铁矿物阴离子反浮选捕收剂的研究概况
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浮选铁矿的药剂
A·C·阿鲁基奥;周海波;肖力子
【期刊名称】《国外金属矿选矿》
【年(卷),期】2009(046)001
【摘要】回顾了铁矿浮选中药剂的作用.为了降低成本,脱泥和浮选工序应在较低的pH范围进行,以降低昂贵的氢氧化钠用量.醚胺是迄今为止最广泛使用的铁矿反浮选捕收剂.醚胺的中和度是一个重要的工艺参数.用非极性油部分替代胺是一种具有吸引力的方案.部分胺类药剂的起泡性可以被聚乙二醇代替.淀粉一直是氧化铁浮选最重要抑制剂的代表.可以用含有蛋白质的食品工业淀粉产品成功地替代高纯度玉米淀粉.淀粉中的油含量超过1.8%,可以作为泡沫抑制剂.若木薯淀粉产品产量达到需求水平,木薯淀粉可能成为具有经济吸引力的选择.
【总页数】5页(P24-27,79)
【作者】A·C·阿鲁基奥;周海波;肖力子
【作者单位】(Missing);(Missing);(Missing)
【正文语种】中文
【中图分类】TD9
【相关文献】
1.钛铁矿浮选药剂及微波预处理改善其浮选指标\r的研究进展 [J],
2.安徽李楼铁矿常温浮选药剂应用之路 [J], 王涛
3.钛铁矿浮选药剂及其表面改性的研究进展 [J], 张超凡;余青瑶;曹亦俊;范桂侠
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5.钛铁矿浮选药剂研究现状及展望 [J], 肖玮;邵延海;尉佳怡;张铂华;吴维明;吴海祥因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
钛铁矿浮选药剂及其作用机理研究进展马龙秋;杜雨生;孟庆有;袁致涛【摘要】原生钛铁矿石占有率高、品位低、嵌布复杂是我国钛铁矿资源的基本特征,采用传统的磁选工艺,钛铁矿回收率较低.相对于磁选工艺,浮选工艺在细粒物料回收方面具有显著的优越性,是微细粒钛铁矿回收的有效工艺.为了促进钛铁矿浮选工艺技术的进步,系统总结了钛铁矿浮选药剂的研究进展,综述了钛铁矿浮选药剂及其作用机理方面的研究成果.对研究与生产实践中常用的脂肪酸类、膦酸类、胂酸类、羟肟酸类等钛铁矿浮选捕收剂进行了逐一介绍;新型组合捕收剂结合了多种常规捕收剂的优点,是捕收剂开发与应用的重要研究方向;调整剂主要包括钛铁矿的活化剂和脉石矿物的抑制剂,这些药剂在脉石矿物与钛铁矿可浮性相当时,对浮选分离起着决定性的作用.结合现代测试分析方法,分析、综述了浮选药剂在矿物表面的作用方式,为钛铁矿的浮选提供了理论基础,为选矿工作者提供了技术参考.%High occupancy,low grade,and complicated inlaying of the primary ilmenite ore are the characteristics of il-menite resources in pared with the low recovery of ilmenite ore using magnetic separation,flotation is an advanced method to recover fine ilmenite particle due to its high efficiency in the field of beneficiating fine minerals.This paper systemat-iclly summarized the research progress of flotation reagents and reviewed the interaction mechanisms between flotation reagents and minerals in recent years