Enhanced Beneficiation of Ultramafic Nickel Ores Using Novel Reagents
Notice bibliographique
Résumé
Due to its outstanding physical and chemical properties, nickel (Ni) is used in the manufacture of stainless steel, batteries, catalysts etc. However, high Ni demand has rapidly depleted high-grade sulfide deposits, leading the mining industry to seek alternative Ni sources such as low-grade ultramafic Ni ores. Processing of these ores is difficult due to their high content of the gangue mineral, serpentine, which slime coats the Ni-bearing mineral, pentlandite, and increases slurry viscosity. In response to stringent environmental regulations, process water is recycled, introducing significant amounts of Ca2+ and Mg2+ into flotation unit operations, which exacerbates the slime coating phenomenon. Additionally, the mining industry is under pressure to decarbonize its operations: it currently accounts for 4–7% of global greenhouse gas emissions. To overcome these challenges, the first part of this thesis focuses on decarbonizing mineral processing operations by utilizing carbon dioxide (CO2) in unit operations such as flotation and rheology modification. CO2 conditioning prior to flotation prevented slime coating and mitigated the detrimental impacts of divalent cations by permanently storing CO2 as metal carbonates. Zeta potential measurements and theoretical calculations indicated adsorption of metal carbonates onto the serpentine surface and microflotation experiments demonstrated increased Ni recovery. The second part of the thesis focuses on using sustainable flotation reagents for separation of pentlandite from ultramafic Ni ore. Citrate and Oxalate were shown to chelate with divalent cations to form metal-citrate or metal-oxalate chelates, which desorb from the pentlandite surface and adsorb onto the serpentine surface. Removal of chelates restored the charge and hydrophobicity of pentlandite whereas it reversed the charge of serpentine. The induced electrostatic dispersion among the mineral particles enhanced selective separation of pentlandite. The third part of the thesis explored the use of citrate and oxalate as rheology modifiers during slurry transport operations. Both reagents prevented bridging between serpentine particles and were selectively adsorbed onto the brucite plane of serpentine. Theoretical calculations and AFM measurements showed repulsive/weakened interactions between the brucite plane and silica/edge plane, which broke the mineral microstructure. Rheology investigations confirmed weakened interparticle interactions, manifested as significant decreases in slurry viscosity, yield stress, and storage modulus.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».