铁矿可浮性和浮选捕收剂及其进展
(整理)钛铁矿浮选药剂研究概况

钛铁矿浮选药剂研究概况王勇摘要:本文系统地综述了我国钛铁矿的浮选研究概况,对捕收剂和调整剂类型及其混合用药、作用机理等作了详细介绍,提出了研究新药剂的必要性,并对浮选药剂的研究进行了展望。
关键词: 钛铁矿浮选药剂捕收剂抑制剂作用机理前言攀钢选钛厂从攀钢矿业公司选矿厂选铁后的磁选尾矿中综合回收钛铁矿及硫钴矿。
经过20余年的发展,已形成年产钛精矿25万t的生产能力,2009年选钛扩能改造后,将达到年产钛精矿38万t的生产能力,其基本工艺流程为:粗细粒级均采用强磁-浮选流程。
目前随着攀钢对铁精矿品位提高的要求,选矿厂采用降低入选量,增加磨矿细度的措施来达到提高铁精矿品位的目的,因此进入选钛厂的原料粒度偏细,微细粒钛铁矿含量增加,据检测,选钛厂浮选入选原料中,-0.074mm粒级含量超过60%,其中-19µm粒级含量占35%左右,Ti02分布率超过30%[1]。
由于-19µm粒级进入浮选系统中会严重恶化浮选过程,使精矿质量严重降低,药剂消耗大量增加,目前生产上采取预先脱泥除去。
该粒级一直作为细泥丢弃是导致选钛厂总回收率偏低的主要原因之一。
为了更有效的利用攀枝花钛资源,加强细粒钛资源回收显得尤为重要。
在浮选回收细粒钛铁矿过程浮选药剂是中关键因素之一。
因此对细粒钛铁矿浮选药剂的研究,具有重要意义。
对于微细粒钛铁矿的浮选药剂,国内外在这方面的研究也比较多。
钛铁矿浮选常用捕收剂为脂肪酸类,近年来也有人研究使用异羟肟酸、苯乙烯膦酸和水杨羟肟酸等作为钛铁矿浮选捕收剂。
目前组合药剂浮选钛铁矿已成为一个主要的方向,如MOS、F968、ROB、RST 等钛铁矿组合捕收剂。
这些药剂用于细粒原生钛铁的浮选取得了部分效果,但从工业实践的情况来看,微细粒原生钛铁矿的回收率仍较低,并且存在药剂成本高,流程复杂,生产费用高等问题。
因此开展细粒原生钛铁矿新型高效低成本浮选药剂的研究,具有重要的经济价值和学术价值。
对钛铁矿的浮选,药剂的研究比较多,但其主要研究内容方面是捕收剂的选择。
选矿浮选药剂

选矿浮选药剂(最新整理、内容详尽)浮选捕收剂(collectors)是能提高矿物表面疏水性的一类药剂,也是矿物浮选最主要的一类药剂。
由于浮选是利用捕收剂与矿物表面的活性点作用,从而使矿物表面疏水上浮的选矿方法,而自然界中,天然疏水性矿物(hydrophobic minerals)为数甚少,大部分矿物亲水或弱疏水,只有与捕收剂作用,增大其表面的疏水性,才具有一定的可浮性。
即使是天然疏水性矿物,为了有效浮选,也要适当添加非极性油类捕收剂,以提高其可浮性。
因此,捕收剂对浮选技术的发展起着关键的作用。
据统计,美国1985年浮选处理4.22x108t 矿石,所用捕收剂就占全部浮选药剂费用的50%以上。
最初的捕收剂为杂酚油等油类,随后是油酸捕收剂。
可溶于水的捕收剂的发现是浮选药剂的一大进步,尤其是科勒尔发明的黄药。
上世纪30年代,浮选技术发展到处理非金属矿物,此时皂类捕收剂和阳离子胺类捕收剂与抑制剂一起使用。
至50年代,除哈里斯发明了Z-200外,浮选捕收剂研究进展不大。
随后,捕收剂的研究取得很大进展,研制了大豆油脂肪酸硫酸化皂、氧化石蜡皂等铁矿的捕收剂,合成了黄原酸酯类及硫代氨基甲酸酯类等选择性较好的捕收剂。
近些年,也出现了一系列高效捕收剂,如硫化矿捕收剂Y-89、T-2K、KM-109、PAC,氧化矿捕收剂GY、CF、MOS,硅酸盐浮选的胺类捕收剂等。