in order to promote the advance of ilmenite flotation.The commonly used ilmenite collectors,such as fatty acids,phosphonic acids,arsenicacid,and hydroxamic acid,are introduced in detail.The novel mixed collectors are the important research object for the development andapplication of flotation collector,which combine the advantages of conven-tional collectors.Regulators mainly include the activators of ilmenite and the depressants of gangues,which play critical roles when the floatability of ilmenite is similar as that of gangues.The adsorption mechanisms of reagents on the mineral surfaces are explored and analyzed through the modern analytical techniques,which provide a basic theory for the ilmenite flotation and technical references for researchers.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2018(000)003【总页数】6页(P7-12)【关键词】钛铁矿;浮选;浮选药剂;作用机理【作者】马龙秋;杜雨生;孟庆有;袁致涛【作者单位】东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819【正文语种】中文【中图分类】TD923+.1钛是我国重要的战略资源,钛及其合金广泛应用于航空航天、舰船、医疗、涂料等领域。
选矿药剂汇总—抑制剂1、常用的有机抑制剂许多有机化合物可作为抑制剂,有机抑制剂种类繁多,选其重要者分类如下:1).小分子量有机抑制剂按照分子结构特点,可以分为:a.各种有机羧酸,羟基酸类草酸(COOH?COOH):草酸常用做各种硅酸盐的抑制剂,常在稀有金属矿的分离,如稀土矿、钽铌矿、独居石、锡石等浮选时应用[4];[18]报导,草酸钠抑制高岭石。
琥珀酸(COOH?CH2?COOH):应用与草酸大致相同。
乳酸(CH3?CHOH?COOH):工业上广泛应用于染色、制革、制药过程中。
在选矿中,乳酸用做各种硅酸盐矿物的抑制剂,如云母、石英等。
柠檬酸(COOH?CH2?C?OHCOOH?CH2?COOH):广泛应用于食品饮料、印染、医药等。
浮选用柠檬酸抑制硅酸盐矿物,如云母、长石、石英以及碳酸盐矿物、重晶石、高岭石和一水硬铝石等矿物。
焦性没食子酸:在用油酸作捕收剂浮选分离萤石和方解石时,用它抑制方解石而浮出萤石。
使用焦性末食子酸作抑制剂,据[19]称能有效地抑制赤铁矿而不影响锡石浮选。
巯基乙酸(HSCH2COOH):巯基乙酸作抑制剂,在pHl0.5可以有效地实现黄铜矿和闪锌矿浮选分离。
在选煤中,也有人把它作为煤黄铁矿的抑制剂[20]。
b. 氨基酸类及苯胺类比较著名的有乙二胺四乙酸盐,及其它胺羧络合剂,用做浮选过程的抑制剂,提高硫化矿及非硫化矿浮选时的选择性,消除矿浆中难免离子对浮选的干扰。
氨基酸抑制剂[21]:生物水解土豆淀粉生成的多种氨基酸,可用作抑制剂。
