矿物加工中化学药剂的应用

1、    矿物加工中化学药剂的应用    杜宇阳摘 要 本文从无机药剂、溶剂萃取药剂、合成聚合药剂、浮选药剂4个方面，介绍了在矿物加工中的应用，简单地讨论了它们的作用机理。新的和老的无机药剂、天然来源的有机药剂和合成有机药剂在矿物加工，特别是泡沫浮选和固液分离中起了重要的作用。关键词 矿物加工 化学药剂 应用：td923.1 ：a0前言药剂指的是可以发生化学反应的试剂，能在化学反应过程中，改变其他物质的形态或特性。随着科学技术的进步，矿物加工产业也在不断创新，其中化学药剂的使用比较普遍，一方面能加快反应进程，提高矿物加工效率。1无机药剂的应用在矿物加工中，

2、硫酸，石灰，氰化物和氢氧化钠是四种常用的无机物。其中硫酸可调节ph值，用作铁矿石和铜矿的浸出剂；石灰被称为通用试剂，可用作沉淀剂，凝固剂，抑制剂等；氰化钠或氰化钙用于金矿石是一种有效的浸出剂，也可用于浮选；氢氧化钠可调节ph值并用作铝土矿中的浸出剂。尽管其他无机物的使用量较少，但可以加快矿物加工速度，所以应用价值较高，例如如下：硅酸钠是一种矿物分散剂；氨，镍浸出剂；明矾是澄清剂；连二亚硫酸锌是一种漂白剂；氢溴酸钾是方铅矿的抑制剂；硫酸锌是闪锌矿的钝化剂。2溶剂萃取药剂的应用少量使用溶剂萃取剂，但效果出众。在氧化铜矿石中使用溶剂萃取剂每年可生产200万吨铜金属，这也用于红土镍矿。以铜加工为例，萃

3、取剂主要是螯合剂，配位基团是异羟肟酸。基于酮肟的早期阶段，它基于醛肟。钴和镍用磷酸盐提取剂分离。3合成聚合药剂的应用（1）絮凝剂在所有絮凝剂中，聚丙烯酰胺类型很多，占絮凝剂市场的95%。该分子可以定制，因此适用于固液分离操作。在聚丙烯酰胺分子中，阳离子和阴离子的官能团互相取代，并且纸浆可以从单一组分转变为多组分，从低浓度到高浓度，从低ph到高ph。加入丙烯酰胺和乙烯后，可以得到聚丙烯酰胺；在丙烯酰胺和dmaea聚合后，可以获得阳离子絮凝剂。在矿物加工过程中，凝聚剂分子量小，阳离子性强，具有促进电中和和桥梁形成的作用。目前，合成凝聚剂已基本取代无机凝结剂。（2）粘合剂膨润土用于铁矿石球团，以聚丙

4、烯酰胺和羟甲基纤维素钠为基础。这种合成粘合剂可以增加颗粒的强度，获得更好的表面性能并增强抗裂性。此外，合成粘合剂在炼钢中的铁还原中起重要作用并且可防止二氧化硅进入颗粒。（3）分散剂分散剂和絮凝剂的功能是相反的。它吸附在矿物的表面并促使它成为单个颗粒。他们大多数是基于聚丙烯酸钠。可用于陶瓷生产和造纸工艺中，分散粘土碎屑，矿物颜料，调整金矿流变性能；用于矿浆处理，可以降低紙浆的粘度，并加速研磨过程。另外，助磨剂可以精细地研磨浆料，减少研磨机的数量，并提高处理效率。（4）防垢剂石灰，方解石和碳酸钙在加工过程中容易形成结垢。以金矿加工为例，筛网的结垢会导致管道堵塞，沉积在活性炭的孔隙中，影响加工效率。

5、硫酸矿石用硫酸氧化，硫酸与碳酸钙反应形成石膏。在这方面，使用少量防垢剂可防止结垢并提高处理效率。目前，大多数阻垢剂都是以聚丙烯酸钠为基础的，部分阻垢剂也是磷酸盐。其作用机理的分析是破坏晶核，分散团聚体，促进晶体的变形，以避免颗粒的附着。当然，除了用于矿物加工和湿法冶金以外，阻垢剂还可用于能源和热能设施。4浮选药剂的应用（1）起泡剂。从结构上考虑，发泡剂具有中等长度的羟基链，极性基团，属于高分子化合物，对水和空气具有亲和性。极性基团是羟基并以醇和二醇的形式存在。它们的hlb值从6到8，其作用原理是降低水和气之间的界面张力，从而形成气泡。此外，发泡剂还具有以下效果：发泡剂与收集器一起使用，并且可以

6、吸附在水或矿物的界面上，减少了收集器的使用量并促进了矿物的浮选。发泡剂和收集剂共存于溶液的胶束中，并且由于静电排斥力减弱，收集器的胶束浓度降低，这有利于胶束的形成。发泡剂与收集器离子结合并可吸附在气泡的外表面上。通常，水溶性二醇类发泡剂具有更强的发泡性。不溶于水的醇基发泡剂具有更好的选择性。（2）有机抑制剂有机抑制剂主要分为两大类：一是多糖类，如瓜尔胶，淀粉，糊精，cmc；其次是多酚，如烤橡胶，木质素和含羞草。这些抑制剂的共同特征是它们在分子，离子和羟基中含有多个oh基团。将其应用于矿物加工可以防止收集器吸附在表面上，增加亲水性，并建立水合屏障。另外，一些抑制剂可以用作分散剂来调节泡沫。多糖以

7、淀粉为例。在磷酸盐基的作用下，赤铁矿的亲和力可以增强。例如，多元酚可以用作碳质材料，硫化铜和硫化铁的抑制剂。（3）脂肪酸收集器本类收集器具有长羟基链和羟酸混合物的特征。羟基链是疏水性的，并且极性羟基是亲水性的，因此脂肪酸分子具有表面活性剂的性质。因为脂肪酸收集器具有发泡功能，所以它们可以在没有组合发泡剂的情况下使用。这种收集器主要用于萤石矿和磷矿的浮选，也可以去除玻璃砂中的氧化铁。脂肪酸分子含有羟基，其在酸性环境下不溶于水且在碱性环境下可溶于水以产生羟基酸阴离子：rcooh+oh-=rcoo-+h2o.常用的脂肪酸收集器是基于焦油，其中活性成分是c18脂肪酸。缺点是它含有松香酸，降低了脂肪酸的选择性。因此，在使用时，应控制松香酸的含量以增加收集器的选择性。5结束语矿物加工中离不开化学药剂，文中分别介绍了无机药剂、溶剂萃取药剂、合成聚合药剂、浮选药剂的类型和作用。这些药剂的合理使用，可以提高矿物加工效率，提升产品性能质量，一方面促进矿物加工企业健康发展，另一方面满足经济社会的使