目前,捕收剂的研究,主要朝两个方向发展:一是开发研制高效、无毒(或低毒)、价廉、低耗、原料来源广泛的新型捕收剂;再就是对各种现有捕收剂进行合理搭配与组合使用。
前者一旦突破,将使选矿技术取得革命性进展,但研制周期长、难度大;后者见效快,容易在选矿实践中实现。
3.1 浮选捕收剂的分类与作用3.1.1 捕收剂的分类理论研究和浮选实践均已表明,对不同类型的矿石需要选用不同类型的捕收剂。
对捕收剂进行分类,可系统地、科学地认识各类捕收剂的共性和个性,有利于对药剂的掌握和发展,同时也有助于正确的选择和使用好各种药剂。
铁矿石浮选药剂研究及应用现状

铁矿石浮选药剂研究及应用现状周婷婷【摘要】结合我国铁矿石日益难选的现状,阐述了铁矿石浮选药剂的研究现状与应用.重点介绍了我国学者在阳离子型捕收剂、阴离子型捕收剂以及调整剂研发方面取得的成果,并对新型铁矿浮选药剂和主要使用的浮选工艺流程进行了评述,并指出反浮选工艺在铁矿石浮选中的重要性.最后通过分析各种浮选药剂的优缺点,指明提高铁矿石捕收剂选择性和耐低温性以及加强新型调整剂的研发是今后研究的方向.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2017(000)006【总页数】5页(P98-102)【关键词】阴离子捕收剂;阳离子捕收剂;调整剂;浮选工艺【作者】周婷婷【作者单位】中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司【正文语种】中文我国是一个铁矿石生产大国,近几年铁矿石产量每年达到十几亿吨,且仍在持续增长。
由于国产铁矿石平均品位较低,还不到巴西、澳大利亚等国铁矿石品位的一半,且在一直下降,因此铁精矿生产成本相对较高[1],铁矿石进口依赖度较高。
虽然进口铁矿石矿源好、品质稳定,但也存在价格波动性大、硫、磷、铅等有害元素含量高等弊端[2]。
为给我国钢铁工业提供一个良好的发展环境,必须要加快国内铁矿石选矿技术,尤其是复杂难选铁矿石选矿技术的研究,以减少成本。
不仅能提高我国铁矿石的综合利用率,还对保障我国铁矿石资源能力具有重大意义[3]。
我国铁矿石嵌布粒度细,须经细磨才能达到单体解离,利于分选。
浮选是我国处理微细粒铁矿石较为成熟的常用的选矿方法。
在强磁选技术应用于工业生产前,正浮选是铁矿石选矿的主要方法。
其优点是工艺流程相对简单,所用药剂来源广泛且价格低廉;缺点是当多种铁矿物共生时,其可浮性差异对产品质量影响较大,矿石中各种脉石、原生和次生矿泥不但增大了浮选药剂的用量,而且使浮选精矿过滤脱水困难,严重影响了浮选技术指标[4-5]。
葛英勇等用选择性和捕收性均良好的螯合捕收剂RN-665对某铁矿进行1粗3精1扫、中矿返回闭路浮选试验,最终获得了铁精矿品位64.02%、回收率为76.23%的良好指标[6-7]。
钛铁矿浮选金属基螯合捕收剂分子设计及过程强化机理

钛铁矿浮选金属基螯合捕收剂分子设计及过程强化机理全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:钛铁矿是一种重要的金属矿石,广泛用于冶金、化工等领域。
浮选是一种常用的选矿方法,通常需要添加金属基螯合捕收剂来提高选矿效率。
本文将探讨钛铁矿浮选过程中金属基螯合捕收剂分子设计及过程强化机理。
