Wohltuende Wirkung eines Polysaccharids

Wissenschaftliche Berichte Band 12, Artikelnummer: 6502 (2022) Diesen Artikel zitieren

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Das Mahlen ist der energieintensivste Schritt bei der Aufbereitung von Mineralien. Der Einsatz von Mahlhilfsmitteln (GAs) könnte eine innovative Lösung sein, um den mit der Zerkleinerung verbundenen hohen Energieverbrauch zu reduzieren. Überraschenderweise ist wenig über die Auswirkungen von GAs auf nachgelagerte Mineralaufbereitungsprozesse, wie etwa die Flotationstrennung, bekannt. Die Verwendung umweltfreundlicher GAs wie Materialien auf Polysaccharidbasis würde dazu beitragen, die Umweltprobleme in Mineralverarbeitungsanlagen um ein Vielfaches zu reduzieren. Als praktischer Ansatz untersuchte diese Arbeit die Auswirkungen eines neuartigen Mahlhilfsmittels (PGA) auf Polysaccharidbasis auf die Mahlung von Magnetit und dessen Umkehrflotation. Chargenmahltests zeigten, dass PGA im Vergleich zum Mahlen ohne PGA die Mahlleistung verbesserte, indem es den Energieverbrauch senkte, die Partikelgrößenverteilung der Produkte enger machte und ihre Oberfläche vergrößerte. Flotationstests an reinen Proben zeigten, dass PGA durch Umkehrflotationstrennung positive Auswirkungen auf die Magnetitdepression hat (mit vernachlässigbarem Einfluss auf die Schwimmfähigkeit des Quarzes). Die Flotation der gemahlenen Probe der künstlichen Mischung in Gegenwart von PGA bestätigte die Vorteile und ergab eine maximale Fe-Ausbeute und einen maximalen Gehalt von 84,4 bzw. 62,5 %. In Abwesenheit von Stärke (Depressivum) führte PGA zu einer Trenneffizienz von 56,1 % im Vergleich zu 43,7 % ohne PGA. Der PGA-Adsorptionsmechanismus erfolgte hauptsächlich über physikalische Wechselwirkungen basierend auf UV-Vis-Spektren, Zetapotentialtests, Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FT-IR) und Stabilitätsanalysen. Im Allgemeinen war die Machbarkeit der Verwendung von PGA, einem natürlichen grünen Polymer, sowohl für die Mahl- als auch für die Umkehrflotationstrennleistung von Vorteil.

Zerkleinerungsanlagen (Zerkleinern und Mahlen) in Zement- und Mineralienverarbeitungsanlagen verbrauchen bis zu 4 % der jährlich weltweit erzeugten elektrischen Energie1. Das Mahlen, insbesondere in einer Kugelmühle als beliebtester Mahlmaschine, ist ein ziemlich zufälliger Prozess, und nur 1–2 % der zugeführten Energie dienen zur Erzeugung der erforderlichen Produktgrößen2. In der Zementindustrie wurde der Einsatz von Mahlhilfsmitteln (GAs) als vielversprechende Alternative zur Lösung dieser Probleme untersucht3,4. Als chemische Zusätze oder GAs gelten alle Stoffe (weniger als 0,25 Gew.-%), die der Mühle hinzugefügt werden, um den Energieverbrauch zu senken5,6,7. GAs wurden hauptsächlich in der Zementindustrie untersucht und werden in Mineralaufbereitungsanlagen immer noch nicht weit verbreitet praktiziert. Basierend auf den Ergebnissen des Mahlprozesses in der Zementindustrie können GAs die Mahlbarkeit verbessern, den Energieverbrauch senken und die spezifische Oberfläche vergrößern8,9,10,11,12. Allerdings erfolgt die Mahlung in Zementwerken in der letzten Produktionsstufe und die Zerkleinerung ist der erste Schritt der Mineralaufbereitung. Zu den Hauptproblemen in den Mineralaufbereitungsanlagen zählen daher die hohen Kosten für GAs, eine potenzielle Kontamination der Mahlprodukte (angeblich negative Auswirkungen auf den nachgelagerten Prozess) und Umweltprobleme.

Das Design und die Auswahl von GAs basieren fast ausschließlich auf ihrer Schleifleistung. In der Zementindustrie werden viele Chemikalien als GA verwendet. Sie reichen von reinen Chemikalien wie Triethanolamin (TEA) bis hin zu neueren Polymeren mit hoher Ladung6,7,9,13. Polymere sind die am häufigsten kommerziell vorkommenden GAs. Sie basieren hauptsächlich auf Ethylenglykol, Propylenglykol, Triisopropanolamin (TIPA), Triethanolamin (TEA) und Tetraethylenpentamin (TEPA)6,7,14. Einige dieser GAs, wie etwa TEPA (auf Aminbasis), sind nicht biologisch abbaubar und geben Anlass zu Umweltbedenken15. Alkanolamine enthaltende Abfallströme können die Konzentration von Ammoniak, Nitrit und Nitrat erhöhen, die in den Untergrund und in Wasserquellen eindringen können15.

Um aktuelle Umweltprobleme anzugehen, wurden einige Untersuchungen zur Verwendung umweltfreundlicher, unbedenklicher Materialien als GAs durchgeführt. Diese Studien haben gezeigt, dass natürliche Polymere aufgrund ihrer geringen Kosten, Häufigkeit und Ungiftigkeit vorteilhaft sind. Andererseits haben einige Untersuchungen die Nutzung von Abfallströmen aus anderen Industrien wie Altspeiseöl, Glycerin, Lignin und Zuckerrohrmelasse als GAs16,17 untersucht. Dies wurde auch durch die hohen Kosten von GAs auf Triethanolaminbasis und die Konzepte der „Kreislaufwirtschaft“ motiviert, die bei der Produktion von Rohstoffen aufkommen, um die Abfallerzeugung und die Wiederverwendung von „Abfällen“ aus anderen Prozessen zu reduzieren. Zhang et al.17 zeigten, dass eine Mischung aus Lignin, Zuckerrohrmelasse und Abfallglycerin als GAs in der Zementproduktion verwendet werden könnte. Polysaccharid-basierte Chemikalien sind eine vielversprechende Alternative zu weniger toxischen und kostengünstigeren Optionen für die Reagenzienentwicklung18,19. Es handelt sich außerdem um organische Polymere, die bereits als Dämpfungsmittel bei der Flotationstrennung eingesetzt werden20,21,22,23.

