Modelling of scheelite flotation based on pilot scale modelling

Abstract

Scheelite (CaWO4) is one of the prolific mineral sources of tungsten, and as with every other valuable mineral, scheelite is associated with gangue minerals such as calcite (CaCO3) and fluorite (CaF2) which possess similar surface chemistry as scheelite, hindering the flotation selectivity. This limitation has motivated this research; specifically, the application of a novel depressant – colloidal silica – to selectively separate scheelite from the non-valuable components. This work is aimed at developing an optimized mini-pilot plant flowsheet for the froth flotation of scheelite, by deploying standard flotation reagents, with the exception of colloidal silica as a depressant, to an end that will ascertain a good trade-off between recovery and selectivity over calcite. The general objective of this thesis was to model, simulate, and optimize the flotation test work that was implemented on a pilot scale to the end of obtaining improved selectivity and recovery in favour of scheelite. In a precursor to this work, a novel set of depressant variants were considered in microflotation, batch, and pilot testing to understand the selectivity potential of these depressant variants. To minimise test work and optimize the pilot scale test, a modelling scheme mimicking the real pilot plant was developed to further understand the process and identify the optimisation potential of the process. These pilot plant models were built from the flotation kinetics that were obtained from the batch tests. It was found from the modelling and optimisation campaign that the aluminate-modified colloidal silica was the best colloidal silica variants considering cost and selectivity in favour of scheelite, however, the aluminate-modified colloidal silica seemed to have a depressing action on not only calcite, but also scheelite reducing the recovery significantly compared to the other colloidal silica variants.

Scheeliitti (CaWO4) on yksi volframin tuotteliaisista mineraalilähteistä, ja kuten kaikki muutkin arvokkaat mineraalit, scheeliitti liittyy kuomumineraaleja, kuten kalsiittia (CaCO3) ja fluoriittia (CaF2), joilla on samanlainen pintakemia kuin scheeliitillä, mikä estää vaahdotuksen. valikoivuus. Tämä rajoitus on motivoinut tätä tutkimusta; erityisesti uuden masennusaineen – kolloidisen piidioksidin – käyttö scheeliitin selektiiviseen erottamiseen arvottomista komponenteista. Tämän työn tarkoituksena on kehittää optimoitu minipilottilaitoksen vuokaavio scheeliitin vaahdotusvaahdottelua varten käyttämällä tavanomaisia ​​vaahdotusreagensseja, lukuun ottamatta kolloidista piidioksidia masennusaineena, jotta saadaan aikaan hyvä kompromissi talteenoton ja selektiivisyys kalsiittiin nähden. Tämän opinnäytetyön yleisenä tavoitteena oli mallintaa, simuloida ja optimoida pilottimittakaavassa toteutettua flotaatiotestityötä parantuneen selektiivisyyden ja palautumisen saavuttamiseksi scheeliitin hyväksi. Tämän työn edeltäjässä uusia masennuslääkevariantteja harkittiin mikroflotaatiossa, erä- ja pilottitesteissä näiden masennuslääkkeiden muunnelmien selektiivisyyspotentiaalin ymmärtämiseksi. Testityön minimoimiseksi ja pilottimittakaavan testin optimoimiseksi kehitettiin todellista koelaitosta jäljittelevä mallinnusmalli prosessin ymmärtämiseksi ja prosessin optimointipotentiaalin tunnistamiseksi. Nämä koelaitosmallit rakennettiin erätesteissä saadusta vaahdotuskinetiikasta. Mallinnus- ja optimointikampanjassa havaittiin, että aluminaatilla muunneltu kolloidinen piidioksidi oli kustannusten ja selektiivisyyden kannalta paras kolloidinen piidioksidimuunnelma scheeliitin hyväksi, mutta aluminaatilla muunnetulla kolloidisella piidioksidilla näytti olevan masentava vaikutus paitsi kalsiittiin, mutta myös scheeliitti vähentää talteenottoa merkittävästi verrattuna muihin kolloidisiin piidioksidimuunnelmiin.