浮選藥劑的作用及應(yīng)用

楊曉靜

(沈陽有色金屬研究院,遼寧沈陽 110141)

浮選藥劑的作用及應(yīng)用

楊曉靜

(沈陽有色金屬研究院,遼寧沈陽 110141)

浮選流程中所使用的藥劑稱為浮選藥劑,浮選藥劑的作用主要是提高礦物表面疏水性和其在氣泡上粘著的牢固度。浮選藥劑按其用途可分為五類:捕收劑、起泡劑、活化劑、抑制劑、調(diào)整劑。所以在浮選過程中使用浮選藥劑的目的之一,就是增大礦物顆粒之間疏水性的差別。本文首先分析了常見的浮選藥劑及其作用,然后闡述了浮選藥劑的相關(guān)應(yīng)用。

浮選藥劑 捕收劑 起泡劑 活化 硫化礦

1　常見的浮選藥劑及其作用分析

1.1捕收劑

捕收劑作用于礦物表面是具有一定的選擇性的，它的一個重要的作用就是將礦物表面的疏水性進行改善，這樣就能夠使得那些漂浮于空氣中的礦粒牢牢的粘著在氣泡上。捕收劑的選擇一般遵循其特定的規(guī)律，即依據(jù)礦物的性質(zhì)及所含雜質(zhì)的種類和數(shù)量。常用的捕收劑一般分為兩大種類，即硫化礦捕收劑和非硫化礦捕收劑。

1.2起泡劑

浮選設(shè)備中有多種形式的充氣攪拌裝置，這些裝置的作用主要是形成浮選礦漿中的氣泡，當(dāng)然氣泡的最終形成還是離不開起泡劑的作用。

起泡劑具有表面活性劑的屬性，其分子結(jié)構(gòu)具有“雙親結(jié)構(gòu)”分子的特征，即組成起泡劑分析結(jié)構(gòu)的基團既有非極性的親油(疏水)基團，又有極性的親水(疏油)基團。

將起泡劑加入到水中，其中親水基團會插入水相，而親油基團會插入油相，甚至?xí)诳諝庵胸Q立，從而在界面上形成一定方向的排列，這樣界面的張力就會隨之下降。由于起泡劑具有很強的活性，所以水溶液中即使有很少量的起泡劑，但是其起泡性仍然很強。

1.3活化劑

活化劑的活化作用主要有以下幾種:

1.3.1自發(fā)活化作用

活化劑具有自發(fā)的活化作用，例如有色多金屬礦石在進行磨礦時，其表面會與一些可溶性鹽離子發(fā)生作用，最典型的是閃鋅礦硫化銅礦物的共生，這類礦物在經(jīng)過開采之后，暴露在空氣中會發(fā)生氧化作用，但是在氧化的過程中總有少量硫化銅礦物被氧化成為硫酸銅，導(dǎo)致礦漿中的Cu2+離子與閃鋅礦表面發(fā)生作用而活化，最終使得銅鋅的分離變得困難。這時最好的辦法就是加入石灰或碳酸鈉類的調(diào)整劑進行沉淀。

1.3.2預(yù)先活化作用

預(yù)先活化的主要目的是更加方便快速的選出需要的某礦物，我們可以預(yù)先加入活化劑使這種礦物活化，從而方便選出。例如在黃鐵礦浮選時，如果黃鐵礦氧化較重，那么就可以在選礦時預(yù)先加入硫酸溶，這種活化劑能夠有效去除黃鐵礦表面的氧化膜，使黃鐵礦表面的新鮮膜層漏出，更加有利于黃鐵礦的浮選。

1.3.3復(fù)活作用

活化劑的復(fù)活作用就是將原先被抑制過的某種礦物通過添加活化劑使之復(fù)活。例如閃鋅礦如果被氰化物抑制過，如果想使其復(fù)活，那么加入硫酸銅類活化劑便可達到目的。

1.4抑制劑

抑制劑是這樣一種物質(zhì)，其能使礦粒的潤濕性得到大大的增強，從而使得礦粒粘著在氣泡上的難度大大增加。能作為抑制劑的物質(zhì)很多，比如屬于無機化合物類的石灰和氰化物，還有淀粉和膠類這類有機化合物也能作為優(yōu)良的抑制劑。

1.5調(diào)整劑

浮選藥劑之一。用以改變礦物的表面性質(zhì)和礦漿的特點(如液相組成、起泡性能、泡沫性質(zhì)等)、提高浮選過程的選擇性、改善浮選條件的藥劑。按其在浮選過程中所起的主要作用，可分為抑制劑、活化劑、酸堿調(diào)整劑、絮凝劑等。

2　浮選藥劑的相關(guān)應(yīng)用

2.1捕收劑的應(yīng)用

下面以某硫化銅礦的浮選來說明。

該硫化銅礦具有碳質(zhì)含量高的顯著特點，因此，如果直接進行銅的浮選必然會有很大的影響，考慮到這個因素，選用了120g/t的煤油作為捕收劑。首要的步驟便是浮選出碳來，這樣可減少其對浮選銅的影響。之后再從浮出碳質(zhì)后的浮碳尾礦中浮銅，用石灰作pH調(diào)整劑和黃鐵礦、磁黃鐵礦的抑制劑，丁基黃藥和丁基銨黑藥混用作捕收劑浮銅，最終得到銅品位為21.35%，回收率為80.94%的銅精礦。