苯胺类有机物质用做抑制剂,做脉石、矿泥及碳质矿物的抑制剂。
二乙烯三胺(DETA)[22]和三乙烯四胺(TETA)[23]是一种很强的螯合剂,这种多胺能在矿浆中控制金属离子的浓度。
当进行镍黄铁矿和磁黄铁矿浮选分离时,如有这种多胺存在,黄药对磁黄铁矿的吸附大量减少,使磁黄铁矿受到抑制。
将这种多胺与具有协同效应的抑制剂SO2 +SMBS(Na2S2O5)[24]配合使用,镍黄铁矿与磁黄铁矿浮选分离效果更好。
品名:苯甲羟肟酸(苯甲氧肟酸)英文名称:BENZOYL HYDROXIMIC ACID主要成份:苯甲基羟(氧)肟酸分子式:C6H5CONHOH性状:粉红色鳞片状固体粉末,可溶于热水及部分有机溶剂,略带有苯甲酸味。
主要用途:苯甲羟肟酸是菱锌矿、黑钨矿和白钨矿及锡石等难选矿物的有效捕收剂。
苯甲羟肟酸在特定条件下用于菱锌矿的浮选可获得较为理想的选别指标;工业应用表明,苯甲羟肟酸与部分其它药剂配合使用,在黑钨矿、白钨矿的浮选作业中,取得了精矿品位和回收率都有较大幅度提高的理想浮选效果。
规格:品名:水杨羟肟酸(同名:水杨氧肟酸)英文名称:SALICYL HYDROXIMIC ACID主要成份:水杨基羟肟酸(水杨基氧肟酸)分子式:C6H4OHCONHOH结构式:性状: 产品为粉红至桔红色固体粉末,微溶于水,可溶于碱溶液,性质稳定,带有水杨酸气味。
主要用途:水杨羟肟酸能与锡、钨、稀土、铜、铁等金属形成稳定的螯合物,而与碱土金属及碱金属形成不稳定的螯合物,所以,水杨羟肟酸具有较好的选择性。
特别是水杨羟肟酸与锡石螯合时不仅能形成多种形式的外络盐,而且还能形成不同构成的内络盐,因此,水杨羟肟酸对锡的选择性较强。
该品在锡石选矿中通常与P86配套使用,并具有一定的起泡性。
该品还具有毒性低(是卞基胂酸的十六分之一,故此品的应用还可以使环保问题得到大大改善)、用药量少、适用性强等特点,具有较高的推广应用价值。
规格:英文名称:SODIUM ALKYL HYDROXIMIC ACID主要成份:烷基羟肟酸钠分子式:RCONHONa(R=C4~8烷基)性状:暗红色液体,显碱性,可溶于水。
主要用途:烷基羟肟酸钠是一种较好的捕收剂,对多种金属氧化物、多种金属氧化矿物及部分氧化了的硫化矿具有良好的捕收性能,它对氧化铜矿、赤铁矿、含钇矿、黑钨矿、白钨矿、钛铁矿、含铌矿、锡石及稀土金属矿等多种金属氧化矿均有良好的捕收效果规格:英文名称:ALKYL HYDROXIMIC ACID牌号:B7-01分子式:RCONHOH (R=C4~8烷基)结构式:性状:暗红色粘稠液体,低于15℃时可凝成蜡状。
浮选铁矿的药剂A C 阿鲁基奥 等摘 要 回顾了铁矿浮选中药剂的作用。
为了降低成本,脱泥和浮选工序应在较低的pH范围进行,以降低昂贵的氢氧化钠用量。
醚胺是迄今为止最广泛使用的铁矿反浮选捕收剂。
醚胺的中和度是一个重要的工艺参数。
用非极性油部分替代胺是一种具有吸引力的方案。
部分胺类药剂的起泡性可以被聚乙二醇代替。
淀粉一直是氧化铁浮选最重要抑制剂的代表。
可以用含有蛋白质的食品工业淀粉产品成功地替代高纯度玉米淀粉。
淀粉中的油含量超过1 8%,可以作为泡沫抑制剂。
若木薯淀粉产品产量达到需求水平,木薯淀粉可能成为具有经济吸引力的选择。
关键词 铁矿 浮选 浮选药剂 浮选捕收剂 浮选抑制剂 醚胺 淀粉概 述铁矿石中的主要脉石矿物是石英。
浮选是富集细粒嵌布(<149 m)矿石的常用方法。
主要有几种不同的浮选铁矿石的流程:1)用阳离子捕收剂反浮选石英;2)用阴离子捕收剂正浮选铁矿物;3)用阴离子捕收剂反浮选活化后的石英。
在1930年~ 1940年期间,大多数这类研究在美国进行。
H anna Mining和Cyanamid公司联合开发了两种阴离子捕收剂浮选流程。
20世纪50年代美国矿业局(USBM)在密歇根和明尼苏达开发了阳离子捕收剂反浮选流程,该工艺以后成为美国和其它西方国家十分流行的铁矿浮选方法。