我们来了解一下金属基螯合捕收剂的作用原理。
金属基螯合捕收剂是一种能够与矿石表面的金属离子形成稳定络合物的化合物,通过与矿石表面吸附的杂质离子竞争配位结合,从而提高矿石的浮选性能。
螯合捕收剂的设计需要考虑到其与金属离子的络合能力、吸附性能以及稳定性等因素。
在钛铁矿浮选过程中,通常使用的金属基螯合捕收剂包括气泡捕收剂和药剂。
气泡捕收剂是一种具有亲水基团和亲油基团的分子,在浮选过程中形成气泡,将矿石颗粒吸附到气泡表面,从而实现矿石的浮选。
而药剂则是一种能够与金属离子发生化学反应的化合物,通过形成络合物使金属离子与矿石颗粒结合,从而提高矿石的选择性。
钛铁矿浮选金属基螯合捕收剂的设计及过程强化机理是一个复杂的过程,需要综合考虑分子结构、功能基团以及配位特性等因素。
通过不断优化金属基螯合捕收剂的设计及应用,可以提高钛铁矿的浮选效率,为矿业生产提供更好的技术支持。
【字数不足,继续补充完善】第二篇示例:钛铁矿是一种重要的金属矿石资源,广泛应用于钛合金、光学玻璃、陶瓷等领域。
在其浮选过程中,金属基螯合捕收剂起着至关重要的作用。
本文将对钛铁矿浮选金属基螯合捕收剂分子设计及过程强化机理进行探讨。
一、金属基螯合捕收剂分子设计金属基螯合捕收剂是一种具有功能化基团的有机分子,能够与金属离子发生化学键结合,从而实现对目标矿石颗粒的选择性捕集和浮选。
在钛铁矿浮选过程中,金属基螯合捕收剂的分子设计至关重要。
1. 功能基团设计金属基螯合捕收剂的功能基团是其设计的核心。
常见的功能基团包括羧酸、氨基、羟基等。
这些功能基团能够与金属离子形成稳定的配位键,实现对金属离子的选择性吸附和捕集。
浮选闪锌矿和铁闪锌矿的捕收剂研究现状及进展

天然 纯 闪锌 矿含 锌 6 . 、 3 . %。闪锌 矿 的可 71 硫 29 浮性 很大 程度上 取 决 于其 中所 含 的杂 质 , 其 是 铁 尤
的含量 。一般来 说 , 锌矿 是 一 种 较难 浮 选 的 硫化 闪 矿物 , 特别是 含 铁高 的铁 闪锌 矿 更 是 如此 。铁 闪锌
浮选行 为有两 个 明显 的特点 , 一 , 其 它与巯 基捕 收剂 的反应差 , 链类 黄 药对 闪锌 矿 的捕 收 能 力很 弱 或 短 者 对其 根本无 捕 收 能力 , 用 长链 类 黄 药 也 仅能 使 使 其 免强上 浮 。其二 , 经铜 离 子 或其 他 重 金属 离 子 活 化后 的闪锌矿 , 与绝 大 多 数 巯基 捕 收 剂作的 可 浮性 ]
捕 收 剂能 选择 性 地作 用 于一 些 矿 物表 面 , 高 提
维普资讯
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国 外 金 属 矿 选 矿
2 0. 0 78
互作 用后 , 其水 溶液 的紫外 光谱 中 , 在 可见 到 黄药 的 特征 吸 收 峰 。一 般 来 说 , 物 表 面 的定 位 离 子 是 矿 H 和 OH一 离子 。弱 酸性 条件 下 , 闪锌 矿 表 面带 铁
以类质 同象混 入 的铁 , 其 具 有 与 闪锌 矿 不 同 的浮 使 选 特 性 。表 现在 可 浮性 差 , 石灰 敏 感 , 对 活化 困难 ,
对 浮选工 艺 的要求 也很严 格 。