Da in der Wertschöpfungskette der Mineralverarbeitung ein hoher Bedarf an Verfahren mit geringer Umweltbelastung besteht18,24, wäre das beste Szenario die Entwicklung von Chemikalien, die die Mahlleistung verbessern und sicherstellen, dass sie keine negativen Auswirkungen auf nachgelagerte Prozesse haben. Einige Studien haben sich auf die Mineralindustrie konzentriert und die nachgelagerten Auswirkungen weiter erörtert25,26; Sie waren jedoch nicht ausführlich. Das Verständnis und die Kontrolle aller GA-Trennreagenzien-Wechselwirkungen sind von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass die erforderliche Effizienz des nachgelagerten Prozesses und die Integrität der gesamten Wertschöpfungskette aufrechterhalten werden. Ein solches Verständnis wäre insbesondere für die Flotationstrennung von wesentlicher Bedeutung, da die Trennung im spezifischen Partikelgrößenbereich (hauptsächlich −100 + 25 µm) effizient sein könnte27,28.

Frühere Studien haben die Vorteile von GA (PGA) auf Polysaccharidbasis als umweltfreundliches chemisches Additiv bei der Verbesserung der Mineralmahlleistung10 und der Materialrheologie5 gezeigt. Allerdings schränken die hohen Kosten und angeblichen Auswirkungen auf nachgelagerte Prozesse aufgrund der potenziellen synergistischen Wechselwirkung der GAs und Flotationsreagenzien ihre Anwendungen ein. Darüber hinaus wurden ihre möglichen Auswirkungen auf die nachgelagerten Aufbereitungsprozesse wie die Flotationstrennung von Mineralien nicht berücksichtigt. Diese Studie zielt darauf ab, die theoretischen Erkenntnisse für den Einsatz von PGA beim Mahlen von Magnetit und seine möglichen Auswirkungen auf die Magnetit-Quarz-Flotationstrennung als strategischen Ansatz zu verbessern. Während das neue PGA – Zalta™ VM1122 im Handel erhältlich ist, konzentriert sich diese aktuelle Arbeit auf die Untersuchung der Wechselwirkung von Zalta™ VM1122 mit Magnetit und Flotationsreagenzien durch Adsorptionstests, Stabilitätsmessungen, Fourier-Transformations-Infrarotstudien (FTIR) und Zetapotentialmessungen. Es werden Umkehrflotationsexperimente an künstlich gemischtem Erz (Magnetit + Quarz) vorgestellt. Die Flotationsergebnisse wurden verwendet, um die Auswirkung von PGA auf die Prozessausbeute und den Gehalt zu bewerten und als Benchmark mit der konventionellen Flotation (ohne GAs) zu vergleichen.

Ein Mahlhilfsmittel auf Polysaccharidbasis (PGA) mit dem Handelsnamen Zalta™ VM1122 wurde von Solenis (Schweden) bereitgestellt. PGA ist ein Polysaccharid mit mittlerem Molekulargewicht, das hauptsächlich aus Dextran besteht (Abb. 1). Für alle Experimente wurde die PGA-Stammlösung täglich frisch zubereitet, um eine Verschlechterung zu vermeiden. Für die Flotationstests wurden ein Sammler, ein Senkmittel und pH-Modifikatoren verwendet (Tabelle 1). Sofern nicht anders angegeben, wurde in allen Experimenten entionisiertes Wasser verwendet.

Typische chemische Struktur eines Dextrans.

Für die Experimente wurde eine reine Quarzprobe (−2 mm) von VWR, Schweden, bezogen (Abb. 2a). Magnetiterz aus einer Mine in Malmberget, Nordschweden (Abb. 2b), wurde von LKAB (Luossavaara Kiirunavaara Aktiebolag) erhalten. Semiquantitative Röntgenbeugungsanalysen (XRD) zeigen > 99 % SiO2 für Quarz und > 96 % Fe3O4 für Magnetit. Für Mahlversuche wurde Magnetit mit einem Laborbackenbrecher auf −2,8 mm zerkleinert, um Mühlenfutter zu erhalten. Die reinen Mineralien (Magnetit und Quarz) wurden mit einer Laborkugelmühle auf eine Partikelgröße von −106 µm für Flotations- und Oberflächenanalysen gemahlen. Die resultierende –106 + 38 µm-Fraktion wurde als Flotationsfuttermittel verwendet, während −38 µm-Material mit Mörser und Stößel weiter zerkleinert wurde, um −5 µm-Material für Oberflächenanalysen zu erhalten.

XRD-Muster für die untersuchten Proben (a) reiner Quarz; (b) reiner Magnetit.

Für die Mahlexperimente wurde eine Kugelmühle im Labormaßstab (CAPCO, UK) mit einem Innendurchmesser von 115 mm bei 91 % kritischer Geschwindigkeit und Mahlkörpern aus Stahl betrieben (abgestufte Ladung: obere Größe 36 mm). In den Kontrolltests wurden keine Zusatzstoffe (als „Referenz“ bezeichnet) verwendet, und für die anderen Experimente wurde PGA mit Erz in drei verschiedenen Konzentrationen (0,03, 0,05 und 0,1 Gew.-%) kombiniert. Die Mühlenbedingungen wurden bei allen Durchläufen und Wiederholungen konstant gehalten. Die Partikelgrößenverteilung (PSD) wurde mithilfe einer Kombination aus Trocken- und Nasssiebanalyse unter Verwendung von Standardsieben und einer RO-TAP®-Siebmaschine (Modell RX-29-10, WS Tyler, Mentor, OH, USA), aus der das P80 stammt, bestimmt wurde festgelegt. Der Energieverbrauch wurde anhand des Arbeitsindex nach der Bond-Gleichung29 charakterisiert. Die Oberfläche wurde mithilfe der Brunner-Emmet-Teller-Technik (BET) mit dem Gerät Flowsorb II 2300 von Micromeritics gemessen, das die Oberfläche der Partikel mithilfe von Stickstoffgas charakterisiert. Darüber hinaus wurde die Oberfläche zur Berechnung der Oberflächenrauheitswerte (\({R}_{S}\)) (dimensionslos) unter Verwendung der folgenden Gleichung verwendet. (1) beschrieben von Jaycock und Parfitt30.

Dabei ist \({A}_{B}\) die Messung der BET-Oberfläche, ρ die Feststoffdichte und D der durchschnittliche Partikeldurchmesser. Zusätzlich wurde die Dichte mit einem automatisierten Micromeritics AccuPyc II 1340 Gaspyknometer gemessen. Das gleiche Mahlprotokoll wurde für die einzelnen Mineralien und das Modellerz zur Herstellung des Flotationsfutters verwendet. Nach dem Mahlen und Sieben wurden die Proben gründlich mit verdünnter HCl-Lösung (2 %) gewaschen, um die Partikeloberflächen zu reinigen.

