杨晓静

(沈阳有色金属研究院,辽宁沈阳 110141)

浮选药剂的作用及应用

杨晓静

(沈阳有色金属研究院,辽宁沈阳 110141)

浮选流程中所使用的药剂称为浮选药剂,浮选药剂的作用主要是提高矿物表面疏水性和其在气泡上粘着的牢固度。浮选药剂按其用途可分为五类:捕收剂、起泡剂、活化剂、抑制剂、调整剂。所以在浮选过程中使用浮选药剂的目的之一,就是增大矿物颗粒之间疏水性的差别。本文首先分析了常见的浮选药剂及其作用,然后阐述了浮选药剂的相关应用。

浮选药剂 捕收剂 起泡剂 活化 硫化矿

1　常见的浮选药剂及其作用分析

1.1捕收剂

捕收剂作用于矿物表面是具有一定的选择性的，它的一个重要的作用就是将矿物表面的疏水性进行改善，这样就能够使得那些漂浮于空气中的矿粒牢牢的粘着在气泡上。捕收剂的选择一般遵循其特定的规律，即依据矿物的性质及所含杂质的种类和数量。常用的捕收剂一般分为两大种类，即硫化矿捕收剂和非硫化矿捕收剂。

1.2起泡剂

浮选设备中有多种形式的充气搅拌装置，这些装置的作用主要是形成浮选矿浆中的气泡，当然气泡的最终形成还是离不开起泡剂的作用。

起泡剂具有表面活性剂的属性，其分子结构具有“双亲结构”分子的特征，即组成起泡剂分析结构的基团既有非极性的亲油(疏水)基团，又有极性的亲水(疏油)基团。

将起泡剂加入到水中，其中亲水基团会插入水相，而亲油基团会插入油相，甚至会在空气中竖立，从而在界面上形成一定方向的排列，这样界面的张力就会随之下降。由于起泡剂具有很强的活性，所以水溶液中即使有很少量的起泡剂，但是其起泡性仍然很强。

1.3活化剂

活化剂的活化作用主要有以下几种:

1.3.1自发活化作用

活化剂具有自发的活化作用，例如有色多金属矿石在进行磨矿时，其表面会与一些可溶性盐离子发生作用，最典型的是闪锌矿硫化铜矿物的共生，这类矿物在经过开采之后，暴露在空气中会发生氧化作用，但是在氧化的过程中总有少量硫化铜矿物被氧化成为硫酸铜，导致矿浆中的Cu2+离子与闪锌矿表面发生作用而活化，最终使得铜锌的分离变得困难。这时最好的办法就是加入石灰或碳酸钠类的调整剂进行沉淀。

1.3.2预先活化作用

预先活化的主要目的是更加方便快速的选出需要的某矿物，我们可以预先加入活化剂使这种矿物活化，从而方便选出。例如在黄铁矿浮选时，如果黄铁矿氧化较重，那么就可以在选矿时预先加入硫酸溶，这种活化剂能够有效去除黄铁矿表面的氧化膜，使黄铁矿表面的新鲜膜层漏出，更加有利于黄铁矿的浮选。

1.3.3复活作用

活化剂的复活作用就是将原先被抑制过的某种矿物通过添加活化剂使之复活。例如闪锌矿如果被氰化物抑制过，如果想使其复活，那么加入硫酸铜类活化剂便可达到目的。

1.4抑制剂

抑制剂是这样一种物质，其能使矿粒的润湿性得到大大的增强，从而使得矿粒粘着在气泡上的难度大大增加。能作为抑制剂的物质很多，比如属于无机化合物类的石灰和氰化物，还有淀粉和胶类这类有机化合物也能作为优良的抑制剂。

1.5调整剂

浮选药剂之一。用以改变矿物的表面性质和矿浆的特点(如液相组成、起泡性能、泡沫性质等)、提高浮选过程的选择性、改善浮选条件的药剂。按其在浮选过程中所起的主要作用，可分为抑制剂、活化剂、酸碱调整剂、絮凝剂等。

