礦物加工中化學(xué)藥劑的應(yīng)用

趙旭會

（甘肅能源化工職業(yè)學(xué)院，甘肅 蘭州 730207）

化學(xué)藥劑是能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的試劑，它一般應(yīng)用于礦物加工的重要環(huán)節(jié)，以此來提高加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量[1]。礦物品類的多樣性和復(fù)雜性決定了化學(xué)藥劑的多樣性和高科技性，在礦物加工作業(yè)中，通常會使用到的化學(xué)藥劑主要包括無機(jī)藥劑、浮選藥劑、合成聚合藥劑、溶劑萃取劑等四大類，由于各種藥劑之間的反應(yīng)機(jī)理和作用有著巨大的差異性，因此工作人員在礦物加工作業(yè)中要確保對各類化學(xué)藥劑的正確使用，使其發(fā)揮出最大的效用。

1 各類化學(xué)藥劑在礦物加工作業(yè)中的反應(yīng)機(jī)理和作用分析

1.1 無機(jī)藥劑的反應(yīng)機(jī)理和作用分析

在礦物加工作業(yè)中，會用到很多種無機(jī)藥劑，但用量最大的非石灰和硫酸莫屬。石灰是工業(yè)生產(chǎn)中的萬能藥劑，用途多樣，比如可以用作pH調(diào)整劑、凝結(jié)劑、重金屬沉淀劑、苛化劑和黃鐵礦的抑制劑[2]，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛。硫酸雖然也具有調(diào)節(jié)PH值的功效，但它主要被用作氧化銅礦、鈦鐵礦、鈾礦、含鎳紅土礦、鋅焙砂的浸出劑[2]。另外，還有氰化鈉和氫氧化鈉這兩種無機(jī)藥劑在礦物加工作業(yè)中的用量也比較大。氰化物主要是用作金礦石的浸出劑，有時在浮選中也會被用到。氫氧化鈉主要用作PH值調(diào)節(jié)劑和鋁土礦的浸出劑。在礦物加工過程中，還會用到其他多種類別的無機(jī)藥劑，其功效和作用各不相同，均在提高加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量方面發(fā)揮了重要的作用。

1.2 合成聚合藥劑反應(yīng)機(jī)理和作用分析

①絮凝劑。目前市面上的絮凝劑大多是以聚丙烯酰胺為基礎(chǔ)的絮凝劑。該分子可以裁剪，適用于固液分離作業(yè)。其反應(yīng)機(jī)理是陰離子和陽離子官能團(tuán)相互取代后，產(chǎn)生多種藥劑，可用來處理礦漿，使其組分由單組變多組，濃度和PH值由低變高。②分散劑。與絮凝劑的功能恰好相反的是分散劑。分散劑主要以聚丙烯酸鈉為基礎(chǔ)，它會吸附在礦物表面，使其成為單個的顆粒。在陶瓷和造紙中，分散劑能夠起到分散黏土碎片和礦物顏料、調(diào)節(jié)金礦石流變性質(zhì)的作用；處理礦漿時，能使礦漿黏度降低和加速磨礦。③粘結(jié)劑。在礦物加工作業(yè)中，合成粘結(jié)劑對增加球團(tuán)濕式和干式強(qiáng)度效果顯著，能有效增強(qiáng)其抗干裂性。同時，粘結(jié)劑的另外一個作用是在煉鋼工業(yè)中，可以阻止硅石融入球團(tuán)，從而為鐵的直接還原反應(yīng)提供更多有利條件。④防垢劑。在礦物加工過程中，防垢劑的主要作用是防止顆粒附著，在作業(yè)時，它會破壞結(jié)晶核，分散團(tuán)聚體，使晶體變形，從而起到防垢的作用。目前，防垢劑主要適用于礦山當(dāng)?shù)責(zé)崃εc能源基礎(chǔ)設(shè)備。

1.3 浮選藥劑反應(yīng)機(jī)理和作用分析

在浮游選礦過程中，通常利用浮選藥劑來改變礦物表面的物理化學(xué)性質(zhì)及介質(zhì)性質(zhì)，從而有效地選分有用礦物與脈石礦物，或分離各種不同的有用礦物。可根據(jù)用途將浮選藥劑分為五類，即捕收劑、起泡劑、活化劑、抑制劑、調(diào)整劑。在礦物加工作業(yè)中，起泡劑的主要作用的是降低水、氣界面張力，從而形成氣泡。它和捕收劑一起使用時，能減少捕收劑用量，有利于礦物浮選，降低膠束濃度，有利于膠束形成。有機(jī)抑制劑在礦物加工作業(yè)時，能防止捕收劑吸附在表面上，從而使親水性得到提高，有效建立起水化屏障。捕收劑包括硫化礦類捕收劑、脂肪酸類捕收劑、胺類陽離子捕收劑等，分別用于硫化礦物的浮選，螢石礦石、磷酸鹽礦石的浮選，鉀鹽礦物、磷酸鹽礦石的浮選以及鐵礦石的反浮選。