Einzelmineral-Flotationsexperimente für reinen Magnetit und Quarz wurden mit einer Mini-Flotationszelle (Clausthal-Zelle) durchgeführt. Bei jeder Flotation wurden 7,5 g der Probe (−106 + 38 µm) mit entionisiertem Wasser in den 150-cm3-Behälter gegeben. Vor der Durchführung des Tests wurde die Aufschlämmung 10 Minuten lang mit einer vorgegebenen Menge PGA konditioniert. Anschließend wurden der Suspension Reagenzien (Depressivum und Sammler) zugesetzt und 10 (5 + 5) Minuten lang konditioniert. Als Beruhigungsmittel wurde ätzende Stärke verwendet. Für jede Versuchsreihe wurde eine frische 1 %ige alkalische Stärkelösung (Verhältnis 1:4) hergestellt. Als Kationenkollektor wurde Lilaflot 822M verwendet, empfohlen und geliefert von Nouryon (Schweden). Der pH-Wert wurde durch Zugabe von 1,0 M NaOH oder 1,0 M HCl eingestellt. Die Flotation wurde 2 Minuten lang durchgeführt, wobei alle 10 Sekunden abgekratzt wurde. Die Schaumprodukte und Schwänze wurden gesammelt, gewogen, getrocknet und die Rückgewinnung wurde auf der Grundlage des Trockengewichts berechnet. Jedes Experiment wurde doppelt durchgeführt und der Durchschnitt angegeben.

Die Mischmineralflotation auf dem Modellerz wurde mit derselben Zelle durchgeführt. Das Modellerz bestand aus 5,0 g Magnetit und 2,5 g Quarz (Verhältnis 2:1). Für jeden Test wurden 7,5 g der Mischung (−106 + 38 µm) mit entionisiertem Wasser verwendet. Das gleiche Verfahren wie die Einzelmineralflotation wurde auch für die Umkehrflotation in Betracht gezogen. Der Kollektor wurde auf 300 g/t festgelegt und das Dämpfungsmittel wurde zusammen mit den GAs variiert. Die Konditionierung erfolgte für 10 Minuten, gefolgt von einer Flotation für 2 Minuten. Die Schaumprodukte und Schwänze wurden gesammelt, gewogen, getrocknet und die Rückgewinnung wurde auf der Grundlage des Trockengewichts und chemischer Analysen unter Verwendung von Induktionsplasma (ICP OES) berechnet. Jedes Experiment wurde doppelt durchgeführt und der Durchschnitt angegeben. Die Trenneffizienz (SE) für jeden Test wurde mit Gleichung berechnet. (2)31. Wobei f, c und t jeweils die Feed-, Konzentrat- und Tail-Eisengrade sind, führt ein höherer SE-Wert zu einer besseren Trenneffizienz des Prozesses.

Die Zetapotentiale der Proben wurden mit einem CAD-ZetaCompact-Gerät gemessen. 20 mg fein gemahlene Proben (–5 µm) wurden mit 50 ml entionisiertem Wasser zusammen mit vorgegebenen Reagenzien in einem Becherglas gemischt. Der Hintergrundelektrolyt war eine 10–2 M KCl-Lösung. Der pH-Wert wurde mit einer HCl- oder NaOH-Lösung eingestellt. Die Mischung wurde 10 Minuten lang mit einem Magnetrührer gerührt und stehen gelassen. Der Suspensionsüberstand wurde dann mit einer Spritze in eine Elektrophoresezelle überführt. Die Partikel in der Suspension wurden mit einem Laser beleuchtet und ihre Elektrophorese mit einer Kamera beobachtet. Die Videoanalyse erfolgt mit der Zeta4-Software basierend auf der Smoluchowski-Gleichung32,33, um das Zeta-Potenzial aus elektrophoretischen Mobilitätsdaten zu berechnen34. Das gemeldete Ergebnis für jeden Datenpunkt ist ein Durchschnitt aus drei Messungen mit unterschiedlichen Aliquots.

Adsorptionsmessungen zur Bestimmung der Menge an adsorbiertem PGA wurden unter Verwendung der Lösungsverarmungsmethode auf dem UV-VIS-Spektrometer (DU Series 730 – Beckman Coulter, USA) durchgeführt. Zur Erstellung der Kalibrierungskurve wurden Standardlösungen mit PGA-Konzentrationen im Bereich von 0,5 bis 5 mg/ml verwendet (Abb. 3). Für die Messungen wurde die maximale Absorption bei 220 nm verwendet. 1,0 g der Probe (−106 + 38 µm) mit 40 ml und der vorgegebenen Reagenzkonzentration wurden in einen 100-ml-Kolben gegeben. Die Suspension wurde 2 Stunden lang bei pH 10 und 20 ± 1 °C gerührt, um eine maximale Adsorption sicherzustellen. Nach der Vakuumfiltration wurde die Lösung durch eine 0,22 µm Millipore-Membran geleitet. Die Konzentration des verbleibenden PGA in der Lösung wurde mittels UV-Absorption bei einer Wellenlänge von 220 nm analysiert. Die Messungen wurden für die Leerwerte korrigiert und in dreifacher Ausfertigung durchgeführt. Es wurde angenommen, dass die der Lösung entzogene Konzentration an der Oberfläche des Probenpartikels adsorbiert wird. Die Adsorptionsdichte wurde mit Gl. berechnet. (3);

wobei \({Q}_{e}\) die Menge an PGA (mg/g) ist, die auf der Probenpartikeloberfläche adsorbiert ist, \({C}_{0}\) und \({C}_{1} \) sind die Anfangs- und Endkonzentrationen, also vor bzw. nach der Adsorption (mg/L). m ist die Masse (g) der Probe und V ist das Volumen (L) der PGA-Lösung. Darüber hinaus wurden die experimentellen Daten für die Adsorptionsisothermen an die Modelle Langmuir (Gleichung 4) und Freundlich (Gleichung 5) angepasst:

Dabei ist \({Q}_{e}\) die Menge an adsorbiertem PGA (mg/g), \({C}_{e}\) die Gleichgewichtskonzentration von PGA. \({Q}_{m}\) und \({K}_{L}\) sind Langmuir-Konstanten, während \({K}_{F}\) und 1/n die Freundlich-Konstanten sind, die sich auf die maximale Monoschicht beziehen Adsorptionskapazität bzw. Adsorptionsenergie35.

