Titre : | Etude de la flottation des sulfure par des xanthates de types(KAX) et (KIAKX) |
Auteurs : | Zohir Nedjar, Auteur ; Djamel Barkat, Directeur de thèse |
Type de document : | Monographie imprimée |
Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Kheider, 2013 |
Format : | 125p / 30CM |
Accompagnement : | CD |
Langues: | Français |
Langues originales: | Français |
Mots-clés: | Flottation ; Adsorption ; Xanthates (KAX,KIAX) ; Galène ; Sphalérite ; FTIR ; MEB ; Potentiométrie. الطفو ; ادمصاص ; كزنتاتتكوين طبقة كارهة للماءقالان ; سفاليريت ; (الكهروكيميائية. ; MEB :FTIRKIAX،KAX). |
Résumé : |
Les recherches entreprises dans ce travail visent à mieux comprendre les phénomènes d’interaction (adsorption, précipitation,...) des molécules organiques de type Xanthates KAX et KIAX) sur des solides naturels (Galène PbS, Sphalérite ZnS), Dès les faibles concentrations en collecteur, la couche organométallique présentée à la surface du minéral est mixte. Elle est formée des complexes de types amyl xanthate de plomb (-PbX, bande IR à 1109 cm-1) et amyl xanthate de zinc (-ZnX bande IR à 1103 cm-1), de dixanthogène (X2 forme oxydée de la molécule de xanthate, bande IR à 1276 cm-1), de soufre élémentaire (S°) et d'une certaine proportion des phases oxydées superficielles initiales (Pb(OH)2,Zn (OH)2 et Cu(OH)2).
Le contrôle du potentiel de la pulpe (PbS-eau) et (ZnS-eau) par potentiométrie permet de donner une information sur l'adsorption de xanthate KAX sur la surface minérale de la galène (E = +57mV) et aussi sur la surface minérale de la sphalérite (E = +22mV). L’addition de la pyridine 10-3M après activation et le traitement par KAX favorise l’élimination des hydroxydes comme Cu(OH)2 et Pb(OH)2 existant sur la surface de la galène. La réduction des ions Cu2+ en Cu+ a pour conséquence l’oxydation des ions S2- en soufre élémentaire (S°) et donc la formation d’une phase hydrophobe. The research undertaken focuses on understanding the interaction phenomena (adsorption, precipitation,) of organic molecules such thiols (Xanthates KAX, KIAX) on natural solids (Galena PbS, Sphalerite ZnS), From the low concentrations of collector , the organometallic layer presented on the surface of the mineral is mixed. It consists of a complex of the xanthate type of lead (-PbX, IR band at 1109 cm-1,- ZnX, IR band at 1103 cm-1), dixanthogen (X2 oxidized form of the molecule xanthate, IR band at 1276 cm-1), elemental sulfur (S°) and a certain proportion of initial surface oxide phases (Pb (OH)2, Zn (OH)2 and Cu (OH)2). Control potential of the pulp (PbS-water) and (ZnS-water) by the electrochemical method can give information on the adsorption of xanthate on the mineral surface of galénite (+57 mV) and the surface mineral sphalerite (+22mV). The addition of 10 -3 M pyridine and after activation treatment helps eliminate KAX hydroxides (Cu (OH)2, Pb (OH)2) on the surface of existing galena and reduction ions Cu2 + to Cu+ as a result of oxidation ions S2- elemental sulfur S ° and thus formation of a hydrophobic phase. إن البحوث التي أجريت على فهم ظواهر التفاعل (أدمصاص،ترسيب،...)الجزيئات العضوية من نوع سفاليريت ، PbS على سطح المعادن الصلبة الطبيعية مثل ( قالان (KAX-KIAX الثيولات (كزنتات (ZnS إن استخدام تراكيز ضعيفة لللواصق الطبقة العضوية المعدنية الظاهرة على سطح المعدن تكون مختلطة عصابة الامتصاص 1105 سم- 1 كزنتات الزنك (-PbX) متكونة من معقد على يشكل كزنتات الرصاص وبعض العناصر الأخرى شكل (S°) عصابة الامتصاص تساوي 1276 سم- 1 ،والكبريت الحر (-ZnX) Pb(OH) و 2 Zn(OH)2, Cu(OH) مؤكسدات سطحية 2 إن مراقبة كمون اللب (قالان-ماء) و(سفاليريت-ماء) بالطريق الكهروكيميائية يسمح لنا بمعرفة ادمصاص الكزنتات على سطح معدن القالان(+ 55 ميلي فولط ) وعلى سطح معدن السفاليرين (+ 22 ميلي فولط). يؤدي بالضرورة إلى KAX 3 مول/ل بعد تنشيط المعدن ومعالجته باللاصق - إضافة البيريدين بتركيز 10 المتواجدة على سطح معدن القالان وإرجاع Pb(OH) و 2 Cu(OH) نزع الرواسب الهيدرواكسيدية 2 يؤدي هذا حتما إلى S° إلى كبريت حر S وأكسدة ايونات الكبريت - 2 Cu+ إلى Cu ايونات النحاس + 2 |
