었다.
2. 음이온계 포수제인 sodium oleate 및 sulfonate 계인 Aeropromoter 845를 사용하였을 경우, pH 5~11의 범위에서 97%이상의 부유도를 나타내었다. 그러나 양 이온계 포수제인 dodecyl trimethyl ammonium chloride 및 dodecyl etyhnetyl ammonium chloride와" hydroxamate 계열의 포수제인 AM2 및 AM28의 경우는 pH 6~12 범위에서 공작석의 부유도가 약 15%이하인 것으로 나타났다.
4. 공작석을 30 g/ton의 (NHeS로 황화처리한 후 potassium amyl xanthate로 부선한 결과, (NHQ2S로 황화 처리하지 않았을 경우보다 potassium amyl xanthate 의 첨가량을 1/3이 적은 양인 500g/ton으로 공작석을 98%이상 부유시킬 수 있었다.
5. 따라서 공작석의 부선에는 sodium oleate와 Aeropromoter 845 등과 같은 음이온계 포수제와 적합하며 양 이온계 포수제는 부적합한 것으로 나타났다. 또한 공작석의 표면을 (NHeS와 같은 황화제로 개질한 후 potassium amyl xanthate로 부선하게 되면 potassium amyl xanthate의 사용량을 저감하고 부선시간을 단축하면서 공작석의 부유도를 높일 수 있다.
BAX로 공작석을 부선한 결과, 공작석의 부유도를 높이기 위해서는 PAX의 사용량을 높이거나 부선시간을 길게 해야만 하는 것으로 나타났다. 따라서 PAX의 사용량을 줄이고 부선시간을 짧게 하여 공작석의 부유도를 높일 수 있는지 알아보기 위해 공작석의 표면을 (NH4)2로 황화 처리하였을 때 황화제인 (N&XS 및 PAX 첨가량의 변화에 따른 공작석의 부유선별 결과를 Fig.
따라서 공작석의 부유도를 향상시키기 위해서는 양 이온계 포수제 및 hydroxamate 계열의 포수제보다는 음이온계 포수제인 sodium 이eate나 Aeropromoter 845 를 사용하는 것이 바람직할 것으로 판단된다. 그리고 PAX를 사용하여 공작석을 부유시킬 경우에는 Na2S 및 NaHS, (NH4)2S 등과 같은 황화제를 사용하여 공작석의 표면을 황화물로 개질한 후 부선해야만 포수제의 사용량을 줄이고 부선시간도 단축할 수 있다.
따라서 공작석이 함유된 광액의 pH를 변화시켜 산화환원전위를 측정한 결과, pH 6~11의 범위에서 공작석이 존재하는 영역의 산화환원전위값을 갖는 것으로 나타났다. 따라서 Fig.
산화구리 광물을 황화제로 처리하지 않고 지방산, 아민류, petroleum sulfonates6이 등의 다양한 종류의 포수제를 사용하여 부유선별한 결과, 상당히 좋은 부선 효과를 보였다. 또한, 비황화물의 포수제인 alkyl hydroxainate에 의해서도 구리산화광물에 대한 부선효과가 좋다는 보고가 있다.
양이 온 포수제인 dodecyl trimethyl ammonium chloride(DTAC)와 dodecyl etylmetyl ammonium chloride (DEMAC) 및 alkyl hydroxamate 계열의 포수제인 AM2 및 AM28를 사용한 경우, pH 6~12 범위에서 공작석이 약 15%이하로 부유된 것으로 나타났다. 이때 8.
염기성 탄산동(II)을 X선 회절분석기로 분석한 결과, Fig. 3과 같이 공작석 결정으로 존재하였으며, SEM과 입도 분석기로 분석한 결과, Fig. 4 및 Fig. 5와 같이공작석은 구형의 10-100 nm 크기로 존재하였다.
후속연구
2이하의 pH 범위에서는 공작석 표면이 양으로 하전되어 있기 때문에 공작석과 포수제의 정전기적 반발력으로 부유 되지 않는 것으로 보인다. 그러나 pH 8.2 이상에서 공작 석이 음으로 하전되어 있음에도 불구하고 공작석의 부유 도가 낮은 것으로 나타났는데 이러한 원인을 추후에 규명할 필요성이 있다. 따라서 양이온계 포수제는 공작석을 부유시키기 위한 포수제로 적합하지 않을 것으로 판단된다.
따라서 콩고산 구리 . 코발트 원석에 함유된 목적광물과 맥석광물의 계면 화학적인 특성 및 본 연구에서 규명된 공작석의 부선특성의 차별성을 이용하여 공작석의 실수율을 높일 수 있도록 sodium oleate나 Aeropromoter 845와 같은 음이온 계 포수제를 선택하거나 공작석을 황화처리하여 PAX로 부선하는 방법을 선택해야 할 것이다.
참고문헌 (12)
Jones, M. H., Wong, K. Y. and Woodcock, J. T., 1986: Proc. 13-CMMI Congr., Metall., L. E. Fielding and A.R. Gordon, eds., CMMI and Australian Inst. Min. Met., Austalia, pp. 33-40.
Nagaraj, D. R. and Gorken, A., 1989: Potential-controlled Flotation and Depression of Copper sulfides and Oxides using Hydrosulfide in non-xanthate systems, Processing of Complex Ores, GS. Dobby and S.R. Rao, eds., Pergamon, New York, pp. 203-314.
Soto, H. and Laskowski, J., 1973: Redox conditions in the flotation of malachite with sulphidizing agent, Trans. Inst. Min. Metall., Sec. C, 82: C153-C157.
Castro, S., Soto, H., Goldfarb, J., and Laskowski, J., 1974: Sulphidizing reactions in flotation of oxidized copper minerals, II. Role of the adsorption and oxidation of sodium sulphises in the flotation of chrysocolla and malachite, Int. Jour. of Min. Proc., EIsevier Scientific Publishing Co., Amsterdam, 1, pp. 151-161.
Deng, T. and Chen, J., 1991: Treatment of oxidized copper ores with emphasis on refractory ores, Min. Proc. & Extrac. Metall. Review, 7, pp. 175-207.
Nagaraj, D.R., 1979: Chelating agents as Flotalds: Hydraxyaxime-Copper Minerals Systems, Ph.D Dissertation, Columbia University.
Nagaraj, D.R., 1987: The Chemistry and Application of Chelating or Complexing Agents in Mineral Separations, Reagents in Mineral Technology, P. Somasundaran and B.M. Moudgil, eds., Marcel Dekker, New York, Ch. 9, pp. 257-334.
Deng, T. and Chen, J., 1991: Treatfnent olxidized copper ores with emphasis on refractory ores, Min.Proc. & Extrac.Metall. Review, 7, pp. 175-207.
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