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浮选药剂的种类及其吸附方式

浏览数量:0     作者:本站编辑     发布时间: 2021-04-09      来源:本站

一、药剂种类

凡在选矿过程中,为提高该作业的效率而加入的化学添加剂,统称为选矿药剂。为选矿工作者所热知,选矿过程是由选前的矿石准备作业、选别作业、选后的脱水作业三部分组成。

选前准备作业的目的是为了使有用矿物和脉石矿物达到单体解离。它由破碎筛分及磨矿分级作业组成。由于有用矿物与脉石矿物单体解离的程度直接影响分选指标,而选矿厂的破碎和磨矿设备的基建费、能耗等均占全厂的一半以上,因此如何提高磨矿效率对提高选矿指标、节约能耗、降低成本均具有重要意义。在采取的众多措施中,使用化学添加剂助磨,可以达到提高磨矿效率的目的。我们称这种化学添加剂为助磨剂。

选别作业可以由不同的选矿方法组成。主要的机械选矿法有浮选、重选、磁选、电选等。其中药剂应用得最早,最重要的是浮选。所谓浮选,是利用矿物疏水性的差异,从矿浆中分出泡沫产品,以达到有用矿物和脉石矿物分离并富集的过程。由于自然界自然疏水性好的矿物极少,因而不同矿物的疏水性差异,完全依靠不同的药剂来调节。

在浮选过程中,所使用的为改变矿物表面物理化学性质而添加的各种药剂,总称为浮选药剂。它包括捕收泡剂、调整剂在内的众多药剂。这些选矿药剂的应用,目前已不完全局限在浮选这一选别方法。如磁选,本是利用矿物的性差异来选别的,但对微细粒矿物,为提高选别效果,事先加分散剂处理,以保证矿粒的充分松散,提高磁选的选择性。脱水的目的是脱除湿式选矿所得产品的水分,以利于运输及下步烧结及冶炼。它包括浓缩、过滤和干燥三阶段。对于细、泥的矿浆,要脱除水分非常困难,细粒精矿容易从浓缩、过滤的溢流水中流失,造成资的浪费及环境的污染。在浓缩过滤工序中添加化学助剂,就是改变这一状况的有力措施之一。通过药剂的作用,能帮助提高浓缩、过滤的效率,降低脱水产品的水分。在浓缩过程添加的帮助颗粒絮凝、沉降的选矿药剂,称之为助凝剂,在过滤过程中添加的提高过滤速度、降低滤饼水分的药剂称之为助滤剂。有时习惯将这两种助剂合称为助滤剂或脱水助剂。

由上所述可以看出,药剂的应用已不象传统的那样,只限于在浮选过程中,它已扩展到各种选矿方法及选矿的各道工序中。这一发展过程,是由于自然界易选的富矿日益减少,难选的、共生关系复杂的贫、细矿日益增多,使选矿各道工序都出现困难。同时为了回收工业废渣中的有用成分,使得选矿入选原料更加复杂多样、性质各异,如高硬度的炼钢炉渣等。选矿用于废水处理时,被处理物料的粒径更细,使得固液分离更加困难。为解决这些问题应运而生的药剂许多巳不在浮选作业之列了。

二、吸附方式

      选矿工作中,许多浮选药剂是以吸附的方式作用于矿物表面的。浮选药剂在矿物表面的吸附形式有如下几种:

1、分子吸附,即药剂以分子的形式吸附于矿物表面。如中性油在非极性矿物(石墨、辉钼矿等)表面的吸附,双黄药在硫化矿表面的吸附,某些起泡剂(如松油、脂肪醇等)在气-液界面的吸附。

2、离子吸附,即药剂以离子的形式吸附于矿物表面。如黄药在方铅矿表面的吸附,羧酸捕收剂在萤石、白钨矿表面的吸附。

3、离子交换吸附,指溶液中某种离子与矿物表面上另一种相同电荷符号的离子发生当量交换吸附在矿物表面上。例如,当用cu2+活化闪锌矿时,cu2+从溶液中吸附于闪锌矿表面,而闪锌矿表面的zn2+被交换溶解到溶液中。

4、电性吸附,靠静电力的吸附。例如十二烷基硫酸盐在针铁矿表面的吸附,十二在石英表面的吸附。

5、半胶束吸附。对于长烃链的捕收剂,当在溶液中的质量分数较高时,它们的分子或离子吸附于矿物表面后,在范德华力的作用下,非极性基会互相缔合,这种吸附称为半胶束吸附。例如十二胺在质量分数较高时,可在石英的表面形成半胶束吸附。

在有些情况下,形成半胶束吸附对浮选有利。因捕收剂在矿物表面形成半胶束所产生的疏水性要比单个捕收剂离子或分子产生的疏水性强。但此时如再增加捕收剂质量分数,则有可能在矿物表面形成捕收剂的多层吸附,反而会使表面疏水性下降,降低回收率

6、特性吸附。矿物表面对溶液中某种组分有特殊的亲和力,因而产生的吸附。这种吸附可以不受矿物表面电性的影响,带电离子也可以靠特性吸附作用于带同符号电荷的矿物表面上。

利用这种特性吸附可以为某些药剂在某些矿物表面产生吸附创造条件。例如,在ph=6时,由于刚玉表面带正电(刚玉的零电点为ph=9.1,不能用阳离子捕收剂胺来捕收。但刚玉表面通过特性吸附吸附了SO42+后,表面可以由正电改变为负电,便可以用阳离子捕收剂胺来捕收了。

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