Standardkurve der PGA-Adsorption.

Stabilitätsmessungen von Suspensionen wurden mit Turbiscan LAB EXPERT (Formulaction, Frankreich) durchgeführt. Es wurden Messungen durchgeführt, um das Koagulations- und Dispersionsverhalten in Gegenwart und Abwesenheit von PGA zu bestimmen. 50 mg Quarz und Magnetit wurden getrennt zu 40 ml entionisiertem Wasser gegeben. Anschließend wurde eine vorgegebene Menge an Reagenzien zugegeben und 20 Minuten lang bei pH 10 gerührt. 20 ml der Suspension wurden in ein Messgefäß überführt und in einer Höhe von 40 mm bei 30 °C gescannt. Die Suspension wurde in 60 Minuten mehr als 100 Mal gescannt im 30 s-Takt. Die Intensitäten der Transmission (T) und Rückstreuung (BS) von gepulstem Nahinfrarotlicht (λ = 880 nm) wurden als Funktion der Zeit aufgezeichnet. Die Daten wurden dann mit TLab EXPERT 1.13 und der Turbiscan Easy Soft-Software analysiert, um den Turbiscan Stability Index (TSI) Gl. zu berechnen. (6). Dabei ist \({x}_{i}\) die durchschnittliche Rückstreuung für eine Minute der Messung, \({x}_{BS}\) der Durchschnitt \({x}_{i}\) und \ (n\) ist die Anzahl der Scans. Die Werte des TSI-Koeffizienten variieren zwischen 0 und 100, was zu einem äußerst stabilen bis hin zu einem instabilen System führt36,37.

Die PGA-Charakterisierung wurde mittels Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FTIR) mit abgeschwächter Totalreflexion (ATR) durchgeführt. Die Proben wurden mit einem Achatmörser und Pistill auf etwa –2 µm gemahlen. Eine Mineralprobe von 2,0 g wurde mit vorgegebenen Reagenzien behandelt und 40 Minuten lang bei pH 10 konditioniert. Die festen Proben wurden gründlich mit entionisiertem Wasser gewaschen. Nach 24-stündigem Waschen und Vakuumtrocknen bei 35 °C wurden die Proben einer FTIR-Analyse unterzogen. Die Proben wurden durch diffuse Reflexion (DR) und ATR-FTIR-Spektroskopie unter Verwendung eines IFS 66 V/S-Instruments bzw. eines Vertex 80v-Instruments (Bruker Optics, Ettlingen, Deutschland) unter Vakuumbedingungen (unter 7 mbar) analysiert das Protokoll von András und Björn38. Für Messungen des diffusen Reflexionsvermögens wurde Pulver aus trockenen Proben (ca. 10 mg) mit Kaliumbromid in Infrarotspektroskopiequalität (KBr, Merck/Sigma-Aldrich, ca. 390 mg) gemischt und manuell mit einem Achatmörser und Pistill gemahlen, bis eine homogene Mischung entstand wurde erreicht. Spektren wurden im Bereich von 400–4000 cm−1 mit einer spektralen Auflösung von 4 cm−1 aufgezeichnet und 128 Scans wurden gleichzeitig hinzugefügt, wobei reines KBr als Hintergrund unter denselben Parametern verwendet wurde. Die Spektren wurden mit den integrierten Funktionen von OPUS (Version 7, Bruker Optics, Ettlingen, Deutschland) verarbeitet. Die Spektren wurden zunächst über den gesamten Spektralbereich grundlinienkorrigiert (64-Punkte-Gummiband), dann vektornormalisiert und schließlich offsetkorrigiert. Nach diesen Schritten wurde keine Glättung, Derivatisierung oder andere Verarbeitung angewendet. ATR-Messungen wurden mit einem Bruker Platinum-Zubehör mit einem internen Diamantreflexionselement durchgeführt. Es wurden Spektren im Bereich von 400–4000 cm−1 bei einer spektralen Auflösung von 4 cm−1 aufgezeichnet, und es wurden 100 Scans aufgezeichnet, wobei der leere Diamantkristall als Hintergrund unter denselben Parametern verwendet wurde. Die Spektren wurden mit den integrierten Funktionen von OPUS (Version 7, Bruker Optics, Ettlingen, Deutschland) auf die gleiche Weise wie die DR-Spektren verarbeitet.

Die Untersuchung des d80 von gemahlenen Proben mit und ohne PGA ergab, dass PGA (in verschiedenen Dosen) feinere Partikel liefern könnte (Abb. 4). Darüber hinaus reduzierte die Zugabe von PGA (0,1 Gew.-%) die Partikelgröße auf d80 = 140 µm im Vergleich zu 181 µm bei der Referenz, was zu einem feineren Produkt führt. Weitere Größenanalysen der gemahlenen Produkte (Tabelle 2) ergaben, dass die Verwendung von PGA deren PSD verringern konnte. Beispielsweise führte die Verwendung von PGA (0,1 Gew.-%) dazu, dass 56,3 % der Partikel eine Größe von + 38–106 µm aufwiesen, während die Verwendung von PGA keine Größe hatte PGA, 51,2 % der Partikel lagen in diesem Größenbereich. Dieser Größenbereich begünstigt vor allem die Flotationstrennung. Mit anderen Worten könnte die Verwendung von PGA die Mahlleistung verbessern, ausgedrückt durch eine Verringerung der Verteilung von ultrafeinen (−38 µm) und groben Partikeln (+ 106 µm) Tabelle 2. Die Analyse der gemahlenen Produkte ergab, dass PGA (0,1 %) eine signifikante Verbesserung erzeugte höhere spezifische Oberfläche (0,89 m2/g) als die Referenz (0,75 m2/g). Die hohe spezifische Oberfläche führte auch zu einer höheren Oberflächenrauheit (\({R}_{s}\)) von 47,85 für PGA im Vergleich zu 40,32 für die Referenz. Ähnliche Beweise für die vergrößerte Oberfläche und Oberflächenrauheit durch die Zugabe von GAs wurden von Chipakwe et al.10 berichtet. Offensichtlich reduzierte PGA den Energieverbrauch mit zunehmender Konzentration mit einer maximalen Reduzierung von 31,1 % bei 0,1 Gew.-% im Vergleich zur Referenztabelle 2. Im Allgemeinen zeigte die Beurteilung der Mahlleistung, dass PGA die Mahleffizienz im Vergleich zur Referenz (ohne PGA) verbesserte. basierend auf der Generierung neuer Oberflächen (höhere spezifische Oberfläche), geringerem Energieverbrauch und einer Einengung der Partikelgrößenverteilung.

