بهبود تراکم‌پذیری باطله فراوری سنگ آهن به کمک سطح سازهای آنیونی

تراکم پذیری دوغاب نقش بسیار چشمگیری در عملکرد تجهیزات پیشرفته آبگیری مانند تیکنرهای خمیری و فیلترها دارد. از آنجا که تراکم‌پذیری دوغاب‌های معدنی تابع نیروهای بین ذرات است، مطالعه این نیروها می‌تواند برای یافتن راه‌حل عملی برای بهبود تراکم‌پذیری موثر باشد. یکی از روش‌های بهبود تراکم‌پذیری دوغاب‌های معدنی، استفاده از مواد شیمیایی (سطح‌ساز‌ها، surfactants) بمنظور تغییر نیروهای بین ذرات است. در این پژوهش تاثیر سطح‌سازهای آنیونی سدیم دو دسیل سولفات (sds) و سدیم لوریل اتر سولفات (sles) بر تراکم‌پذیری و قابلیت فیلترشوندگی باطله فراوری سنگ آهن  و نیز مکانیسم عملکرد این دو سطح‌ساز بررسی شد. بدین منظور آزمایش‌های قیف بوخنر برای ارزیابی تاثیر سطح‌سازها بر تراکم‌پذیری و فیلترشوندگی دوغاب انجام شد. سپس برای ارزیابی برهمکنش احتمالی بین سطح‌ساز و فلوکولانت آزمایش‌های ته‌نشینی انجام شد. نهایتا بمنظور ارزیابی مکانیسم عملکرد این سطح‌سازها اندازه‌گیری پتانسیل زتا، ارزیابی شکل قطره و انجام آزمایش‌های ftir  و tg-dta مد نظر قرار گرفت. نتایج نشان داد که استفاده از این دو سطح‌ساز آنیونی sds  و  slesتاثیر معناداری بر کاهش رطوبت کیک فیلتر دارند. همچنین نرخ مصرف بهینه این مواد حدود 90 گرم بر تن بود و میانگین کاهش رطوبت در کیک فیلتراسیون حدود 3٪ بدست آمد. همچنین نشان داده شد که این دو سطح‌ساز با تغییر پتانسیل زتا و ایجاد آبرانی سطوح جامد، موجب بهبود تراکم پذیری دوغاب می‌شود. نهایتا اینکه در حضور این دو سطح ساز در کنار فلوکولانت، سرعت ته‌نشینی بطور چشمگیری بهبود یافت بطوریکه بیش از پنج برابر افزایش یافت. این نتایج نوید بخش این نکته است که استفاده از این سطح‌ساز‌ها موجب بهبود تراکم پذیری دوغاب (در تیکنرهای خمیری و فیلتراسیون) می‌شود و بازیابی آب بیشتر از باطله فراوری سنگ آهن ممکن می‌شود. بدین ترتیب با استفاده از sds و sles استفاده از روش‌های پیشرفته انباشت باطله مانند stacking و دستیابی به معدنکاری پایدار محقق می‌شود.

an improvement in compressibility of tailings of iron ore processing utilizing anionic surfactants

compressibility of suspension plays an essential role in the performance of modern dewatering equipment such as paste thickeners and filters. since compressibility of mineral suspensions is affected by interparticle forces, investigating the forces may lead to find a practical solution to enhance the compressibility of suspensions. utilizing the surfactants is an essential method to manipulate the interparticle forces and enhance the compressibility of suspension. in this work, the effect of anionic surfactants known as sodium dodecyl sulfate (sds) and sodium lauryl ether sulfate (sles) on the compressibility and filterability of tailings of iron ore processing and their mechanism of performance was investigated. in this order, buchner funnel tests were conducted to evaluate the effect of surfactants on the compressibility and filterability of the suspension. then, settling tests were performed to evaluate the possible interaction between the surfactants and flocculant. finally, measurement of zeta potential, drop shape analysis, ftir and tg-dta tests were conducted to assess the mechanism of the surfactants performance. the results revealed that the moisture content of the filter cake reduced by three percent in the presence of surfactants. it was also found that the mechanism of surfactants performance is changing the zeta potential and making the hydrophobic solids surfaces. eventually, an interaction observed between flocculant and surfactants which caused the settling rate increased by five times. these results are promising to enhance compressibility (in paste thickeners and filters) in the presence of these surfactants and achieving more recycled water from tailings of iron ore processing would be viable. thus utilizing advanced tailings disposal methods such as stacking and achieving sustainable mining in the presence of sds and sles.