关 , 浅 绿 色 、 褐 色 和深 棕 色 , 到钢 灰 色 、 色 、 从 棕 直 绿 灰色; 黄绿 色是二 价 铁 离子 引起 的 , 棕 色 、 褐色 深 棕 和黄 棕色是 由锌 离子本 身显示 特性 和 同晶形镉 离子 的取代 所致 。一般 高 中温热液 矿床 的铁 闪锌矿 含铁 高些 , 色呈黑 褐 色 。湖 南 潘 家 冲铅 锌 矿 含铁 高 的 颜
铁矿石的浮选方法

铁矿石的浮选方法应用浮选选别铁矿石时,有以下几种方法:(1)用阴离子捕收剂正浮选。
该法常用脂肪酸或烃基硫酸脂作捕收剂,其用量一般为0.5~1.0Kg/t。
目前普遍采用的是塔尔油和磺化石油作捕收剂,两者可以单独或混合使用,但一般认为混合使用较好。
用碳酸钠调整调整碱性矿浆PH值及分散矿泥和沉淀多价有害金属离子。
用硫酸调整酸性矿浆PH值,浮选时一般在弱酸性和弱碱性介质中进行。
近来有的研究结果指出,在中性PH范围内浮选效果最好,超过这个范围,油酸的用量增大。
另外用油酸浮选赤铁矿所控制的PH范围与矿石的粒度有关,即细粒(小于0.037 mm)赤铁矿在PH 为7.4时对油酸的吸附量最大;一般的浮选粒度(小于150mm~+0.037mm)在PH为3~9可浮性最好,当PH大于9时,可浮性显著下降。
在强酸(PH小于3)介质中赤铁矿的浮出量不超过30%。
用脂肪酸及其衍生物直接浮选铁矿时,有时要预先脱泥,以防止矿泥对浮选过程的影响。
铁矿石正浮选在我国目前还是主要的方法,它的优点是药方简单,成本较低;但其缺点是只适合于处理脉石较简单的矿石,有时精矿需要进行多次精选才能得到合格精矿,而且精矿泡沫发粘,不易浓缩过滤,致使精矿所含水分较高。
使用脂肪类捕收剂浮选铁矿石时,矿浆的温度对其有明显的影响,为了改善浮选指标,可以提高矿浆的温度后再进行浮选,它的好处是药剂的选择性大为提高,精选时不需再加脂肪酸,再磨后也不需要脱泥。
(2)用阴离子捕收剂反浮选。
对于脉石为石英类的矿物,首先用钙离子活化石英,然后用脂肪酸类捕收剂进行反浮选,这样得到的泡沫产品为石英,而留在槽中的产物则是铁精矿。
反浮选时铁矿石的抑制剂可用淀粉、磺化木素和糊精等。
用氢氧化钠或氢氧化钠与碳酸钠混合使用,调整矿浆PH值到11以上。
石英只有用多价金属阳离子活化以后,才能用脂肪酸类捕收。
常用的活化离子是Ca²+,用的最多的钙盐是氯化钙,其次是氢氧化钠。
必须说明的是此法适用于铁品位较高,而且脉石又较易浮起的铁矿石的浮选,但是应用该法时要注意处理或循环使用尾矿水,因为尾矿水的PH值高达11,如果直接放入公共用水区域,会造成严重的公害。
浮选药剂制度

浮选药剂制度浮选药剂制度在处理多金属和复杂难选矿时,药剂制度是个关键的问题。
已经考虑对有用矿物采用什么方式进行分选后,就要决定药剂的种类,药剂用量,比例,加药顺序,地点和方法等。
一、制定浮选方案制定浮选方案可以参考类似矿石选矿厂的实践经验。
并对矿石的性质和可能采用的浮选方案进行分析。
例如:是采用混合浮选还是优先浮选。
若采用优先浮选,先捕收哪一种矿物?抵制哪些矿物?哪一种矿物需要活化?哪些矿物不用活化?哪些矿物要考虑抵制?哪些矿物不用抵制等等。
制定分选方案时,下面几条经验可供参考:(1)先浮选易浮的矿物,后浮难浮的矿物。
即先浮可浮性好的,后浮可浮性差的。
(2)抑制可浮性差的矿物,不要抑制可浮性好的的危险制易被抑制的矿物,不要抑制难被抑制的矿物。
例如:当有用矿物为方铅矿和闪锌矿时,方铅矿的可浮性比闪锌矿好,闪锌矿比方铅矿容易抑制。
因此,分选时可以采用抑制闪锌矿,先浮选方铅矿的方案。