Die Partikelgrößenverteilung und d80 von Mahlprodukten mit und ohne PGA.

Es wurden einzelne Mineralflotationsexperimente durchgeführt, um die Wirkung von Lilaflot 822M (Sammler) und Stärke (Depressivum) in Abwesenheit und Anwesenheit von PGA (feste Dosierung von 100 mg/l) zu bewerten. Abbildung 5a zeigt die Einzelmineral-Flotationsleistung für Magnetit und Quarz als Funktion des Kollektors. Mit einem Anstieg der Lilaflot 822M-Konzentration stiegen die Ausbeuten von Magnetit und Quarz. Wie erwartet wurde die Schwimmfähigkeit von Quarz sowohl unter Bedingungen mit als auch ohne PGA durch steigende Kollektordosierungen deutlich verbessert (Lilaflot 822M ist ein Silikatkollektor). Im Allgemeinen ist die Schwimmfähigkeit von Quarz vergleichbar, obwohl die Anwesenheit von PGA bei niedrigeren Kollektorkonzentrationen zu einer geringeren Schwimmfähigkeit führte. Bei hohen Lilaflot 822M-Konzentrationen zeigte PGA jedoch einen signifikanten Effekt auf die Verringerung der Schwimmfähigkeit von Magnetit im Vergleich zu Quarz. Mit anderen Worten: Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass PGA eine unterdrückende Wirkung auf Magnetit hat, was angesichts der Tatsache, dass die Unterdrückung von Magnetit der Schlüssel zur Trennung durch Umkehrflotation ist, von Vorteil sein könnte. Um die Auswirkungen von PGA durch zusätzliche Experimente weiter zu untersuchen, wurde die Konzentration von Lilaflot 822M (Kollektor) auf 50 mg/L festgelegt, wobei Quarz die höchste Schwimmfähigkeit (Rückgewinnung) zeigte.

Einzelmineralflotation von Magnetit und Quarz als Funktion von (a) der Kollektorkonzentration in Gegenwart und Abwesenheit von 100 mg/L PGA bei pH 10 und (b) der Dämpfmittelkonzentration in Gegenwart und Abwesenheit von 100 mg/L PGA bei pH 10 und Kollektorkonzentration von 50 mg/L.

Darüber hinaus wurde die Schwimmfähigkeit von Magnetit und Quarz als dämpfende Funktion bei festen Kollektor- und PGA-Dosen untersucht (Abb. 5b). Wie erwartet beeinträchtigen zu viel Stärke und PGA die Schwimmfähigkeit von Quarz nicht. Die Schwimmfähigkeit von Magnetit nahm mit steigender Stärkekonzentration deutlich ab, was die Wirksamkeit von Stärke als Dämpfungsmittel bestätigt. Beim Referenztest verringerte sich die Schwimmfähigkeit von Magnetit mit der Stärkezugabe weiter auf ein Minimum von 2,3 % bei 100 mg/L. Die deprimierende Wirkung von PGA und die Verringerung seiner Schwimmfähigkeit konnten nachgewiesen werden (Abb. 5b). Ein deutlicher Rückgang der Magnetitgewinnung auf 21,3 % ohne Stärke im Vergleich zu 73,0 % beim Referenztest könnte die dämpfende Wirkung von PGA bestätigen. Es ist auch zu erkennen, dass der maximale Depressionseffekt von Stärke bei 100 mg/L beobachtet wurde, während bei der Zugabe von PGA ein vergleichbarer Depressionseffekt bei 50 mg/L erreicht wurde. Im Allgemeinen deuteten Flotationstests mit einzelnen Mineralien darauf hin, dass eine Erhöhung des PGA eine günstige Wirkung auf die Magnetitdepression hat, ohne die Schwimmfähigkeit des Quarzes zu verändern.

Anschließend wurden Flotationsexperimente mit gemischten Mineralien durchgeführt, um die Wirkung von PGA auf das Modellerz (Massenverhältnis Magnetit:Quarz 2:1) zu bewerten. Basierend auf den Ergebnissen der Einzelmineralflotation wurden 30 mg/l (entspricht 300 g/t) als Kollektordosen in Betracht gezogen, während die Stärke- und PGA-Dosierungen bei pH 10 variierten. Die Variation in der metallurgischen Gewinnung von Magnetit (wie Fe) als Funktion der PGA- und Stärkedosierung ist in Abb. 6 dargestellt. Die Ergebnisse zeigten, dass sich die Fe-Rückgewinnung (Magnetit-Hydrophilie) durch Erhöhung der PGA-Dosierung in Abwesenheit von Stärke verbesserte. Allerdings war die Verbesserung nach 300 g/t PGA vernachlässigbar. In Gegenwart von Stärke waren die Schwankungen der Wiederfindung unbedeutend. Mit anderen Worten: Durch die Erhöhung der Stärkekonzentration von 500 auf 1000 g/t konnten keine offensichtlichen Veränderungen erzielt werden. Man könnte es so übersetzen, dass PGA die Mahlleistung verbessert und den Verbrauch von Depressiva reduziert.

Einfluss von PGA und Stärke auf die Magnetitflotation bei einer festen Kollektormenge (300 g/t) bei pH 10.

In Abwesenheit von Stärke wurden höhere Fe-Gehalte gemeldet, obwohl die Ausbeuten im Allgemeinen geringer sind (Abb. 6). Daher wurde die Trenneffizienz (SE) berechnet, um die Wechselwirkung von PGA und Stärke und ihre daraus resultierenden synergistischen Effekte auf die Trennung besser zu verstehen (Tabelle 3). Die Flotationsergebnisse zeigten, dass PGA (in allen Dosierungen) die SE in Abwesenheit von Stärke verbessern könnte. 300 g/t PGA (ohne Stärke) lieferten ähnliche Ergebnisse wie 1000 g/t Stärke (ohne PGA). Im Allgemeinen könnte die Anwesenheit von PGA und Stärke die SE im Vergleich zu den Referenzbedingungen verbessern. Es lässt sich beobachten, dass hohe Dosen sowohl von PGA als auch von Stärke nicht wünschenswert waren. Der höchste SE konnte bei Stärke- und PGA-Werten von 50 bzw. 300 g/t beobachtet werden. Die beobachteten Verbesserungen bei der Flotationstrennung bestätigen die an anderer Stelle berichteten Erkenntnisse über die vorteilhaften Auswirkungen einer engen Partikelgrößenverteilung27,28 und Oberflächenrauheit39,40. Neben den überlegenen Eigenschaften, die bei der Verwendung von PGA beobachtet wurden, wurden Oberflächenanalysen in Betracht gezogen, um die PGA-Wechselwirkung mit mineralischen Oberflächen zu bewerten.