Sommaire : |
Liste des figures
Liste des tableaux Introduction générale 2 Chapitre I Généralités et rappels bibliographiques I.1 Généralités sur la théorie de flottation 5 I.1.1 Introduction I.1.2 Principe de la flottation I.1.3 Types de flottation I.1.3.1 Flottation en colonn I.1.3.2 Flottation naturelle I.1.4 Réactifs de flottation I.1.4.1 Moussants I.1.4.2 Collecteurs ou surfactants I.1.4.2.1 Le concept de surfactant I.1.4.3 Agents modifiant le pH I.1.4.4 Activants et dépresseurs I.1.5 Thermodynamique de flottation I.1.5.1 Thermodynamique à l'interface liquide-air I.1.5.2 Thermodynamique du mouillage et eau liée I.1.5.3 Bases physiques en flottation I.1.5.3.1 Equation d’équilibre de la particule sur une interface plane de séparation (liquide-gaz) I.1.5.3.2 Equation d’équilibre particule - bulle d’air dans les conditions de flottation I.1.5.3.3 Dimension de la bulle d'air nécessaire à la flottation Étude de la Flottation des Sulfures Par des Xanthates de Types (KAX) et (KIAX) I.1.5.3.4 Vitesse optimale d'ascension de la bulle d'air minéralisée I.2 Elément bibliographique I.2.1 Rappels bibliographiques sur la théorie de flottation I.2.1.1 Introduction I.2.1.2 Théorie des trois zones I.2.1.3 Collision particule – bulle I.2.1.4 Probabilité et Efficacité de collision particule – bulle I.2.1.5 Attachement particule – bulle I.2.1.6 Cinétique de Flottation en régime Turbulent I.2.2 Rappels bibliographiques sur flottation des particules fines I.2.2.1 Flottation des particules fines I.2.2.2 Contamination de la surface I.2.2.3 Consommation de réactifs I.2.2.4 Dimension de bulles d’air I.2.2.5 Probabilité de flottation I.2.3 Rappels bibliographique sur flottation des sulfures I.2.3.1 Flottation des sulfures I.2.3.2 Réactifs de flottation des sulfures I.2.3.3 Activants et déprimants I.2.4 Rappels bibliographiques sur l’importance de l’utilisation des xanthates I.2.4.1 Historique de l’utilisation I.2.4.2 Identité chimique 41 I.2.4.3 Les facteurs de décomposition des xanthates I.2.4.4 Précipitation des xanthates Étude de la Flottation des Sulfures Par des Xanthates de Types (KAX) et (KIAX) Chapitre II Optimisation des paramètres influençant la flottation des sulfures II.1 Influence de l'accélération de l’agitation II.2 Influence de l'angle de contact II.3 Influence de la densité des particules minérales des sulfures sur le diamètre des bulles d'air II.4 Grosseur maximum de différentes particules des sulfures Chapitre III Synthèse et Caractérisation des Xanthates de Types KAX et KIAX III.1 Partie Expérimentale 56 III.1 1 Méthodes physiques et physico-chimiques utilisées 56 III.1.1.1 Description du montage 56 III.1.1.2 Spectroscopie d’absorption infrarouge (FTIR) 56 III.1.1.3 Diffraction des rayons X (DRX) 57 III.1 1.4 La microscopie électronique a balayage (MEB) 57 III.1.2 Mode Opératoire 58 III.1.2.1 Synthèse des xanthates de types KAX et KIAX 58 III.2 Discussion des résultats 59 III.2.1 Caractérisation de potassium amyl xanthate (KAX) par RX 59 III.2.2 Caractérisation du potassium amyl xanthate (KAX) par spectroscopie infrarouge III.2.2 Caractérisation du potassium amyl xanthate (KAX) par la microscopie électronique à balayage (MEB) III.2.4 Caractérisation du potassium isoamyl xanthate (KIAX) par RX 61 III.2.5 Caractérisation du potassium isoamyl xanthate (KIAX) synthétisé par spectroscopie infrarouge III.2.6 Caractérisation de potassium isoamyl xanthate (KIAX) par la microscopie électronique à balayage (MEB) Chapitre IV Etude de l’adsorption des xanthates KAX et KIAX sur ZnS et PbS IV.1 Caractéristiques de la sphalérite et la galène 65 IV.1.1 Propriétés