1.4 溶劑萃取劑反應(yīng)機(jī)理和作用分析

溶劑萃取劑雖然在礦物加工作業(yè)中用量不大，但因其具有高特效性，因此有著很高的應(yīng)用價值。例如，在氧化銅礦石加工中，采用的萃取劑為螯合劑，其配位基為羥肟酸，這個配位基對金屬銅的特效性很高，初期以酮肟為基礎(chǔ)，目前以醛肟為基礎(chǔ)，作業(yè)時用磷酸基萃取劑有效分離鈷與鎳，每年能夠產(chǎn)出200萬噸銅金屬。

2 在礦物加工作業(yè)中確?；瘜W(xué)藥劑發(fā)揮最佳效用的舉措

2.1 確?；瘜W(xué)藥劑質(zhì)量達(dá)標(biāo)

礦物加工作業(yè)中化學(xué)藥劑的消耗量通常比較大，有些企業(yè)為了節(jié)省成本，往往會降低化學(xué)藥劑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，使用價低質(zhì)劣、效果不佳的化學(xué)藥劑，有的企業(yè)甚至為了實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化而放棄使用化學(xué)藥劑，不僅導(dǎo)致加工出來的產(chǎn)品質(zhì)量低劣，而且也會造成更大的環(huán)境污染，對行業(yè)的健康有序發(fā)展造成不利影響。因此，有關(guān)部門必須加大監(jiān)管力度，對在礦物加工作業(yè)中使用劣質(zhì)化學(xué)藥劑或不按規(guī)定使用化學(xué)藥劑的企業(yè)加大懲處力度，確保礦物加工操作過程中化學(xué)藥劑質(zhì)量達(dá)標(biāo)。作為加工企業(yè)，要轉(zhuǎn)變發(fā)展思路，將眼光放長遠(yuǎn)，嚴(yán)格執(zhí)行化學(xué)藥劑使用標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，不要為了眼前的蠅頭小利而影響到企業(yè)的長遠(yuǎn)和可持續(xù)發(fā)展。

2.2 營造安全合適的操作環(huán)境

化學(xué)藥劑在礦物加工作業(yè)中需要一個安全合適的操作環(huán)境。安全合適的操作環(huán)境是指適合應(yīng)用的化學(xué)藥劑的環(huán)境。例如，對那些遇水時容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的藥劑來說，其安全合適的環(huán)境就是一個干燥的環(huán)境；對那些見光時易光解、易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的藥劑來說，其安全合適的環(huán)境就是一個避光的環(huán)境；對那些在高溫狀態(tài)下易分解的化學(xué)藥劑來說，其安全合適的環(huán)境就是一個低溫的環(huán)境[1]。

2.3 增加操作人員數(shù)量，提高操作人員專業(yè)素質(zhì)和責(zé)任感

目前，在礦物加工企業(yè)中，化學(xué)藥劑操作人員數(shù)量缺乏是一個普遍存在的問題，尤其是在一些中小型企業(yè)中，往往因為資金有限而難以聘請到高專業(yè)性和高水平的操作人員，因此操作人員缺乏這一問題顯得更加突出。在作業(yè)時，常常因為操作人員人手有限而導(dǎo)致操作工作難以面面俱到，或者因為操作人員專業(yè)能力不足、工作責(zé)任心不強(qiáng)而進(jìn)行不規(guī)范操作，從而影響化學(xué)藥劑效用的正常發(fā)揮。所以，要使化學(xué)藥劑在礦物加工作業(yè)中發(fā)揮出最佳效用，擁有足夠數(shù)量的操作人員，提高操作人員的專業(yè)素質(zhì)和責(zé)任感，是不可或缺的必要條件。

3 結(jié)語

綜上所述，在礦物加工作業(yè)過程中，不僅要熟悉用于作業(yè)中的各種化學(xué)藥劑的作用和反應(yīng)機(jī)理，而且對化學(xué)藥劑質(zhì)量、操作環(huán)境、操作人員綜合素質(zhì)都有著很高的要求，這些都是使化學(xué)藥劑發(fā)揮出最佳效用，有效提高加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量的根本途徑。