Zetapotentialmessungen wurden durchgeführt, um den Wechselwirkungsmechanismus zwischen PGA, Lilaflot 822M und Mineralpartikeln weiter zu untersuchen und das beobachtete Flotationsverhalten zu verstehen. Es ist wichtig zu beurteilen, wie diese Tenside die Oberflächeneigenschaften verändern, die sich auf das Flotationsverhalten auswirken. Die Ergebnisse der Messung des Zetapotentials zeigten (Abb. 7), dass die Zugabe von PGA die elektrische Ladung auf der Oberfläche von Quarz und Magnetit leicht beeinflusst, was eine Änderung entweder der Lösung oder der Oberflächenchemie oder beider impliziert. Diese vernachlässigbaren Effekte könnten auf die nichtionische PGA-Zusammensetzung zurückzuführen sein. Die Zetapotentiale für Quarz nahmen nach der PGA-Behandlung ab (absoluter Wert). Die Auswertungen zeigten, dass die Zetapotentiale für beide Mineralien schnell von 0 auf 15 mg/L (PGA-Konzentration) abnahmen, wobei sich Quarz von –59,5 auf –51,6 mV (Δζ ~ + 7,9 mV) änderte, während sich Magnetit von –44,9 auf –35,6 änderte mV (Δζ ~ + 9,3 mV). Die ζ-Messungen zeigten, dass die Zugabe von PGA zu beiden Mineralien über 30 mg/L in den untersuchten Bereichen nahezu keine weitere Wirkung hat. Die Zugabe von Lilaflot 822M zu den behandelten Mineralien führt zu einer Verhaltensänderung, die zu positiveren Zetapotentialen führt, insbesondere bei Quarz. Dies zeigte, dass PGA einen unbedeutenden Einfluss auf Quarz hatte, was an der deutlichen Wirkung der Adsorption von Lilaflot 822M an der Oberfläche als Kollektor deutlich wird. Ein ähnliches Verhalten konnte bei der Zugabe von PGA beobachtet werden, wobei die Zetapotentiale mit zunehmender PGA-Konzentration abnahmen. Die relativ geringere Änderung der Zetapotentiale von Magnetit im Vergleich zu Quarz nach der Behandlung mit Lilaflot 822M deutete darauf hin, dass das Vorhandensein von PGA die Wechselwirkung zwischen Lilaflot 822M und Magnetit verringerte. Dies verdeutlichte, dass PGA aufgrund des Kollektoraufpralls eher auf Magnetit als auf der Quarzoberfläche adsorbiert wurde.

Zetapotentiale bei unterschiedlicher PGA-Konzentration mit festem Lilaflot 822M (50 mg/L) und pH.

Die Bewertungen des Turbiscan-Stabilitätsindex (TSI) (Abb. 8) zeigten, dass die Behandlung beider Partikeloberflächen im Vergleich zur Referenz (ohne PGA-Behandlung) zu einer verringerten Stabilität führt. Die Beobachtungen sind für jede Suspension zu erwarten, da die Destabilisierung den Effekt von Flockung, Koagulation, Sedimentation, Koaleszenz und sogar einer Kombination veranschaulicht36,37. Abbildung 8 zeigt die Destabilisierungskinetik von Magnetit- und Quarzsuspensionen als Funktion der Zeit. Die TSI-Werte zeigten, dass ein relativ stabiles System mit den Zetapotentialergebnissen (Abb. 7) für Quarz und Magnetit übereinstimmte, die alle unter –30 mV bei pH 10 liegen und eine hohe Stabilität zeigen41,42. Die TSI-Werte für Magnetit sind höher als die für Quarz und weisen im Allgemeinen eine geringere Stabilität auf. Nach der PGA-Behandlung war die Stabilitätsschwankung für Magnetit über die gesamte untersuchte Zeit von 60 Minuten ausgeprägter als für Quarz. Mit anderen Worten: Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die destabilisierende Wirkung von PGA auf Magnetit stärker ausgeprägt war als auf Quarz, was auf eine erhöhte Adsorption hindeutet. Dies steht im Einklang mit den Zetapotentialen, die für Quarz im Vergleich zu Magnetit einen höheren Absolutwert zeigten, was auf eine bessere Suspensionsstabilität hinweist. Bei der Untersuchung von Magnetitpartikeln könnte der Anstieg der TSI-Werte (reduzierte Dispersion) helfen, den Depressionseffekt von PGA zu erklären, der möglicherweise auf Aggregation/Flockung zurückzuführen ist und somit die Flotation behindert. Ähnliche Beobachtungen wurden berichtet, bei denen Polysaccharide mit Eisenoxiden aus Aggregationen interagieren43,44.

Stabilität von Magnetit- und Quarzsuspensionen in Abwesenheit und Gegenwart von PGA (100 mg/L und pH 10).

Abbildung 9a zeigte einen Anstieg des adsorbierten PGA pro Masseneinheit Magnetit und Quarz. Darüber hinaus konnte beobachtet werden, dass die Adsorptionskapazität von Magnetit mehr als doppelt so hoch war wie die von Quarz. Für Magnetit lässt sich anhand der immer noch hohen Steigung über 5 mg/ml hinaus ein Trend des anhaltenden Anstiegs nachweisen, während für Quarz die Kurve ab 2 mg/ml ein Plateau zu erreichen begann. Die Adsorptionsisothermen von PGA in Magnetit- und Quarzpartikeln sind in Abb. 9b dargestellt. Die Ergebnisse der Adsorptionsisothermen unter Verwendung der Abreicherungsmethode wurden an die Modelle Langmuir (Gleichung 2) und Freundlich (Gleichung 3) angepasst und sind in Tabelle 4 zusammengefasst. Das Langmuir-Modell ergab die beste Anpassung mit R2 von 0,9651 und 0,9721 Das Freundlich-Modell hatte einen R2-Wert von 0,9085 bzw. 0,8506 für Magnetit und Quarz. Die in Abb. 9a beobachteten Trends wurden auch durch die berechneten Parameter aus den Langmuir- und Freundlich-Modellen gestützt (Tabelle 4). Die erhaltenen Parameterwerte \(n\) und \({Q}_{m}\) (hervorgehoben die Stärke bzw. Kapazität der Adsorption) waren für Magnetit höher als für Quarz, was auf die Adsorption von PGA auf Magnetit hindeutet war viel stärker. Die Ergebnisse der Adsorptionsstudien zeigten, dass PGA sowohl auf Magnetit als auch auf Quarz ausreichend adsorbiert, was die Wirkung von PGA auf die Einzelmineralflotation weiter bestätigt und möglicherweise die für die Kollektoradsorption verfügbare Oberfläche, insbesondere für Magnetit, verringert. Diese Ergebnisse bestätigten die Ergebnisse der Zetapotentiale und Stabilitätsmessungen, wonach Magnetit im Vergleich zu Quarz eine höhere und stärkere Adsorptionsfähigkeit für PGA aufwies.

