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选矿过程中浮选常用调整剂类型及主要用途

2020-02-12 23:2614090
 

主要品类

小类

主要用途

酸性调整剂

(PH值调整剂)

硫酸

硫酸价廉、不挥发,是浮选中应用最广泛的酸性调整剂,一般配成 10% --20%的质星浓度使用。

盐酸

盐酸由于挥发性大,腐蚀性强,运输费用高,在浮选中应用较少。但在某些矿物的浮选中,如氯化钠与纸化钾的浮选需要使用盐酸作为酸性调整剂。

氢氟酸

氢氟酸价格昂贵且有剧毒和强烈腐蚀性,使用时应特别注意,一般只在某些稀有金属矿物浮选时才使用。

磷酸

磷酸是一种三元酸,其价格较贵,作为pH值调整剂主要用于磷矿石浮选,在磷矿石反浮选脱镁中使用较大量的酸。

亚硫酸和碳酸

二氧化硫和二氧化碳溶于水所形成的水合物分别被称为亚硫酸和碳酸。亚硫酸是一种二元中强酸,碳酸是二元弱酸。有些选矿厂在矿浆中通人二氧化碳或二氧化硫废气进行调浆,实质上起到加人碳酸和亚硫酸的作用,也可降低pH值。

碱性调整剂

(PH值调整剂)

石灰

石灰不仅是一种碱性pH值调整剂,同时还对黄铁矿、磁黄铁矿等硫化矿物具有较强的抑制作用,因此在硫化矿浮选中石灰的应用非常普遍。工业石灰为固体,易吸潮 并且含有一定渣量,故选矿厂般是将石灰制备成石灰乳添加使用。

碳酸钠

由于脂肪酸类捕收剂对钙、镁离子敏感,不宜使用石灰作pH值调整剂。在浮选各种非硫化矿时,碳酸钠不仅可以起到调整pH值的作用,而且可以沉淀矿浆中的钙离子、镁离子,消除有害影响,改善浮选过程的选择性。在硫化矿浮选中,碳酸钠对被石灰抑制的黄铁矿具有活化作用。碳酸钠离解出的碳酸根离子、碳酸氢根离子能与黄铁矿表面的氢氧化铁或氢氧化钙亲水性薄膜作用,生成相应的铁、钙碳酸盐,由于这种碳酸盐与黄铁矿性质不同且很容易脱落,从而使黄铁矿得到活化。

氢氧化钠

氢氧化钠,俗名苛性钠、火碱、烧碱。有强烈腐蚀性。氢氧化钠比石灰碱性更强,但价格较贵,一般是在要求强碱性矿浆又不能使用石灰的条件下才用氢氧化钠。氢氧化钠也可与水玻璃等联合使用以强化细粒矿物的分散作用。

分散剂

水玻璃

水玻璃对矿泥有很好的分散作用,是使用最广泛的矿泥分散剂。水玻璃也常与氢氧化钠联合使用,以达到微细粒矿泥的最佳分离状态。在浮选过程中要求pH值不能太高且又要分散细泥时,通常可采用碳酸钠与水玻璃联合使用。此外,当水玻璃与酸配制成酸化水玻璃时,其分散效果也会显著增强。水玻璃也是石英、硅酸盐等脉石矿物的高效抑制剂。

六偏磷酸钠

碱金属磷酸盐如三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠等也是矿泥的分散剂,其中以六偏磷酸钠的分散效果最强,在浮选中得到广泛应用。六偏磷酸钠的分散能力非常强,在很少的用量下(如20-50g/t)就能达到很好的分散效果,常常用它来完成其他分散剂所不能胜任的分散任务。但六偏磷酸钠对许多矿物也具有较强的抑制作用,用量过大会影响浮选回收率。在生产中,六偏磷酸钠经常与水玻璃联合使用。六偏磷酸钠也是石英、硅酸盐等脉石矿物的高效抑制剂。

其他分散剂

分散剂包括无机分散剂和有机分散剂。无机分散剂主要有水玻璃、氢氧化钠、碳酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠等;有机分散剂主要是分子量较小的有机聚合物,如单宁、木质磺酸钙等。分散剂通常也具有抑制剂的作用,特别是有机分散剂往往会显著影响矿物的可浮性,其抑制作用更为突出,因此主要是作为有机抑制剂归类。目前,浮选过程使用的分散剂主要是无机分散剂,其中应用最为广泛的是水玻璃和六偏磷酸钠。

无机抑制剂

硫酸锌

硫酸锌是闪锌矿的抑制剂,但单独使用时,对闪锌矿的抑制能力较弱,与亚硫酸钠或氰化物等共同作时,会产生强烈的抑制作用。硫酸锌在铜锌硫化矿和铅锌硫化矿浮选分离中应用普遍。是硫化矿无氰浮选的一种基础抑制剂。