(3)如果两种矿物的可浮性相似,则应该先浮选数量少的矿物,抑制数量多的矿物,容易得到比较好的指标。
例如:铜站硫多金属矿,主要有用矿物为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿和黄铁矿、黄铜矿和方铅矿的可浮性均很好,一般先将这两种矿物同时浮出,再进行分离。
分离时可以抑制铅浮铜或抑铜浮铅。
但实践上,多金属矿中铜的品位经常比铅的品位低许多。
故抑铅沲铜的方案用得较多。
如矿石中有次生铜矿石时,方铅矿被次生铜活化,故抑铅浮铜过程难于进行,此时应采用抑铜浮铅。
又如:铁石英岩的浮选,主要矿物赤铁矿和石英。
赤铁矿含量常比石英少,如用脂肪酸类捕收剂进行分选时,赤铁矿的可浮性比石英好,故一般采用浮选赤铁矿的方案。
但如果是铁精矿中含有小量的二氧化硅,为了进一步提高精矿品位,采用阳离子捕收剂浮选少量石英的办法,实践证明,该法比磁铁矿精矿采用多次磁选排除石英的方法更有效。
(4)活化量少的矿物,抑制价值低的矿物,比较容易提高分店离效果。
(5)浮选价值高的矿物,抑制价值矿物,易于达到浮选目的。
生物氧化——氰化前后黄铁矿可浮性实验研究

图 2 纯矿物 1能谱图
MLA扫描图像及能谱分析表明:纯矿物 1中黄 铁矿表面纯净。纯矿物 2中黄铁矿表面变化很大,存 在表面纯净或有极少量 Al、Si、Mg,极少量 Si、Mg,极
收稿日期:2020-07-15;修回日期:2020-11-05 作者简介:闫军宁(1971—),女,陕西咸阳人,高级工程师,硕士,从事矿物加工技术研究工作;福建省厦门市思明区环岛东路 1811号中航紫金广
66 选 矿 与 冶 炼
黄 金 GOLD
2020年第 12期 /第 41卷
生物氧化—氰化前后黄铁矿可浮性试验研究
闫军宁
(紫金矿业集团股份有限公司)
摘要:某金精矿采用生物氧化—氰化工艺提金,尾矿中金品位较高,为 5g/t左右。为更有效地
回收该氰化尾矿中的金,对载金矿物黄铁矿的表面性质及可浮性进行了研究。结果表明:生物氧
中图分类号:TD923
文章编号:1001-1277(2020)12-0066-03
文献标志码:A
doi:10.11792/hj20201213
生物氧化—氰化工艺是处理含砷、微细粒难选金 矿石的一种较为有效的方法[1-3],对于金品位较高的 氰化尾矿,可考虑采用重选或浮选等方法回收。某金 矿石中金以微细粒形式嵌布在黄铁矿中,且黄铁矿粒 度分布范围较广,浮选富集后的金精矿金品位低、含 硫高[4]。金精 矿 采 用 生 物 氧 化—氰 化 工 艺 提 金,金 回收率可达到 98%以上,但氰化尾矿金品位在 5g/t 左右。为回收该氰化尾矿中的金,本文对载金矿物黄 铁矿的可浮性进行了研究。
化—氰化尾矿中黄铁矿可浮性明显比金精矿中黄铁矿差;矿浆电位对氰化尾矿中黄铁矿的可浮性
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铁矿可浮性和浮选捕收剂及其进展罗良飞陈雯李文风(长沙矿冶研究院,长沙 410012)摘要本文对具有工业价值的铁矿物的可浮选性及其浮选工艺进行了综述。
并介绍了铁矿浮选捕收剂近年来研究进展,提出了铁矿浮选捕收剂的研究方向。
