起泡劑在選礦中的研究與應(yīng)用

宋立新

（中國黃金集團(tuán)內(nèi)蒙古礦業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 新巴爾虎右旗 021300）

0 引言

起泡劑是選礦過程中浮游階段必須添加的一種藥劑，當(dāng)今有色金屬礦山及非金屬礦山中所使用的起泡劑最主要的仍然是松醇油。制成松醇油的原料為松節(jié)油，而松節(jié)油廣泛應(yīng)用于化工、輕工和醫(yī)藥等行業(yè)，導(dǎo)致其需求量越來越大。因此，尋找新型起泡劑具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 起泡劑作用機(jī)理

起泡劑作用機(jī)理：在浮游選礦中，起泡劑配合捕收劑、調(diào)整劑及PH 共同作用，起泡劑為異極性的物質(zhì)，其添加量的多少直接影響浮選效果。添加量過多，會(huì)造成泡沫黏度增大，泡沫流動(dòng)性差。添加過少，泡沫的礦化效果不好，脈石礦物容易造成上浮，影響精礦質(zhì)量。起泡劑具有兩極性，為親水基團(tuán)和親氣基團(tuán)，使起泡劑產(chǎn)生的氣泡在空氣與水之間穩(wěn)定排列。大部分起泡劑是表面劑，能夠很大程度上將水的表面張力降到最低。起泡劑應(yīng)具有一定的可溶行，對(duì)起泡性能及形成的氣泡大小、礦化等有較大的影響。起泡劑可溶性好，則單耗量增加，或迅速產(chǎn)生較多的泡沫，使礦漿黏度增大。若起泡劑可溶性差，來不及溶解，會(huì)隨礦漿流失，延長(zhǎng)浮選時(shí)間，使精礦產(chǎn)品和選礦回收率受到一定影響[1-2]。

2 起泡劑在浮選中的作用

1）在浮選開始時(shí)添加適量的起泡劑，能夠形成一定的礦化氣泡，有效防止氣泡與氣泡間的兼并，使分散在礦漿中的氣泡均勻穩(wěn)定。

2）氣泡礦化后形成穩(wěn)定的礦化氣泡，增大氣泡的機(jī)械強(qiáng)度。

3）浮選機(jī)充氣后，可有效減緩礦漿中降低氣泡的移動(dòng)軌跡，增加氣泡在礦漿中的停留時(shí)間[3-4]。

3 不同廠家起泡劑平行試驗(yàn)

2019 年8 月，針對(duì)現(xiàn)有起泡劑進(jìn)行了選礦對(duì)比試驗(yàn)，目的是查找至少一種或兩種以上起泡藥劑作為備用藥劑，以供選礦廠穩(wěn)定或提高選礦指標(biāo)備用。

3.1 礦石性質(zhì)

試驗(yàn)所用礦樣為內(nèi)蒙古某銅鉬礦3 號(hào)帶原礦樣。礦石經(jīng)破碎后混勻縮分，留取備樣、烘干、制備后送質(zhì)檢中心分析。原礦化驗(yàn)結(jié)果如表1 所示。

表1 原礦主要元素化驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)表

本次礦樣原礦銅氧化率＞5%，硫元素質(zhì)檢中心暫時(shí)不能化驗(yàn)。

3.2 試驗(yàn)藥劑及試驗(yàn)用水

pH 調(diào)整劑：石灰。

銅捕收劑：Pj-053。

起泡劑：F-742、X-32 號(hào)油和BP201 等。

試驗(yàn)用水：自來水。

4 試驗(yàn)方案及數(shù)據(jù)分析

4.1 多種起泡劑的初步篩選試驗(yàn)

試驗(yàn)條件：采用67%的磨礦濃度。

試驗(yàn)流程：本次試驗(yàn)采用一次粗選工藝流程，試驗(yàn)流程及藥劑制度如圖1 所示，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

