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7号浮选剂的作用

发布时间:2017-12-28    文章来源:山东浮选机厂家    作者:lynn

目前,水玻璃仍是钨浮选中应用最广泛的有效抑制剂,对其作用机理的研究也越来越广泛和深入。

张旭]研究发现水玻璃用量及模数是白钨矿浮选的重要影响因素,水玻璃用量的增加,有利于精矿中钨品位的上升,而水玻璃的最佳模数则应控制在2.4-2.5。金婷婷[9]研究了水玻璃对不同类型白钨矿浮选回收的影响。在油酸钠与731组合作捕收剂的体系中,水玻璃用量是影响石英型、萤石型及碳酸钙型白钨矿石精矿品位、回收率和选矿效率的主要因素,其次是水玻璃模数,并且低模数水玻璃有利于石英型白钨矿的浮选;中高模数水玻璃有利于萤石型白钨矿的浮选;对于碳酸钙型白钨矿,水玻璃的模数影响不大。

孙伟研究了水玻璃在油酸钠作捕收剂浮选分离白钨矿萤石过程中的影响。当浓度低于硅酸钙沉淀生成点时,其对pH值的改变能够增加矿物的可浮性,从而起到促进作用;当浓度高于硅酸钙沉淀生成点时,硅酸钠促使矿物表面沉淀的生成将降低矿物可浮性,从而起到抑制作用。

水玻璃与金属离子的配合使用,不仅可以增强水玻璃的抑制能力,而且能减少水玻璃的用量。溶液中对方解石起抑制作用的主要组分是水溶液中的Si(OH)4,而对萤石、白钨起抑制作用的主要组分是SiO(OH)3-离子,金属离子对水玻璃性能的影响主要改变水溶液中有效组分的含量,同时吸附于白钨矿表面从而改变其表面电势,增加白钨矿对阴离子捕收剂的吸附作用。

王成行研究指出改性水玻璃相比普通水玻璃,不仅对石英与方解石、萤石等含钙脉石矿物的选择抑制效果方面更强,而且能有效分散矿泥、尽量避免矿泥罩盖矿物表面,改善浮选效果。刘旭研究中发现普通水玻璃经硫酸酸化后选择性抑制作用增强,但其对微细粒方解石可浮性影响较弱。草酸和水玻璃混合后,在中性和弱碱性环境中对微细粒萤石和方解石表现出较强的抑制效果,而微细粒白钨矿受到的抑制作用较弱。水玻璃做抑制剂时,其主要组分为活性硅酸胶体,而酸性条件能促进溶液中活性胶态[nSi02]的电离生成。

除水玻璃外,近年在钨浮选中对其他无机和有机抑制剂的机理研究也有较多报道,如六偏磷酸钠、羧甲基纤维素、草酸、柠檬酸、石灰、栲胶、淀粉等,增加了不同种类钨矿浮选时抑制剂的可选择性。

冯其明等在研究六偏磷酸钠对方解石的抑制效果时发现六偏磷酸钠对方解石的抑制效果较好,吸附量测定以及红外光谱测定结果表明六偏磷酸钠对方解石的抑制作用并不是停滞在方解石的表面;方解石表面Ca2+离子溶解量测试结果表明,六偏磷酸钠能溶解方解石表面的钙离子,从而去除方解石表面的活性点,使方解石表面已经附着的捕收剂解析或者未附着的捕收剂难以附着,所以方解石的可浮性降低,从而受到抑制。

于洋研究了选择性调整剂柠檬酸在黑钨矿与白钨矿及其它含钙矿物分离时影响及作用机理;柠檬酸的加入对黑钨矿可浮性影响不大,能使其浮游速度略有降低,而白钨矿与萤石的可浮性及浮游速度随柠檬酸用量的增加逐渐降低;在适当的浮选条件下,柠檬酸不仅能扩大黑钨矿与其它矿物可浮性之间的差异,而且能扩大其浮游速度之间的差异;柠檬酸对矿物选择性抑制作用在于:柠檬酸在黑钨矿表面吸附并不牢固,难以阻碍苯甲羟肟酸在其表面吸附;柠檬酸能选择性络合白钨矿与其它含钙矿物表面Ca2+离子,导致矿物表面与捕收剂作用的活性质点减少,使矿物浮游受到抑制。在白钨矿浮选试验中发现,在pH值为8~9时,羧甲基纤维素可选择性地抑制其它含钙矿物而不抑制白钨矿。