关键词 捕收剂可浮性浮选铁矿进展Iron Floatability and Advance in Flotation CollectorLuo Liangfei ChenWen Li Wenfeng(Changsha Research Institute of Ming and Metallurgy,Changsha,410012)Abstract This paper reviewed the floatability of industrial value iron ore and its technology. And introduced the development of the iron ore flotation collector and proposed the research direction of iron ore flotation collector.Key words collector, floatability, floatation, iron, advance1 引言随着钢铁工业的高速发展,现代高炉对铁精矿质量要求越来越严格,即铁精品位要求越来越高,杂质含量要求越来越低。
因此,铁矿选矿过程中浮选工艺显得越来越变得重要。
自鞍山钢铁公司东鞍山烧结厂于1958年开始采用浮选分选铁矿石以来,我国氧化铁矿石选矿技术已经取得长足进步,尤其是在国家十五科技攻关的支持下,鞍山式磁、赤铁矿选矿技术已经达到世界领先水平。
长沙矿冶研究院张泾生教授开创并成功应用于鞍钢调军台选矿厂的弱磁—强磁—阴离子反浮选工艺流程已成为此类矿石的经典流程,在我国大中型铁矿山选矿厂如鞍钢齐大山选矿厂、调军台选矿厂、弓长岭选矿厂、太钢尖山铁矿、唐钢司家营铁矿、安钢舞阳铁矿广泛推广应用。
2 铁矿物可浮性及浮选工艺2.1铁矿物的可浮性有工业价值的铁矿石可以分为以下五种类型:磁铁矿矿石、赤铁矿及假像赤铁矿矿石、褐铁矿矿石、含钛磁铁矿矿石、菱铁矿矿石[1]。
(1)磁铁矿的可浮性。
磁铁矿的天然可浮性比赤铁矿差,浮选速度也比赤铁矿小。
因此,通常采用反浮选工艺对脉石矿物进行浮选来提高铁品位,降低杂质含量。
正浮选工艺应用相对少。
(2)赤铁矿的可浮性。
赤铁矿的可浮性较好,极易被脂肪酸类捕收剂浮选,因此,可以采用抑制脉石矿罗良飞,男,高级工程师,luolfcs@铁矿可浮性和浮选捕收剂及其进展物浮选铁矿的正浮选工艺,也可以采用抑制铁矿浮选脉石的反浮选工艺,但其反浮选性能比磁铁矿略差。
赤铁矿粒子大小对可浮性有影响:粗粒(0.4~0.3mm)正浮选难,反浮选易行;可浮性最好的是0.045~0.075mm 之间。
淀粉、糊精、水玻璃、动物胶及丹宁等可以作为赤铁矿的抑制剂。
(3)假像赤铁矿的可浮性。
假像赤铁矿的可浮同磁铁矿,而不如赤铁矿。
用油酸钠作为捕收剂时,最佳的介质pH值为7~8,当矿浆的碱度超越此范围时,它的可浮性逐渐降低,pH值低于5时,可浮性急剧下降,实践中一般控制在pH=9~10的范围内。
既可以采用抑制脉石矿物浮选铁矿的正浮选工艺,也可以采用抑制铁矿浮选脉石矿物的反浮选工艺。
(4)含水氧化铁矿物的可浮性。
这类矿物的铁矿石比赤铁矿、磁铁矿及假像赤铁矿的矿石较难选,这类矿物有较大的亲水性;呈松软状,易泥化,多含黏土杂质、胶体二氧化硅与腐植酸等。
正反浮工艺需根据具体矿石性质选择。
(5)菱铁矿的可浮性。
菱铁矿的可浮性一般,在强碱性介质中可用阳离子捕收剂进行浮选。
中性条件下,采用正浮选,用阴离子改性脂肪酸作捕收剂,淀粉作抑制剂浮出菱铁矿。
捕收剂在矿物表面的作用是通过亲矿基与矿物表面发生吸附或反应,主要有以下三种形式[2]:(1)物理吸附。