阳离子捕收剂反浮选的第一次应用主要依赖于脂肪胺,后来用更有效的醚胺替代。
长期来阳离子捕收剂反浮选流程成为最广泛应用的方法。
用乙酸部分中和的醚胺(R-(OCH2)3 -NH2)浮选石英。
中和度是一个很重要的参数。
较高的中和度可增加捕收剂的溶解度,但会削弱浮选行为。
目前供应的大多数醚胺中和度为25%~ 30%。
醚二胺和单醚胺混合应用可改善某些类型的铁矿的浮选行为。
在一些选矿厂中,用燃料油部分代替胺。
燃料油的乳化在工艺中起着相当重要的作用。
考虑到燃料油的价格比胺低,用普通起泡剂部分代替胺的可能性已经被研究,但是还需要做进一步研究。
浮选药剂的发展概况以及发展方向2.1概述在浮选过程中,细磨的矿石经过一些有机或无机化学{处理,并在矿浆中加以搅拌、充气,易于与气泡粘附的矿物随气泡上浮,不与气泡粘附的矿物则留在矿浆中,达到有用矿物的分离或富集J目的。
在浮选工艺中所使用的各种药剂,总称为浮选药剂。
2.1.1药剂的分类浮选药剂在浮选过程中起着主要作用,其绝大部分为有机化合物,这就规定了浮选药剂生又产的性质一般是属于基本有机合成工业的范畴。
许多化工产品,包括烃类、醇类、卤素衍生物、羰基化合物、酸类、含氮及含硫的脂肪族有机化合物,其中有很多与浮选药剂有着密切联系。
就其主要用途,基本上可以归纳为三大类见表2-1。
(1)起泡剂。
分布在水气界面上的有机表面活性物质,如常用的松油、甲酚油、醇类等。
(2)哺收剂。
它的作用是改变矿物表面的疏水性,使浮游的矿粒粘附在气泡上。
根据它们的作用性质又分为非极性捕收剂(烃),阴离子捕收剂(如脂肪酸等),阳离子捕收剂(如脂肪胺)等。
(3)调整剂。
包括活化剂与抑制剂,改变矿粒表面的性质,影响矿物与捕收剂的作用,调整剂也用于改变水介质的化学或电化学性质的,如改变矿浆pH值和其中捕收剂的状态。
调整剂一般为无机化合物。
但在实际应用过程中,许多有机浮选药剂,常常具有起泡与捕收两种性质,一个药剂在一个过程中用作起泡剂,而在另一个过程中可能又以捕收剂的形式出现,如果按用途分类必然会造成混乱。
因此,在讨论或介绍浮选药剂问题的时候,按有机化学的基本分类,或者按有机化合物的官能团分类,并适当考虑在浮选实践上的用途是比较合理的。
2.1.2药剂的发展2.1.2.1浮选药剂的发展概况很早以前,入们就用粘有油脂的鹅毛从含金的矿砂中提选砂金。
以后开始在工业中应用全油浮选,其最大的缺点是药剂(石油)消耗量大,开始时每1 t硫化矿要加药剂1~ 3 t。
在1902~1912年期间,出现了新的表层浮选和泡沫浮选,在此期间广泛地进行了对于泡沫浮选法的探寻。
低品位镜铁矿试验研究铁矿品位有多少低品位镜铁矿试验研究随着高品质和易选的铁矿资源逐渐减少,尤其是我国钢铁工业的快速发展已凸显铁矿资源极度紧张,对当前一些难选赤铁矿资源的合理开发就变得十分重要。
其中反浮选工艺在赤铁矿生产实践中得到了广泛应用,且目前应用于工业实践的赤铁矿反浮选工艺中,石英是主要的反浮选对象[1],而对于含有大量钙类矿物如方解石的赤铁矿矿石,反浮选工艺并未应用于工业实践。
具有金属光泽的片状集合体赤铁矿称为镜铁矿[2]。
本文针对地脉石矿物主要为方解石的镜铁矿,选择阴离子型捕收剂GK-58为捕收剂,采用强磁-反浮选工艺获得了品位66.12%,回收率58。
70%的良好技术指标。
1矿石性质原矿中含铁矿物主要为镜铁矿和赤铁矿;脉石矿物主要为方解石、部分泥质物质和少量石英。
其中一部分镜铁矿以细粒和极细粒的状态与隐晶质细粒的碳酸盐混杂构成细粒隐晶质结构,这种嵌布特征由于镜铁矿和方解石颗粒都很细,磨矿后易泥化,将对精矿回收率有不利影响。
该矿石多元素化学分析和铁物相分析结果分别见表1和表2。
2试验方案由矿石性质可知,有价矿物主要为镜铁矿,脉石矿物为方解石等钙质类脉石矿物,而选矿的主要目标是实现镜铁矿与钙质类脉石矿物的分离。