physiques de la sphalérite 65 IV.1.2 Propriétés physiques de la galène 65 Étude de la Flottation des Sulfures Par des Xanthates de Types (KAX) et (KIAX) IV.2 Partie Expérimentale 66 IV.2.1 Technique et appareillage utilisés 66 IV.2.2 Protocole de traitement de la roche 66 IV.2.3 Protocole de l’adsorption de KAX sur la sphalérite 66 IV.2.3 Protocole de l’adsorption de KAX sur la galène 67 IV.2.4 Protocole de l’adsorption de KIAX sur la galène 67 IV.3 Discussion des résultats 68 IV.3.1 Etude de l’adsorption de xanthate KAX sur ZnS 68 IV.3.1.1 Caractérisation de la sphalérite par DRX 68 IV.3.1.2 Caractérisation de la sphalérite par MEB 69 IV.3.1.3 Caractérisation de la sphalérite par spectroscopie infrarouge 70 IV.3.1.4 Mécanisme général de l’adsorption de xanthate sur les sulfures 71 IV.3.1.5 Détermination qualitative de l’adsorption de potassium amyle xanthate (KAX) sur la sphalérite IV.3.1.5.1 Etude par la microscopie électronique à balayage de l’adsorption de KAX sur ZnS non activée IV.3.1.5.2 Etude par la spectroscopie infrarouge de l’adsorption de KAX sur ZnS non activée IV.3.1.5.3 Etude par potentiométrie de l’adsorption de KAX sur ZnS non activée IV.3.1.5.4 Etude par la microscopie électronique à balayage de l’adsorption de KAX sur ZnS activée IV.3.1.5.5 Etude par la microscopie infrarouge de l’adsorption de KAX sur ZnS activée IV.3.1.5.6 Etude par potentiométrie de l’activation de ZnS 81 IV.3.1.5.7 Etude par potentiométrie de l’adsorption de KAX sur ZnS activée 82 IV.3.2 Etude de l’adsorption de xanthate KAX sur PbS 83 IV.3.2.1 Caractérisation de la galène par rayon X 83 IV.3.2.2 Caractérisation de la galène par MEB 84 IV.3.2.3 Caractérisation de la galène par spectroscopie infrarouge 85 IV.3.2.4 Détermination qualitative de l’adsorption de potassium amyle xanthate 86 Étude de la Flottation des Sulfures Par des Xanthates de Types (KAX) et (KIAX) (KAX) sur la galène IV.3.2.4.1 Etude par la microscopie électronique à balayage et la spectroscopie infrarouge de l’adsorption de KAX sur PbS activée IV.3.2.4.2 Etude par potentiométrie de l’activation de PbS 92 IV.3.2.4.3 Etude par potentiométrie de l’adsorption de KAX sur PbS activée 93 IV.3.3 Etude de l’adsorption de xanthate KIAX sur PbS 96 IV.3.3.1 Etude par la microscopie électronique à balayage de l’adsorption de KIAX sur PbS non activée IV.3.3.2 Etude par la microscopie infrarouge de l’adsorption de KIAX sur PbS non activée IV.3.3.3 Etude par la microscopie électronique à balayage de l’adsorption de KIAX sur PbS activée IV.3.3.4 Etude par la spectroscopie infrarouge de l’adsorption de KIAX sur PbS activée IV.3.3.5 Etude par potentiométrie de l’activation de PbS 100 IV.3.3.6 Etude par potentiométrie de l’adsorption de KAX sur ZnS activée 101 Chapitre IV Etude de l’effet de la pyridine sur l’adsorption de xanthate KAX V.1 Partie Expérimentale 103 V.1.1 Technique et appareillage utilisés 103 V.1.2 Protocole de traitement de la roche 103 V.1.3 Protocole de l’adsorption de KAX sur la galène 103 V.2 Discussion des résultats 104 V.2.1 Etude de l’adsorption de xanthate KAX sur PbS 104 V.2.1.1 Etude par la microscopie électronique à balayage et la spectroscopie infrarouge de l’effet de la Pyridine sur l’adsorption de potassium amyle xanthate (KAX) sur la galène 104 V.2.1.2 Etude par potentiométrie de l’effet de la Pyridine sur l’adsorption de potassium amyle xanthate (KAX) sur la galène CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES 116 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES |
Disponibilité (1)
Cote | Support | Localisation | Statut | Emplacement | |
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TH/0320 | Thèse de doctorat | BIB.FAC.ST. | Empruntable | Salle de mémoires et de théses |
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