Adsorption von PGA als Funktion der Anfangskonzentration bei pH 10.

FTIR wurde zur Charakterisierung der funktionellen Gruppen in PGA verwendet, bei dem es sich hauptsächlich um ein Dextran handelt (Abb. 10). Die wichtigsten charakteristischen Peaks zeigten einen breiten Peak zwischen 3000 und 3600 cm−1, der eine Hydroxylgruppe45,46-OH-Streckschwingung zeigt und bei 3308 cm−1 erschien. Ein deutlicher charakteristischer Peak erschien bei 2928 cm−1, der mit der CH-Streckschwingung im Zuckerring zusammenhängt45,47. Darüber hinaus wurde die CO-Streckschwingung bei 1643 cm−148 dargestellt. Es entstand ein Peak bei 1346 cm−1, der der symmetrischen CH3-Biegung46 zugeordnet werden konnte. Starke charakteristische Peaks traten bei 1006 cm−1 und 918 cm−1 im Bereich 950–1100 cm−1 auf, was den C-O-C- und C-O-Gruppen von Polysacchariden zugeschrieben wurde46. Der Peak im Bereich 950–1100 cm−1 war auf das Vorhandensein der (1 → 6)- bzw. (1 → 3)-verknüpften α-D-Glucose-Einheiten zurückzuführen49,50.

FT-IR-Spektren des untersuchten PGA mittels ATIR.

Der Adsorptionsmechanismus von PGA wurde zusammen mit dem Kollektor sowohl auf Magnetit- als auch auf Quarzoberflächen untersucht. Abbildung 11a zeigt die Spektren für reinen Quarz, Quarz + PGA, Quarz + PGA + Lilaflot 822M zusammen mit den jeweiligen reinen Reagenzien. Für Lilaflot 822M traten charakteristische Peaks bei 2964 cm−1 und 2869 cm−1 auf, die der CH2-Streckbindung der acyclischen Verbindungen zugeschrieben wurden51. Der Peak bei 1587, 1464 und 653 cm−1 könnte auf die Biegung der NH2- oder NH-Bindungen zurückzuführen sein51,52,53. Aus Abb. 11a geht hervor, dass die Anwesenheit oder Abwesenheit von PGA auf der Quarzoberfläche keinen Einfluss hatte, da keine beobachtbare Änderung in den Spektren vorliegt. Nach der Behandlung mit Lilaflot 822M wurde ein charakteristischer Peak auf der Quarzoberfläche beobachtet. Nach der Behandlung von Quarz mit Lilaflot 822M verschob sich der charakteristische OH-Peak bei 2964 cm−1 auf 2960 cm−1, wie bei Quarz + PGA + Lilaflot 822M beobachtet, was mit den von Liu et al.51 berichteten Ergebnissen übereinstimmte. Darüber hinaus änderte sich nach der Behandlung auch die charakteristische Streckung von CH bei 2869 cm−1 auf 2856 cm−1. Dies deutete darauf hin, dass Lilaflot 822M über die OH- und CH-Bindungen auf der Quarzoberfläche adsorbierte. Im Vergleich zu Lilaflot 822M zeigte PGA keinen charakteristischen Peak und angesichts der Wasserwäsche im Verfahren bedeutete dies, dass Lilaflot 822M chemisch adsorbierte und mit den von Huang et al.52 und Liu et al.51 dokumentierten Ergebnissen zur Adsorption zusammenarbeitete von Aminen auf der Quarzoberfläche. Im Gegensatz dazu deutete das Fehlen eines charakteristischen PGA-Peaks auf der Quarzoberfläche darauf hin, dass PGA nicht chemisch auf der Quarzoberfläche adsorbiert wurde. Dies deutet auf die leicht schwache Physisorption von PGA auf der Quarzoberfläche hin.

FTIR-Spektren von (a) Quarz und (b) Magnetit in Gegenwart und Abwesenheit von PGA und Lilaflot 822M (bei 100 mg/L).

Die FTIR-Spektren für Magnetit in Gegenwart und Abwesenheit von PGA und Lilaflot 822M (Abb. 11b) zeigten, dass es in mit PGA behandeltem Magnetit keinen charakteristischen Peak gab und daher keine Auswirkungen von PGA auftraten. Darüber hinaus hatte Lilaflot 822M einen vernachlässigbaren Einfluss auf die Magnetitoberfläche, was an dem relativ schwachen charakteristischen verschobenen Peak bei 2920 cm−1 erkennbar ist. Vernachlässigbare charakteristische Peaks auf Magnetit bedeuteten eine schwache Adsorption, insbesondere im Vergleich zur Adsorption von Lilaflot 822M auf der Quarzoberfläche. Das Fehlen eines charakteristischen Peaks auf Magnetit in Gegenwart von PGA deutete darauf hin, dass PGA nicht chemisch adsorbierte, sondern möglicherweise durch eine physikalische Wechselwirkung. Aus der IR-Analyse lässt sich schließen, dass der Wechselwirkungsmechanismus sowohl bei Quarz- als auch bei Magnetit-PGAs nicht chemischer Natur war. Wenn man jedoch bedenkt, dass die Partikel vor der Analyse gründlich mit Wasser gewaschen wurden, könnte die Wechselwirkung physikalischer Natur sein und wahrscheinlich auf Wasserstoffbrückenbindungen zurückzuführen sein. Shrimali und Miller22 skizzieren in ihrem kurzen Überblick über die Wechselwirkung von Polysacchariden und Eisenerzen, dass die Adsorption von Polysacchariden auf Wasserstoffbrückenbindungen, hydrophoben Wechselwirkungen oder chemischen Komplexbildungen (Säure-Base-Reaktion) beruhen kann. Die hydrophobe Wechselwirkung könnte eine wichtige Rolle bei der Reduzierung der Oberflächenladung spielen und so eine Ausflockung/Aggregation der Partikel ermöglichen; Dies führt zu einer Magnetitdepression. Dies steht im Einklang mit Beobachtungen, die darauf hindeuten, dass der Mechanismus der Adsorption nichtionischer Polymere auf der hydrophoben Kettenwechselwirkung beruht, die zur Brückenbildung und/oder Ladungsneutralisierung führt23,54,55.