氰化物

氰化物不仅对闪锌矿有抑制作用,而且对黄铁矿及黄铜矿也有抑制剂作用,在铜-锌-硫分离时要控制氰化物用量。对受铜离子活化的闪锌矿及黄铁矿,氰化物的抑制作用优异。氰化物对方铅矿则几乎没有抑制作用,因此,铜铅混合精矿的分离可使用氰化钠作抑制剂进行浮铅抑铜。但由于氰化物剧毒且污染环境,目前已逐渐限制使用。

亚硫酸盐

用作抑制剂的亚硫酸盐包括亚硫酸钠、二氧化硫和亚硫酸,主要用于代替氰化物抑制闪锌矿及硫铁矿。在一定条件下,二氧化硫或亚硫酸是闪锌矿和黄铁矿的有效抑制剂,对铜矿物则有清洁表面的作用,故对铜锌硫化矿有较好的分选效果。亚硫酸还可以与硫酸锌、淀粉等抑制剂共用,强化抑制闪锌矿和黄铁矿。亚硫酸的抑制能力虽然比氰化钠弱,但毒性小,且易被空气氧化,废水容易处理,是一种很有应用前景的抑制剂。

重铬酸盐

重铬酸钠(钾)是方铅矿的抑制剂,常在铜铅混合精矿分选时用于抑制方铅矿。

硫化物

硫化钠、硫氢化钠、硫化钙等可溶性硫化物均可作为硫化矿的抑制剂,它们也是氧化矿硫化浮选的活化剂,此外,还可作为矿浆pH值调整剂、硫化矿混合精矿的脱药剂、重金属离子的沉淀剂等。工业上使用较多的硫化物是硫化钠。硫化钠用量大时,绝大多数硫化矿都会受到抑制。硫化钠抑制硫化矿的递减顺序大致为:方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、斑铜矿、铜蓝、贵铁矿、辉铜矿。

磷诺克斯试剂

磷诺克斯试剂是种由五硫化二磷和氢氧化钠混合制备的抑制剂,主要用于钼矿浮选中方铅矿的抑制,其抑制效果优于重铬酸钾。

氟硅酸钠

氟硅酸钠是目前用得较为广泛的抑制剂,常用于抑制石英、长石及其他硅酸盐矿物。在用脂肪酸捕收剂浮选铬铁矿或菱铁矿时,氟硅酸钠对蛇纹石电气石以及长石和石英等脉石矿物均具有良好的抑制效果。据报道,氟硅酸钠的有效作用在于优先从脉石矿物表面解析脂肪酸。

小分子抑制剂

羟基羧酸

羟基羧酸分子中,用作抑制剂的羟基羧酸主要有酒石酸、柠檬酸和没食子酸,羟基羧酸主要用于含钙矿物的浮选分离,可作为萤石的有效抑制剂,能提高阴离子捕收剂对重晶石与萤石的分离效果,也可以在白钨矿-萤石浮选中应用。

羟基胺

作为抑制剂的羟基胺有乙醇胺、丙醇胺、丁醇胺、二乙醇胺等,氨基化合物在矿浆中优先吸附硅酸盐,使之表面亲水,阻止阳离子捕收剂对其吸附,故醇胺抑制剂使用过程中常与阳离子捕收剂配合。

草酸

草酸与金属盐作用,可以形成草酸盐(正盐或酸式盐),除碱金属草酸盐及草酸铁外,其他草酸盐都是难溶于水的。在钨、锡分离浮选中,草酸可用作黑钨矿的抑制剂。在未加草酸时,黑钨矿细泥在介质pH值为1-7范围内可浮性相当好,在pH值大于9以后几乎不浮。加入草酸后,在pH值大于3时开始发生

明显的抑制作用,在pH值为5-8及更高时,黑钨矿被抑制效果最佳。

多元醇

可作为有机抑制剂的低分子多元醇有:乙二醇、丙二醇、丙三醇等。在细泥浮选中,多元醇是石英、硅酸盐脉石矿物的抑制剂,与硫逐类阴离子捕收剂配合,可以有效地浮选细泥硫化矿,与羧酸或羧酸盐捕收剂配合,可以有效浮选氧化矿。

硫代酸盐

硫化矿浮选的有机抑制剂,羟基烷基二硫代氨基甲酸盐在碱性矿浆可显著抑制黄铜矿和黄铁矿;多羟基黄原酸盐,可用作黄铁矿和白铁矿的抑制剂;氨基乙基二硫代氨基甲酸盐,可用作黄铁矿等的抑制剂。

巯基乙酸(盐)