强磁-反浮选工艺是实现这种分离的有效手段。
因此,确定采用强磁-反浮选流程进行试验,原则流程见图1。
到-0.074mm粒级占95%以上时,精矿品位基本不变。
这是因为在磨矿过程中,矿石不断泥化,细泥品位较高又较难回收;矿石磨得越细,铁随细泥流失也越大。
为了兼顾铁回收率及精矿品位,选取磨矿粒度为-0.074mm粒级占95%,此时精矿品位为53.35%,回收率为74.91%。
3.1.2磁场强度试验为考查磁场强度对强磁选选别指标的影响程度,在磨矿粒度为-0.074mm粒级占95%的条件下,采用CSQ齿板型强磁选机进行了强磁选试验,结果见表4。
3试验结果及讨论3.1强磁选试验3.1.1磨矿粒度试验要使铁矿物达到相对充分的单体解离,必须进行磨矿。
铁矿物阴离子反浮选捕收剂的研究概况1 前言我国铁矿石具有相对品位低、品质差、构造复杂、品种多、富矿少等特点,97.5%的矿石需要选矿后方能利用。
近年来的研究表明,浮选是提高我国铁矿石利用水平的重要方法,也是潜力所在。
铁矿浮选主要分有两种流程:一是捕收剂反浮脉石;二是捕收剂正浮铁矿。
从铁矿本身的性质来说,反浮选应比正浮选有优势,因为反浮选工艺捕收的对象是脉石,而正浮选工艺捕收的对象是铁矿物。
铁矿物的密度在510 kg/L左右,铁矿物的密度大于脉石的密度。
浮选作业矿浆密度在1~2 kg/L之间。
因此,脉石在浮选作业矿浆中,有效重力将远远低于铁矿物在浮选作业矿浆中的有效重力,造成浮选过程效率低下。
从药剂用量上比较,用胺类捕收剂对石英进行反浮选,胺的覆盖率6%~7%即可实现反浮选;而用羧酸浮选铁矿物,羧酸的覆盖率必须达到15%以上,方可实现铁矿物浮选。
再者,正浮选虽然具有抛尾矿品位低的特点,但是由于捕收剂选择性的局限,铁精矿品位难以提高到大于65%,致使正浮选精矿品位难以提高,该法只适用于易选矿石。
正是由于铁矿本身性质的限制,使得正浮选应用较少,长期以来反浮选流程成为应用最广泛的方法。
对于反浮选,又有阳离子反浮选和阴离子反浮选之分。
当捕收剂在水中解离后,疏水基为阳离子的称为阳离子捕收剂;疏水基为阴离子的称为阴离子捕收剂。
在浮选过程中,起作用的药剂是阳离子捕收剂时,就称该过程为阳离子反浮选工艺,反之为阴离子反浮选工艺。
常用的阳离子捕收剂主要是脂肪胺,但是采用胺类常规阳离子反浮选工艺,存在阳离子浮选药剂种类较少,药剂配制不便、浮选泡沫粘度大流动性差、不易消泡、选择性较差等实际生产问题,使得目前,阳离子反浮选工艺在我国很少使用,仅东鞍山铁矿曾经开展了采用胺类反浮选石英的实验研究,取得了良好的浮选指标。
而阴离子捕收剂对矿石性质变化有较强的适应性,种类多,配药制度灵活多样,可充分利用多种药剂的协同作用,取得更好的选别效果。
所以,阴离子反浮选工艺是我国目前铁矿物浮选工艺的主流,一直以来,有很多科研人员在这方面做了大量研究工作。
阴离子反浮选的作用机理矿物的表面特性是浮选界面现象中最重要的一种特性,直接影响到矿物的可浮性。
矿物的表面特性很复杂,包括表面键的断裂、表面电性、表面离子状态、表面元素的电负性、表面极性、表面自由能、表面剩余能、表面不均匀性、表面积、表面溶解性以及表面结构和化学组成等特性。
这些表面特性与矿物可浮性具有直接的关系,也为通过利用浮选药剂的作用来改变矿物表面的某些特性达到分离矿物及改善浮选效果提供了机会。
在浮选中,矿物的表面性质和浮选药剂的性能是决定矿物分选的两个重要因素。
从一定意义上讲,捕收剂在实现有用矿物与脉石矿物的分离中起着决定性的作用。
阴离子反浮选捕收剂在矿物表面的吸附主要有以下形式:(1)物理吸附。
靠吸附剂与吸附质之间分子引力(范德华力)产生的,该种吸附过程是可逆的,吸附速度与脱附速度在一定条件下呈动态平衡。
其特点是能量小,吸附分子与固体表面距离较大,在固体表面上具有流动性。
药剂分子与矿物间不发生键合的电子转移或共存。