In dieser Studie wurde zunächst ein neuartiges Mahlhilfsmittel auf Polysaccharidbasis zur Verbesserung der Mahlleistung eingesetzt und seine sekundären Auswirkungen auf die Umkehrflotation von Magnetit-Quarz aus Magnetit untersucht. Empirische Beobachtungen zum diskontinuierlichen Trockenmahlen deuten darauf hin, dass PGA die Mahleffizienz durch einen geringeren Energieverbrauch, eine engere PSD, eine größere spezifische Oberfläche, rauere Oberflächen und eine feinere PSD verbesserte. Den Einzelmineral-Flotationstests zufolge hat PGA eine dämpfende Wirkung (positive Wirkung) auf Magnetitpartikel, während eine vernachlässigbare Wirkung auf Quarzpartikel vernachlässigbar ist. Durch die Flotationstrennung gemischter Mineralien (Magnetit + Quarz im Verhältnis 2:1) konnten vergleichbare Ergebnisse von 86 % Ausbeute und einem Fe-Gehalt von 62 % nur mit PGA ohne Stärke erzielt werden. Für das beste Gleichgewicht zwischen Gewinnung, Qualität und Trenneffizienz könnten 500 g/t Stärke zusammen mit 300 g/t PGA empfohlen werden. Basierend auf UV-Vis-Spektren, Zetapotentialtests, Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FT-IR) und Stabilitätsmessungen erfolgt der Adsorptionsmechanismus hauptsächlich über physikalische Wechselwirkungen. Mit anderen Worten könnte die verbesserte Effizienz der Flotationstrennung in Gegenwart von PGA auch auf die Einengung der Partikelgrößenverteilung und die Zunahme der Oberflächenrauheit zurückgeführt werden. Diese Ergebnisse verdeutlichen, dass die Auswahl geeigneter (umweltfreundlicher) Mahlhilfsmittel potenziell den Energieverbrauch senken (CO2-Emissionen verringern) kann, die Verteilung geeigneter Partikel für nachgelagerte Prozesse verbessert und keine negativen chemischen Auswirkungen (sogar positive Auswirkungen) auf die Trennstufen hat.

Eine Korrektur zu diesem Artikel wurde veröffentlicht: https://doi.org/10.1038/s41598-023-32197-0

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Dieses Manuskript entstand aus einem Projekt, das von CAMM2, dem Center of Advanced Mining and Metallurgy, einem Kompetenzzentrum an der Luleå University of Technology, und Vinnova für das RIO-MUN (Reverse Flotation of Iron Oxide Using Magnetic, Ultrasound, Nanobubble) finanziell unterstützt wurde Technologie), Projektnummer: 2020-04835. Die Autoren danken außerdem Nouryon (Schweden) und Solenis für ihre Hilfe bei den in dieser Studie verwendeten Reagenzien. Die Autoren danken Dr. Andras Gorzsas von der Universität Umeå für die Unterstützung bei der FTIR-Analyse und die fruchtbaren Diskussionen.

Open-Access-Finanzierung durch die Lulea University of Technology.

Mineralien- und Metallurgietechnik, Abteilung für Bau-, Umwelt- und Naturressourcentechnik, Technische Universität Luleå, 971 87, Luleå, Schweden

Vitalis Chipakwe, Tommy Karlkvist, Jan Rosenkranz & Saeed Chehreh Chelgani

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VC und SCC waren für die Konzeptualisierung, die Versuchsplanung, die formale Analyse und den Originalentwurf verantwortlich; VC führte die Experimente durch; TK-Überprüfung und -Bearbeitung, Datenkuratierung, Supervision. SCC und JR stellten die Ressourcen, Überprüfung und Bearbeitung, Datenkuratierung und Überwachung bereit

Korrespondenz mit Vitalis Chipakwe oder Saeed Chehreh Chelgani.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

Springer Nature bleibt neutral hinsichtlich der Zuständigkeitsansprüche in veröffentlichten Karten und institutionellen Zugehörigkeiten.

Die ursprüngliche Online-Version dieses Artikels wurde überarbeitet: Der Abschnitt „Danksagungen“ in der Originalversion dieses Artikels war unvollständig. „Dieses Manuskript ist das Ergebnis eines Projekts, das von CAMM, dem Center of Advanced Mining and Metallurgy, einem Kompetenzzentrum an der Technischen Universität Luleå, finanziell unterstützt wird. Die Autoren danken Solenis auch für ihre Hilfe bei den Reagenzien, die in dieser Studie als Mahlhilfsmittel verwendet werden.“ . Die Autoren danken Dr. Andras Gorzsas von der Universität Umeå für die Unterstützung bei der FTIR-Analyse und die fruchtbaren Diskussionen.“ lautet nun: „Dieses Manuskript ist das Ergebnis eines Projekts, das von CAMM2, dem Center of Advanced Mining and Metallurgy, einem Kompetenzzentrum an der Luleå University of Technology, und Vinnova für das RIO-MUN (Reverse Flotation of Iron Oxide Using Magnetic) finanziell unterstützt wurde , Ultraschall, Nanoblasentechnologie), Projektnummer: 2020-04835. Die Autoren danken auch Nouryon (Schweden) und Solenis für ihre Hilfe bei den in dieser Studie verwendeten Reagenzien. Die Autoren danken Dr. Andras Gorzsas von der Universität Umeå für die Unterstützung mit FTIR-Analyse und fruchtbaren Diskussionen.“

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Nachdrucke und Genehmigungen

Chipakwe, V., Karlkvist, T., Rosenkranz, J. et al. Vorteilhafte Auswirkungen eines Mahlhilfsmittels auf Polysaccharidbasis auf die Magnetitflotation: ein umweltfreundlicher Ansatz. Sci Rep 12, 6502 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-10304-x

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Eingegangen: 16. Februar 2022

Angenommen: 05. April 2022

Veröffentlicht: 20. April 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-10304-x

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