The effect of microwave radiation on the physicochemical properties of pyrite

Mita, Jabun; Mita, Jabun

Thesis

The effect of microwave radiation on the physicochemical properties of pyrite

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Creator

Mita, Jabun

Contributors

Kristian Waters (Internal/Supervisor)

Abstract

French

Le broyage est un processus qui consomme 30% à 70% de l'énergie utilisée dans l'exploitation minière. Au cours des dernières décennies, le traitement thermique des minéraux a été étudié dans le but de réduire l'énergie nécessaire au broyage. L'irradiation par micro-onde peut réduire l'énergie requis dans cette étape.Il a été démontré que le rayonnement micro-ondes améliore le meulage et la libération de minéraux en raison du chauffage diélectrique différentiel qui cause des fractures intergranulaires. De plus, on a constaté que le rayonnement des micro-ondes suscite des transformations de phase sur les grains des minéraux. Cette thèse examine l'effet de l'irradiation des micro-ondes sur les processus de séparation subséquent, principalement la flottation. Cette compréhension peut aider à évaluer si les effets positifs qu'il a eu dans la phase de broyage seront préjudiciables ou utiles à la séparation des minéraux précieux des minéraux non précieux.Cette thèse examine l'effet que le prétraitement des micro-ondes a sur un minerai de sulfure commun: la pyrite. La pyrite est généralement un minéral non valable qui devrait être déprimé pendant le processus de flottation ; cependant, elle réagit avec les réactifs pendant la flottation et peut flotter avec le minéral précieux. Lorsqu'elle est exposée au rayonnement micro-ondes, une transformation de phase est observée à la surface du minéral qui peut altérer la chimie sur le surface du minéral, la charge de surface, la susceptibilité magnétique et le degré d'hydrophobicité.La pyrite qui était faiblement paramagnétique est devenue ferromagnétique après exposition au traitement par rayonnement micro-ondes. On a également constaté que la récupération de pyrite en présence de PAX a diminué de pH 3-11 après exposition au rayonnement hyperfréquence.

English

Comminution is an energy intensive process which consumes 30% to 70% of the energy used in mining. In the last few decades, thermal treatment of minerals has been researched with the goal of reducing the energy required in comminution. Microwave radiation has proven to reduce the energy required in this stage. It has been shown that microwave radiation improves the grindability and liberation of minerals due to the differential dielectric heating which leads to intergranular fractures. In addition, microwave radiation has been found to cause phase transformations at the grains of the minerals. This thesis investigates the effect of microwave irradiation on the downstream separation processes, namely flotation. The latter can help assess whether the positive effects the microwave irradiation has in the comminution stage will be detrimental or useful in the separation of valuable minerals from gangue minerals downstream.This thesis looks at the effect that microwave pre-treatment has on a common sulfide mineral: pyrite. Pyrite is typically a gangue (non-valuable) mineral that should be depressed during the flotation process; however, it reacts with reagents during flotation and can float with the valuable mineral. When exposed to microwave radiation, phase transformation is observed on the surface of the mineral which can alter the mineral's surface chemistry, surface charge, magnetic susceptibility, and degree of hydrophobicity. Weakly paramagnetic pyrite became ferromagnetic after exposure to microwave treatment. It was also found that pyrite recovery in the presence of PAX decreased from pH 3-11 after exposure to microwave radiation.

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