特点是能量小,吸附热小(几千焦/摩尔或更小),吸附分子与固体表面距离较大,在固体表面上具有流动性(吸附不牢固)。
吸附力为范德华力或静电引力。
药剂分子与矿物间不发生键合的电子转移或共有。
没有选择性或选择性较差,并且易于解吸,通常吸附量随着温度上升而下降。
(2)化学吸附。
特点是能量大,吸附热高(几十千焦/摩尔),吸附分子与固体表面距小,药剂分子与矿物间发生键合的电子关系,吸附力本质上是化学力。
化学吸附一般具有选择性,吸附比较牢固,不易解吸,通常随着温度上升吸附量在一定范围内增加。
(3)表面化学反应。
化学吸附进一步发展,常常在矿物表面发生化学反应。
表面化学反应与化学吸附的主要区别是前者的反应产物在表面上构成独立的相。
化学的观点认为脂肪酸与矿物表面作用包括两个不同的过程:可逆吸附(物理吸附)和不可逆吸附(化学吸附)。
前者进行得速度快,不稳定、易于解吸,后者进行得比较慢,稳定。
2.2浮选工艺浮选应用在矿物加工工业生产已经有110多年的历史[3],浮选是富集细粒嵌布(<149um)矿石的常用方法[4]。
在1930年~1940年期间,大多数这类研究在美国进行。
Hanna Mining和Cyanamid公司联合开发了两种阴离子捕收剂浮选流程。
后一种流程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他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[4]。
铁矿的浮选方法主要有如下三种:(1)阴离子正浮选方法。
采用此工艺的铁矿石多具有氧化铁矿物组成单一、原生矿泥含量低、脉石矿物难浮选等特点。
浮选在Na2CO3为调整剂的弱碱性,或氟硅酸铵(钠)为调整剂的弱酸性条件下进行。
常见捕收剂有脂肪酸皂类(粗塔尔油、氧化石腊皂、氧化煤油、油酸、纸浆废液等)、混合石油磺酸盐等。
(2)阴离子反浮选方法。
石英易被Ca2+、M g2+及铁离子活化,在碱性条件下,用石灰及其他抑制剂如淀粉、磺化木质素、糊精等能有效地抑制铁矿物。
介质调整剂为NaOH、Na2CO3等。
(3)阳离子反浮选方法。
用淀粉或糊精抑制铁矿物,用阳离子捕收剂浮选石英。
在碱性介质中对铁矿物的抑制效果最佳,由于石英或硅酸盐矿物表面带负电荷,容易带正电荷的阳离子捕收剂相互作用。
天然或人造磁铁矿反浮选效果较好。
3 铁矿浮选捕收剂铁矿物的浮选药剂亲矿基以羧基及氨基、磺酸基、膦(磷)酸基为主,如COOH(羧酸)、SO3H(磺酸)、NH2(胺)、COH·NOH(羟肟酸)等[2]。
按其与矿物作用的基团分为阴离子型和阳离子型捕收剂及非离子型捕收剂,其中以前两种为主。
第八届(2011)中国钢铁年会论文集3.1 阴离子型捕收剂脂肪酸及其皂类在铁矿浮选工艺中是一类很重要的捕收剂。
主要有油酸、塔尔油、氧化石蜡皂、环烷酸。
由于脂肪酸具有很活泼的羧基官能团,几乎可以浮选所有的矿物。
但最大的弱点是对矿物的选择性差、用量大,不耐硬水,低温浮选性能差。
用作选矿捕收剂时,要同时使用抑制剂抑制脉石矿物,才能使有用矿物和脉石矿物分离。
浮选时许多情况决定脂肪酸阴离子在矿浆中的浓度,而脂肪酸阴离子的浓度与矿浆pH有关。