石灰法是实现低品位白钨矿与含钙脉石矿物常温浮选分离的有效途径。采用石灰法常温浮选白钨,萤石、方解石等含钙脉石矿物在粗选段和精选段得到了强烈的选择性抑制,从而实现了白钨矿与萤石、方解石等含钙脉石矿物的有效分离。刘红尾处理柿竹园低品位白钨矿原矿WO3品位为0.39%,采用石灰法常温浮选分离,经粗选闭路试验获得了WO3品位为3.53%,回收率77.01%的白钨粗精矿。精选开路试验,通过添加酸化水玻璃,获得了最终浮选精矿WO3品位为42.12%,回收率46.26%的良好指标。

刘旭研究发现高分子有机抑制剂的抑制能力明显强于低分子有机抑制剂;有机抑制剂的抑制能力与其结构中极性基的比例有关,极性基比例越大,其抑制能力越强。磷酸盐对三种微细粒矿物都有较强的抑制效果,但无明显的选择性抑制作用。

油酸钠和731作捕收剂时,有机抑制剂对白钨矿、萤石和方解石的选择性抑制能力的强弱顺序为:聚丙烯酸钠(PA-Na)>柠檬酸>栲胶>淀粉。当pH=8.7~9.3时,大分子量的聚丙烯酸钠(PA-Na-2)对三种矿物的抑制能力的强弱顺序为:萤石>方解石>白钨矿。PA-Na-2与硅酸钠混合使用时,当PA-Na-2含量大于60%时,白钨矿的回收率大于萤石和方解石。搅拌强度为1200 rpm时,搅拌时间对PA-Na-2与矿物表面的作用效果影响甚微。

在水体系中,聚丙烯酸钠对三种矿物吸附能绝对值的大小顺序为白钨矿>方解石>萤石,说明聚丙烯酸钠在三种矿物表面的吸附使它们受到抑制作用,且抑制力强弱顺序为萤石>方解石>白钨矿。在纯矿物浮选试验中,当pH值为弱碱性时,聚丙烯酸钠对萤石和方解石的抑制作用强于白钨矿,在自然pH值条件下,聚丙烯酸钠对三种矿物的抑制能力强弱顺序为萤石>方解石>白钨矿。由此可以说明聚丙烯酸钠有可能实现白钨矿与萤石、方解石的浮选分离。

键合原子的性质决定浮选药剂对矿物的选择性好坏和在矿物表面吸附的强弱程度,因此键合原子的浮选药剂中最为主要的部分。浮选药剂的键合原子一般是N、O和S三种原子,除此之外,烯烃、炔烃和芳香烃的π键有时也可能提供电子与金属成键,如乙炔基甲醇、异丁烯基乙炔基甲醇和丁氧基乙炔氧基乙烷等就被报道用作硫化矿捕收剂。O键合原子易于同碱及碱金属非硫化矿作用,成键特性主要为离子键,选择性较差。S键合原子易于与带d6~d10电子的金属硫化矿反应,包括铜、铅、锌、铋、镍、汞、铁、金、银等金属及自然金属,形成共价键,选择性较好。含N键合原子药剂易于同d电子数较少的过渡金属矿物作用,如钛、铬、铁、钽、铌、锰等非硫化矿,形成具有共价键成分和离子键成分的过渡型键合。

浮选剂分子中其他原子对键合原子的性质产生较大影响。极性基的其他原子通过影响键合原子的性质而影响药剂分子的浮选性能,这些影响可以通过诱导效应和共轭效应等电子数效应加以讨论。如二硫代碳酸ROC(S)SH和三硫代碳酸RSC(S)SH,诱导效应(—I)使前者键合S的电子密度小于后者,+C使前者键合原子的电子密度比后者小,两种效应的综合结果使前者键合原子的电子密度比后者小,因而前者的捕收能力比后者略低。

极性基的几何大小对浮选剂选择性有较大影响,也影响作用能力。例如烃基胂酸RAsO3H2的极性基几何尺寸(do-o0.64nm)较烃基磷酸RPO3H2(do-o0.6nm)更大,实践中胂酸捕收能力和选择性(如选锡石)通常认为比膦酸更好。

浮选剂的非极性基可为直链烷基、异构烷基、不饱和直链烷基、芳香基和含杂原子的烃基。

直链烷基链的长短决定了浮选药剂的溶解度和表面活性,与药剂对矿物的作用能力也有密切关系。直链烷基有机同系物的溶解度随烷基链长的增长呈指数关系减小,其表面活性符合Tuaube法则,即每增加一个CH2单元,浮选药剂的表面活性增加3~5倍。直链烷基浮选药剂与矿物金属离子难溶盐的溶度积负对数PKsp与烷基碳原子数n呈线性关系[12],表明药剂对矿物的作用能力随烷基碳原子数增加而增强。

带异构烷基的浮选药剂除了像直链烷基浮选药剂那样随碳链增长,疏水性增强,表面活性加大以外,由于供电子诱导效应和空间位阻较大,往往还具有溶解分散性好、作用活性好和选择性高等特点。

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