2　浮选药剂的相关应用

2.1捕收剂的应用

下面以某硫化铜矿的浮选来说明。

该硫化铜矿具有碳质含量高的显著特点，因此，如果直接进行铜的浮选必然会有很大的影响，考虑到这个因素，选用了120g/t的煤油作为捕收剂。首要的步骤便是浮选出碳来，这样可减少其对浮选铜的影响。之后再从浮出碳质后的浮碳尾矿中浮铜，用石灰作pH调整剂和黄铁矿、磁黄铁矿的抑制剂，丁基黄药和丁基铵黑药混用作捕收剂浮铜，最终得到铜品位为21.35%，回收率为80.94%的铜精矿。

2.2起泡剂

俄罗斯储量较大的光卤石(KCl·MgCl2·6H2O)矿石中除含KCl、NaCl和MgCl2外，还有硅酸盐和碳酸盐等不溶于水的矿物。用C16和C18脂肪胺作捕收剂在饱和的KCl和NaCl溶液中浮选KCl时，脂肪胺受到盐析作用，溶解度低，因而浮选效果不理想。V－1起泡剂主要成份是乙醇酯;Oksal起泡剂是二氧六环醇类，用V－1或Oksal作起泡剂，Ks－MF作脉石抑制剂，(Ks－MF由尿素和甲醛合成)能提高KCl的浮选指标，工业试验获得很好的结果。

2.3活化剂

硫化矿浮选时，矿浆中存在S2－或HS－离子，硫化矿往往不能被黄药浮选，只有当除去这些离子并出现游离氧以后才能实现浮选。

在刚果(金)加单省地区，氧化铜钴矿浮选普遍使用NaHS作硫化剂，试验结果表明，硫氢化钠能提高从脉石矿物中浮出铜钴的选择性，而硫化铵是选择性较差的硫化剂，最好结果是用NaHS∶Na2S=1:1的组合药剂。

2.4抑制剂

要想对矿物实现有效的抑制，往往需要一些药剂通过发生多方面的配合和作用才能实现。下面举Kure铜矿选厂的例子加以说明。

在Kure铜矿选厂，从黄铁矿中浮出黄铜矿用石灰作为抑制剂时，铜精矿中铜品位只有17.5%，而用Na2S2O5和活性碳作调整剂，用二硫赶磷酸型(di－thiophosphino－type)捕收剂浮选，铜精矿中铜品位达到28%。据相关研究数据显示，Na2S2O5所具有的抑制机理与SO2在一定程度上是类似的，也就是它具有有效分解捕收剂或氧化矿表面的捕收剂离子的作用，可以在很大程度上提高选择性。如此一来，矿浆中的捕收剂离子就被活性炭除去了，为无捕收剂的浮选创造了条件。而正确的调浆时间和合理的Na2S2O5的用量成为了浮选能否成功的关键性因素。

借助于哈里蒙德浮选管，研究多种木质磺酸盐对滑石浮选的影响。通过试验有了进一步的发现，那就是木质磺酸钠能够对滑石发生抑制作用。而抑制作用最强的条件则是在用石灰作pH调整剂下。相关的吸附数据也显示，木质磺酸聚电解质在滑石表面上的吸附密度越大，相应的其抑制的作用就会越强大。

2.5调整剂

自钨矿石粗选多采用在弱碱性介质(pH8.5～10.0)中调浆后再

············用脂肪酸类捕收剂浮选。为了提高浮选的选择性，在浮选前必须加入合适的调整剂。通常调整剂组合为水玻璃—氢氧化钠，水玻璃—碳酸钠，水玻璃一氢氧化钠一碳酸钠，石灰一水玻璃一碳酸钠，石灰一水玻璃等。

相关数据显示，NaOH作为一种调整剂，其最适合的浮选对象是萤石含量高而方解石含量低的这类矿石。而Na2CO3则恰恰相反，其适用于方解石含量较多的夕卡岩型白钨矿的浮选阁。有学者研究发现，脉石矿物的表面电荷可以通过添加一定量的石灰来得到改变，这是由于Ca2+的吸附使之从负到正。随后添加碳酸钠，在脉石矿物表面形成CaCO3沉淀，再添加水玻璃就能很好地抑制这些脉石。因为水玻璃对抑制天然的或人造的方解石非常有效，而白钨矿虽然也吸附Ca2+，但仍带负电，在其表面没有任何沉淀，故不受抑制。

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