物理吸附一般没有选择性,并且易于解吸,通常吸附量随温度上升而下降。
(2)化学吸附。
化学吸附是指药剂与矿物表面间的反应,形成定向排列的单层。
其特点是能量大,吸附分子与固体表面距离较小。
化学吸附具有选择性高,不易解吸,通常吸附量随温度上升而升高。
(3)表面化学反应。
表面化学反应是指药剂与矿物表面间的反应,形成定向排列的多层金属-药剂的盐。
表面化学反应与溶液内化学反应的主要区别是前者的反应产物在表面上构成独立的相,而后者是金属离子与药剂在离开表面的溶液内发生反应,形成金属与药剂的化合物沉淀。
阴离子反浮选的作用是通过NaOH、捕收剂、淀粉、CaO的综合作用实现的,其作用机理:NaOH 的作用主要是对矿物表面、矿浆和药剂状态实现有效控制。
其主要作用:调整矿浆pH值、改变矿物表面电位、影响其它药剂的存在状态。
调整矿浆pH值过程中,发生以下反应:NaOH=Na++OH-;H2O=OH-+H+。
可见,NaOH加入量的多少将直接影响矿浆中OH-和H+的数量,即影响矿浆pH值的高低。
改变矿物表面电位,在铁矿物上主要发生以下反应: Fe2O3+3H2O = 2Fe(OH)3;Fe(OH)3= Fe(OH)+2+OH-;Fe(OH)+2=Fe3++2OH-。
在石英上主要发生以下反应:SiO2+H2O =H2SiO3;H2SiO3=HSiO-3+H+;HSiO-3= SiO2-3+H+。
可见,NaOH加入量的多少对矿浆表面电位起决定性作用。
影响其它药剂的存在状态中,对于阴离子反浮选捕收剂(以脂肪酸类捕收剂为例)存在以下反应:R-COOM=R-COO-+M+(M为一价金属或集团);R-COO-+H2O= R-COOH+OH-。
显然,NaOH的多少影响捕收剂以离子或分子状态存在及二者含量的多少的现象,必然会对捕收剂作用产生影响。
正是因为NaOH对矿物表面、矿浆和药剂状态的有效控制,为阴离子反浮选高效选别奠定了基础。
淀粉的作用主要是抑制铁矿物,其作用主要是抑制铁矿物上浮。
在淀粉中存在大量)O)基和)OH)基,通过氢键力和范德华力对铁矿物产生吸附作用,进而达到抑制铁矿物上浮的目的。
因此,在阴离子反浮选工艺中,浮选尾矿品位往往较低。
CaO的作用主要是活化石英。
一般认为,这种活化过程依靠CaO溶解在水中后形成Ca(OH)2,Ca(OH)2在水中电离生成Ca(OH)+来实现的。
pH值小于11时, CaO在水中钙的存在形式主要是Ca2+,对石英的活化作用很弱。
pH值大于11时,矿浆中Ca(OH)+含量急剧升高,从而对石英产生强烈的活化作用。
正是因为CaO的这种活化作用,使得在阴离子反浮选工艺中,浮选精矿品位往往较高。
在NaOH、淀粉、CaO的作用下,捕收剂通过化学吸附对矿物进行捕收。
铁矿阴离子捕收剂的种类很多,按亲固基的组成和结构可分为以下几种:羧酸及其皂-RCOOH (Na、K),又称脂肪酸(皂),最常用的有油酸及其皂油酸钠;烃基磺酸盐-RSO3H(Na、K),如石油磺酸钠,是以石油副产品为原料经过磺化、皂化后得到的。
烃基硫酸盐-SO4H(Na、K),不饱和脂肪酸和浓硫酸作用,然后用NaOH皂化后所得产物称硫酸化皂,硫酸化皂的特点是有两个极性基: -COO-和-OSO3-,它既有脂肪酸的捕收能力又有耐硬水和选择性好的特点。
当采用阴离子捕收剂时,对于大多数硅酸盐矿物而言,需要高价金属阳离子活化,未被活化的硅酸盐不能被有机酸及其皂浮选,经活化后表面吸附Ca2+、Mg2+、Fe2+等金属离子才能被有机酸浮选,铁矿多用氧化钙作活化剂。
阴离子捕收剂反浮选的技术优势:( 1) 对矿石性质变化有较强的适应性。
反浮选捕收剂捕收的对象是原矿中的脉石矿物,受氧化铁的变化的影响较小,有比较强的的适应能力。
( 2) 阴离子捕收剂反浮选中,多种药剂的协同作用,能够取得更好的选别效果。
而在阴离子反浮选中,可以同时存在 4 种药剂的共同作用,捕收剂、抑制剂、调整剂、起泡剂的共同作用。
