Nanoparticle flotation collectors for pentlandite

CIM Journal, Vol. 5, No. 2, 2014

S. Yang and R. Pelton
Department of Chemical Engineering, McMaster University, Hamilton, Ontario, Canada

M. Xu and Z. Dai
Vale Base Metals Technical Excellence Centre, Mississauga, Ontario, Canada

Hydrophobic polystyrene nanoparticles were evaluated as potential flotation collectors for pentlandite. The flotation of hydrophilic glass beads demonstrated the nanoparticles’ ability to induce flotation. Deposition of nanoparticles on glass surfaces increased the contact angle and enhanced adhesion of the beads to air bubbles. High flotation recoveries were achieved when 5–10% of the bead surfaces were covered with nanoparticles. Surface functionalization—the addition of vinylimidazole to polystyrene nanoparticle surfaces—caused the nanoparticles to selectively deposit onto pentlandite surfaces in the presence of Mg-Si slimes. Ongoing work includes attempts to identify specific applications where nanoparticle collectors might be cost effective.

Résumé: Des nanoparticules de polystyrène hydrophobe ont été évaluées en termes de collecteurs potentiels lors de la flottation de la pentlandite. La flottation de billes de verre hydrophiles a démontré la capacité des nanoparticules à induire la flottation. La déposition de nanoparticules sur des surfaces de verre a augmenté l’angle de contact et a amélioré l’adhésion des billes aux bulles d’air. Des récupérations élevées par flottation ont été atteintes lorsque de 5 à 10 % des surfaces des billes étaient couvertes de nanoparticules. La fonctionnalisation de la surface – l’ajout de vinylimidazole aux surfaces des nanoparticules de polystyrène – a fait en sorte que les nanoparticules se déposaient de manière sélective sur les surfaces de la pentlandite en présence de schlamms fins Mg-Si. Les travaux en cours comprennent des essais pour identifier des applications spécifiques dans lesquelles des collecteurs de nanoparticules pourraient être rentables.

Keywords: Flotation, Nanoparticle collector, Coverage, Contact angle, Bubble attachment, Pentlandite, Recovery, Selectivity