圖1 一次粗選試驗(yàn)流程圖

表2 多種起泡劑對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)表

通過13 種起泡劑對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，第1、9 和12 組尾礦中銅品位低于使用其他種類的起泡劑。這3 種起泡劑在原礦銅品位略低于其他組時(shí)，對(duì)應(yīng)的銅回收率高于其他組。同時(shí)，鉬的回收率也較高。

通過本次試驗(yàn)，初步篩選出3 種效果較好的起泡劑為：F-742、X-32 號(hào)油及BP201。

4.2 對(duì)篩選出的三種較優(yōu)起泡劑進(jìn)行平行對(duì)比試驗(yàn)

試驗(yàn)條件：采用67%的磨礦濃度。

試驗(yàn)流程：本次試驗(yàn)采用一次粗選工藝流程，試驗(yàn)流程如圖1 所示，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 起泡劑平行對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)表

通過表3 數(shù)據(jù)可以看出，在相同條件下，使用F-742 由于計(jì)算出原礦品位略低，相應(yīng)的銅回收率比X-32 號(hào)油和BP201 略低。對(duì)比可知，使用X-32 號(hào)油時(shí)所對(duì)應(yīng)的浮選指標(biāo)最佳。

4.3 三種較優(yōu)的起泡劑進(jìn)行藥劑用量對(duì)比試驗(yàn)

試驗(yàn)條件：采用67%的磨礦濃度。

試驗(yàn)流程：本次試驗(yàn)采用一次粗選工藝流程，試驗(yàn)流程如圖1 所示，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

由表4 可知，使用F-742 在低用量15 g/t、高用量25 g/t 時(shí)，針對(duì)本批礦樣、混合精礦產(chǎn)率和銅鉬回收率沒有明顯的變化趨勢(shì)。但是，使用X-32 號(hào)油、BP201時(shí)，低用量和高用量相比較，混合精礦產(chǎn)率和銅回收率均有較大幅度的提升。在起泡劑用量為15g/t 時(shí)，使用F-742 對(duì)應(yīng)的銅回收率最佳且為90.67%。在起泡劑用量為25g/t 時(shí)，使用X-32 號(hào)油對(duì)應(yīng)的銅回收率最佳，為90.57%。從這兩個(gè)起泡劑用量來看，F(xiàn)-742 和X-32 號(hào)油對(duì)浮選指標(biāo)的作用效果均優(yōu)于BP201。但在可控空間上X-32 號(hào)油優(yōu)于F-742。

5 結(jié)論

1）對(duì)現(xiàn)有多種起泡劑進(jìn)行對(duì)比篩查，最終鎖定F-742、X-32 號(hào)油及新到的BP201 為最佳起泡劑。

2）對(duì)F-742、X-32 號(hào)油及BP201 起泡劑進(jìn)行平行對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果表明，X-32 號(hào)油最佳。

3）對(duì)F-742、X-32 號(hào)油及新到的BP201 進(jìn)行用量對(duì)比試驗(yàn)。在起泡劑用量為15 g/t 時(shí)，使用F-742對(duì)應(yīng)的銅回收率最佳，為90.67%。在起泡劑用量為25 g/t 時(shí)，使用X-32 號(hào)油對(duì)應(yīng)的銅回收率最佳，為90.57%。F-742 和X-32 號(hào)油對(duì)浮選指標(biāo)的作用效果均優(yōu)于BP201，但在可控空間上，X-32 號(hào)油優(yōu)于F-742。

4）現(xiàn)內(nèi)蒙古某銅鉬礦山選礦廠使用的X-32 號(hào)油在藥劑成本和可控空間上優(yōu)于F-742，同時(shí)，在浮選指標(biāo)和藥劑成本上優(yōu)于BP201。因此，綜合浮選指標(biāo)、藥劑成本及可控空間來看，現(xiàn)使用的X-32 號(hào)油為最適合烏山選礦廠使用的浮選藥劑。