油酸在矿浆中电离:C17H33COOH→C17H33COO-+H+,矿浆的pH值大,[H+]则小,油酸电离出的阴离子就越多,浮选效果就越好;但当pH值过高时,高浓度的OH−离子与矿物表面作用,排挤脂肪酸阴离子,降低了矿物的疏水性而起抑制作用。
故不同矿物浮选的pH值不同。
油酸与赤铁矿的作用机理表明:油酸根与赤铁矿表面发生化学吸附,油酸物理吸附在赤铁矿表面。
脂肪酸与石英作用机理表明:纯净的石英用脂肪酸类捕收剂是不能浮选的,但加入钙离子在碱性矿浆中,脂肪酸能浮选石英。
Ca2++OH-=Ca(OH)+,Ca(OH)++RCOO-=CaOHOOCR,生成的碱性脂肪酸与吸附在石英表面的羟基作用,失去一分子水而固着在石英的表面,烃基疏水而引起浮选。
油酸提纯很难,工业油酸其油酸含量一般不超过75%,含有差不多等量的亚油酸和不饱和酸,如果测定其碘值,几乎与纯油酸的碘值很近。
油酸在浮选工业上主要是用来浮选铁矿物碱土金属的碳酸盐、碳酸盐矿物及重晶石、萤石等。
用油酸钠浮选鞍山赤铁矿纯矿物最好的pH值为5~6,如果与煤油或松油混合时,可以提高其回收率,但浮选鞍山贫赤铁矿石时,与石英分选的最好pH值为8~9。
也有提出在浮选赤铁矿时,油酸与油酸钠合并使用,可以得到更好的效果。
塔尔油是脂肪酸与松脂酸的混合物,系硫酸法造纸厂生产纸浆时年得到的副产物生纸浆废液(又叫黑液皂)经过酸化后的产物。
塔尔油含脂肪酸约40%、松脂酸约40%、不皂化物约5%~20%。
脂肪酸以油酸(约45%)及亚油酸(约48%)为主要成分;松脂酸部分中主要以松脂酸(30%~40%)、新松脂酸(10%~20%),粗氧化石蜡皂是以石蜡为原料经过人工的催化氧化反应制得的C10~ C20混合脂肪酸,它的钠皂即氧化石蜡皂。
20世纪60年代初东鞍山铁矿成功应用氧化石蜡皂作为赤铁矿的浮选药剂,代替了大豆脂肪酸供应不足。
3.2阳离子型捕收剂氨分子中的氢原子被烃基取代了就是烃基胺(脂肪胺),氢被烃基取代一个就是伯胺,取代两个就是仲胺,取代三个就是叔胺,氨基氮与四个烃基相连成为N+时即成为季铵盐。
胺类捕收剂用于铁矿反浮选,主要是浮选石英及硅酸盐。
具有药剂种类简单、对水质要求不高、耐低温浮选性能比阴离子药剂好,且药剂用量少。
但胺对矿泥很敏感,RNH3+易吸附在负电荷的矿泥颗粒表面,这样不仅要消耗大量的捕收剂,而且会造成泡沫发黏,降低了胺的选择性。
国外应用阳离子反浮选工艺生产铁精矿很普遍,胺类作为阳离子反浮选铁矿的捕收剂之一,曾取得很好的浮选指标。
目前国内可以生产的阳离子药剂品种很多,C12、C14、C16、C18等伯胺,椰油伯胺,棕搁油伯胺,大豆油胺,牛油胺。
C12、C14、C16、C18叔胺,季铰盐,脂肪二胺和多胺,氧化胺等。
4 铁矿浮选捕收剂研究进展近年来,大学院校、研究院、生产单位的科研工作者对铁矿的浮选工艺及药剂进行了大量研究,发表了大量专业论文,为铁矿的浮选药剂研究提供了借鉴。
4.1阴离子型捕收剂的研究进展刘文刚,魏德洲,高淑玲等采用苄基丙二酸与C5-9羟肟酸混合用药对赤铁矿和菱锌矿进行了研究,当二者比为2:8时,用量500g/t,赤铁矿回收率达最大值95.6% [5]。
张明、刘明宝、印万忠等对东鞍山烧结厂含碳酸盐难选铁矿进行了浮选,用RA715捕收剂分步浮选。
先在中性条件下,采用淀粉作抑制、RA715作捕收剂正浮菱铁矿。
浮选菱铁矿的尾矿加NaOH,用淀粉和CaO作调整剂,用RAT15作捕收剂反浮选赤铁矿,闭路结果:从含52.30%的给矿,获得铁品位66.34%的铁精矿,回收率71.60%[6]。