Determination of collector chemicals from flotation process waters using capillary electrophoresis

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.