由于使用阴离子捕收剂反浮选的过程中使用的药剂种类多,因而作用的协同性强、针对性强,这就使得阴离子反浮选技术不仅具有较高的选矿效率还有较高的选择性。
一般阴离子捕收剂的主要成分是脂肪酸或脂肪酸盐,从20 世纪50 年代我国的科技工作者就开始了关于阴离子捕收剂的研究,先后通过以各种植物油或者动物油为原料,通过皂化作用以获得脂肪酸,将脂肪酸加工作为铁矿捕收剂。
脂肪酸的碳链的不饱和度对浮选的影响是非常关键的,一般情况下脂肪酸的结构中碳链越长其捕收能力越强,因为碳链越长其疏水性就越好,因此与其结合的矿物的疏水性也会越好,然而对于碳链在18 以上的脂肪酸,由于碳链中的不饱和度高,故其存在大量的双键,而碳链中双键的是具有亲水作用的,可以增加水溶性,从而改善脂肪酸的捕收性能。
近年来随着我国对阴离子捕收剂的研究的投入加大,阴离子反浮选捕收剂的研究取得了巨大的进展,获得了许多重大成果。
最典型的如RA -系列捕收剂、MZ、MH 药剂、MG捕收剂等捕收剂的研发与运用。
2.2.1 RA -系列捕收剂长沙矿冶研究院从1984 年开始采用RA -315阴离子反浮选捕收剂进行阴离子反浮选工艺技术研究,并于1988 年在鞍钢矿业公司研究所试验厂成功进行了工业试验。
RA -315是一种新型高效的铁矿浮选捕收剂,它是以塔尔油为主要原料,经过氯化反应和氧化反应后进一步加工处理而制得的一种阴离子型捕收剂。
它的主要成分是氯化和未氯化的脂肪酸、松脂酸及其他成分的混合物。
该药剂具有性能良好、原料来源广泛、生产工艺简单、价廉和无毒等特点。
用RA -315 作捕收剂,采用弱磁选-强磁选-反浮选流程选别我国鞍钢齐太山铁矿的工业试验,获得铁品位65.33%,回收率80.72% 的指标。
此外,用它选别鞍钢东鞍山难选矿、弓长岭铁矿及美国蒂尔登铁矿均获得了比其他药剂更为优越的经济技术指标。
它还可以用于选别其他金属矿和非金属矿,如锰矿和萤石矿等。
长沙矿冶研究院从氯化脂肪酸RA -315 出发,研制并生产使用RA -515,RA -715,RA -915。
目前RA -715,RA -915 在铁矿反浮选中得到广泛的应用。
取得了良好的分选指标,其结构分别如下:RA -715 中Cl 是具有吸电子能力的基团,它的引入可适当增加捕收剂的在溶液中的酸性,这种酸性环境有利于碱金属离子与捕收剂发生化学吸附,在RA -915 中引入OH -基,可以使其与COO -基团形成螯合,这种螯合物可以以物吸附的方式,吸附在碱金属离子的表面,从而增强捕收剂的捕收能力。
2.2.2 MZ、MH 药剂由中钢集团马鞍山矿山研究院结合鞍山地区的铁矿石选矿实践,研究开发的MZ、MH 药剂,是以脂肪酸类为原料,进行改性加工得到的一种新型的改性药剂。
这种新型的脂肪酸改性类药剂,MZ 药剂在鞍山地区得到了成功应用,MH 药剂在尖山铁矿的选矿工业应用的实践中取得了良好的指标。
据报道,太钢尖山铁矿选厂将新型阴离子反浮选捕收剂MH 运用于生产,对其工业流程进行了改造,采用磁选-阴离子反浮选的新工艺。
在粗精矿入选品位为65.75% 的情况下,取得了铁精矿品位为69.08%,铁精矿作业回收率为98.24%的试验指标。
2.2.3 MG 捕收剂武汉理工大学研究的耐低温阴离子捕收剂MG,其最大特点是,常温甚至在低温条件下使用效果依然良好。
阴离子捕收剂MG 药剂可以在常温反浮选分离出铁精矿中的含硅脉石矿物。
浮选矿浆温度即使从35℃降到20 ~25℃,MG 捕收剂依然有良好的捕收性和选择性。
繁峙腾飞矿业公司运用MG 捕收剂浮选获得铁精矿品位65.18%,铁回收率为92.71%,铁尾矿品位为25.52%的指标,与使用原捕收剂相比,不仅回收率提高7.62%,而且铁尾矿品位降低了9.96%,通过一系列试验和众多生产均可证明MG 药剂是一种性能优良的常温甚至低温浮选阴离子捕收剂。