The dispersion-flocculation behaviour of the natural raw clay samples from Omarska mine

Abstract

In present paper, studied were the dispersion-flocculation behaviour of the primary natural raw „clay samples” from Omarska mine (Republic of Srpska, Bosnia and Herzegovina). Namely, our previous results showed that during the processing of iron ore in the Omarska mine, large quantities of fine sized (<15μm) waste sludge, with relatively high Fe concentrations, were generated. Sludge samples are composed of major goethite and quartz, less clay minerals, and minor magnetite and todorokite. Selective flocculation is one of the methods that can be applied for the separation of fine class iron minerals from impurities and depends on the individual components of the sludge and their behaviour. This paper presents part of the research of the individual components of the sludge. The „clay samples” are composed of major quartz and clay minerals, which dominate over minor contents of feldspars, amphiboles, goethite and hematite. The clay minerals were identified as mostly illite-sericite which prevails over kaolinite, and with chlorites which appears only sporadically. The dispersion-flocculation behaviour was studied by settling and flocculation experiments and Zeta potential measurements. A three different dispersants (sodium-hexametaphosphate, sodium-pyrophosphate and sodium-silicate), and anionic and non-ionic polyacrylamide (PAM) flocculants were used. It was established that the best results were achieved with sodium-hexametaphosphate (1000 g/t) and anionic A100 PAM.

У раду је проучавано понашање природних ровних узорака глине из Рудника Омарска (Република Српска, БиХ) у процесима дисперзије и флокулације. Приликом прераде руде гвожђа у Руднику Омарска, настаје велика количина ситнозрног отпадног муља (˂ 15 μm), који садржи релативно високе концентрације гвожђа. Наша ранија истраживања су показала да у минералошком саставу муља преовлађују гетит и кварц, мање минерал и глина, и, само минорно, магнетит и тодорокит. Селективна флокулација једна је од метода која може да се примијени за одвајање финих класа минерала гвожђа од примјеса, али она зависи од индивидуалних компоненти муља и њиховог понашања. XРПД, ФТИР и СЕМ-ЕДС анализе смо користили за детаљно одређивање минералошког и хемијског састава фаза присутних у муљу. Узорци глине се првенствено састоје од кварца и минерала глина, уз много мањи садржај фелдспата, амфибола, гетита и хематита. Минерални састав глина је идентификован као углавном илитно-серицитни, који преовладава над каолинитом, са хлоритима који се јављају само спорадично. Испитивано је понашање природне глине извођењем експеримената таложења и мјерењем зета-потенцијала. Као дисперзанти су коришћени Na-хексаметафосфат, На-пирофосфат и На-силикат, а као флокуланти нејонски и анјонски полиакриламиди. Најбољи резултати су постигнути са Nа-хексаметафосфатом (1000г/т) и ањонским полиакриламидом.