2.2起泡劑

俄羅斯儲量較大的光鹵石(KCl·MgCl2·6H2O)礦石中除含KCl、NaCl和MgCl2外，還有硅酸鹽和碳酸鹽等不溶于水的礦物。用C16和C18脂肪胺作捕收劑在飽和的KCl和NaCl溶液中浮選KCl時，脂肪胺受到鹽析作用，溶解度低，因而浮選效果不理想。V－1起泡劑主要成份是乙醇酯;Oksal起泡劑是二氧六環(huán)醇類，用V－1或Oksal作起泡劑，Ks－MF作脈石抑制劑，(Ks－MF由尿素和甲醛合成)能提高KCl的浮選指標(biāo)，工業(yè)試驗獲得很好的結(jié)果。

2.3活化劑

硫化礦浮選時，礦漿中存在S2－或HS－離子，硫化礦往往不能被黃藥浮選，只有當(dāng)除去這些離子并出現(xiàn)游離氧以后才能實現(xiàn)浮選。

在剛果(金)加單省地區(qū)，氧化銅鈷礦浮選普遍使用NaHS作硫化劑，試驗結(jié)果表明，硫氫化鈉能提高從脈石礦物中浮出銅鈷的選擇性，而硫化銨是選擇性較差的硫化劑，最好結(jié)果是用NaHS∶Na2S=1:1的組合藥劑。

2.4抑制劑

要想對礦物實現(xiàn)有效的抑制，往往需要一些藥劑通過發(fā)生多方面的配合和作用才能實現(xiàn)。下面舉Kure銅礦選廠的例子加以說明。

在Kure銅礦選廠，從黃鐵礦中浮出黃銅礦用石灰作為抑制劑時，銅精礦中銅品位只有17.5%，而用Na2S2O5和活性碳作調(diào)整劑，用二硫趕磷酸型(di－thiophosphino－type)捕收劑浮選，銅精礦中銅品位達到28%。據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù)顯示，Na2S2O5所具有的抑制機理與SO2在一定程度上是類似的，也就是它具有有效分解捕收劑或氧化礦表面的捕收劑離子的作用，可以在很大程度上提高選擇性。如此一來，礦漿中的捕收劑離子就被活性炭除去了，為無捕收劑的浮選創(chuàng)造了條件。而正確的調(diào)漿時間和合理的Na2S2O5的用量成為了浮選能否成功的關(guān)鍵性因素。

借助于哈里蒙德浮選管，研究多種木質(zhì)磺酸鹽對滑石浮選的影響。通過試驗有了進一步的發(fā)現(xiàn)，那就是木質(zhì)磺酸鈉能夠?qū)l(fā)生抑制作用。而抑制作用最強的條件則是在用石灰作pH調(diào)整劑下。相關(guān)的吸附數(shù)據(jù)也顯示，木質(zhì)磺酸聚電解質(zhì)在滑石表面上的吸附密度越大，相應(yīng)的其抑制的作用就會越強大。

2.5調(diào)整劑

自鎢礦石粗選多采用在弱堿性介質(zhì)(pH8.5～10.0)中調(diào)漿后再

············用脂肪酸類捕收劑浮選。為了提高浮選的選擇性，在浮選前必須加入合適的調(diào)整劑。通常調(diào)整劑組合為水玻璃—氫氧化鈉，水玻璃—碳酸鈉，水玻璃一氫氧化鈉一碳酸鈉，石灰一水玻璃一碳酸鈉，石灰一水玻璃等。

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，NaOH作為一種調(diào)整劑，其最適合的浮選對象是螢石含量高而方解石含量低的這類礦石。而Na2CO3則恰恰相反，其適用于方解石含量較多的夕卡巖型白鎢礦的浮選閣。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，脈石礦物的表面電荷可以通過添加一定量的石灰來得到改變，這是由于Ca2+的吸附使之從負(fù)到正。隨后添加碳酸鈉，在脈石礦物表面形成CaCO3沉淀，再添加水玻璃就能很好地抑制這些脈石。因為水玻璃對抑制天然的或人造的方解石非常有效，而白鎢礦雖然也吸附Ca2+，但仍帶負(fù)電，在其表面沒有任何沉淀，故不受抑制。

[1]孫科峰,黃建芬.銅鎳硫化礦捕收劑的研究與應(yīng)用[J].甘肅冶金, 2013(05).

[2]呂子虎,衛(wèi)敏,吳東印,劉長淼,趙登魁.新型捕收劑在螢石浮選中的應(yīng)用研究[J].礦冶工程,2013(05).

[3]李成秀,王昌良,饒系英.西藏某金礦石可選性試驗研究[J].礦產(chǎn)綜合利用,2008(02).

[4]王世輝,葉雪均.某難選銅礦石銅硫浮選分離試驗[J].有色金屬(選礦部分),2007(05).