巯基乙酸(盐)及巯基乙醇作为抑制剂用的巯基化合物有巯基乙酸、巯基乙酸盐、巯基乙醇等,这些抑制剂可以抑制硫化铜矿物和硫化铁矿物,其效果与氰化钠和硫化钠相当,对环境无污染。

巯基乙醇

主要是在辉钼矿浮选时作为硫化铜矿物和黄铁矿的抑制剂。

芳基磺酸

据报道,这些化合物均对黄玉有抑制作用,而对锡石无抑制作用,可以用于分离锡石和黄玉。

单宁及合成单宁

单宁也称植物鞣质,广泛存在于五倍子、红根等植物体中。不同植物来源的单宁在化学结构上常有较大差异,一般而言,单宁具有没食子酸、单宁酸与葡萄糖羟基脱水酯化的产物结构。在浮选中,单宁是一种有效的抑制剂, 在用量大时几乎可以抑制所有的矿物。单宁最为成功的应用是在钨矿浮选, 在白钨矿浮选中广泛使用栲胶等单宁类抑制剂,有利于提高钨精矿品位。在硫化矿浮选方面,单宁也可用作闪锌矿及钙镁脉石矿物的抑制剂。合成单宁可用作磷矿石浮选的抑制剂,对白云石、方解石、石英和玉髓等具有较好的抑制效果,并已在我国某些磷矿浮选厂得到推广使用。

大分子有机抑制剂

淀粉及其衍生物

在浮选工业,淀粉及糊精是应用非常成功的种铁矿石反浮选抑制剂,对赤铁矿、磁铁矿具有较好的抑制性能。在铁矿石反浮选中,无论是用脂肪酸类捕收剂还是用胺类捕收剂浮选石英,都可用淀粉及其衍生物作赤铁矿及磁铁矿的抑制剂。此外,淀粉在用脂肪酸捕收剂浮选磷灰石时,还可以用作方解石、白云石的抑制剂。糊精在硫化矿浮选中对方铅矿有较好的抑制作用。

羧甲基纤维素

羧甲基纤维素作为方铅矿的抑制剂可用于铜铅混合精矿的分离,其抑制效果与重铬酸钾基本相当,但药剂用量少且无毒。羧甲基纤维素是辉石、角闪石、蛇纹石、绿泥石、炭质页岩等脉石的抑制剂,对提高镍精矿、铜精矿品位都有良好效果。羧甲基纤维素还可与重铬酸钾联合使用,强化对方铅矿的抑制作用,提高铜铅分离效果。

木质素磺酸盐

木质素磺酸盐在稀土浮选时可用作方解石、重晶石的抑制剂,提高稀土精矿品位。在萤石浮选中木质素磺酸钙也可用作重晶石、方解石等脉石矿物的抑制剂,提高萤石精矿品位。

腐殖酸

腐殖酸对铁矿物具有抑制作用,可用于铁矿石的反浮选工艺,也可用于锡石与铁矿物的分离。在锡石浮选中可以使用腐殖酸作为方解石等脉石矿物的抑制剂。此外,腐殖酸还可作为铁矿物的选择性絮凝剂。

金属离子活化剂

硫酸铜

硫酸铜是硫化矿浮选中使用最广泛的一种活化剂, 对闪锌矿、辉锑矿、黄铁矿以及磁黄铁矿等均具有活化作用,特别是对于被石灰或氰化物抑制的闪锌矿,硫酸铜具有良好的活化作用。

硝酸铅

硝酸铅是辉锑矿、黑钨矿以及雌黄等的有效活化剂。

氯化钙

在用脂肪酸为捕收剂浮选石英和硅酸盐矿物时,钙、钡离子都是有效活化剂。但可溶性钡盐有毒,一般不用。工业上最常用的是氯化钙及石灰。

无机酸和无机碱

氢氟酸和氟化钠

氢氟酸是长石及绿柱石浮选的特效活化剂,研究表明,氢氟酸对绿柱石、长石以及含铌、铬等矿物具有活化作用,而对石英和某此硅酸盐类矿物则无活化甚至具有抑制作用,因此用氢氟酸处理后能显著提高这些矿物的浮选分离效果。

硫化物

硫化钠和硫氢化钠

硫化钠和硫氢化钠既是有色金属氧化矿硫化浮选的活化剂,也是硫化矿的有效抑制剂,在不同的条件下可起不同的作用。在氧化铜矿、白铅矿、菱锌矿浮选中,硫化钠及硫氢化钠都是有效的硫化剂。

有机活化剂

乙二胺磷酸盐

乙二胺磷酸盐是一种典型的有机活化剂,对氧化铜矿浮选具有优良的活化作用。东川矿务局几个氧化铜矿的浮选结果表明,应用乙二胺磷酸盐80g/t左右,可以提高铜精矿的品位和回收率,降低丁基黄药和硫化钠的用量。

 

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