微细粒黑钨矿选择性絮凝剂的研究.PDF

5 O ， 微细粒黑钨矿选择性絮凝剂的研究 皱强 了系统的研究。结果表明，F D对 钨矿的选择性絮凝效果最佳。以F D为黑钨矿 的选 择性絮凝 娜词 型盟 ， 边 选择性絮凝工艺是指在中低速搅拌条件 待用。经化学分析，黑钨矿样wO。 含 量 为 下， 先添加 适宜的p H调整 剂和脉石 矿物分散 剂， 使 矿浆处于 良好的分散状态 ， 再 添加 适量 的 高分子选择性 絮凝 剂，使 目的矿 物选择性 絮凝成 团，而脉石矿物仍处 于分散状态 ，再 根 据矿石性质辅 以各种 不 同的分离方法 ，从 而实现絮团与脉石矿物的分离。选择性絮凝 工艺过 程简单， 易于 工业化， 但该 工艺能否应 用于 实践 ，关键在于研究探索 出 目的矿 物的 选 择性 絮凝 剂和脉 石矿物的选择性分 散剂。 本文选择 阴离 子聚 丙烯 酰胺 AP AM 、 羧甲基纤维素 C MC、糊精和F D四种 典 型 的高分子絮凝剂，就其在不 同用 量和 不同 p H值条件下 ，对微细 粒黑 钨矿 及 四 种 脉石 矿 钧 方解石、萤石 、石榴石 和石英 的选 择性絮凝性能进行了系统的研究，以期探索 出微细粒黑钨矿的最佳选 择性絮 凝剂 。 1矿 物 、 药剂和 试验 方法 1 ． 1 矿 物 黑钨矿、萤石、石榴石和石英均取自湖 南柿竹 固有色金属矿 ，方解石取 自 香 花 蛉 矿。经 手选挑拣，破碎 ，瓷磨后 ，水析 制取 等降直径为 一i 0 1J , m粒级 的矿样 。用 去 离 子 水清洗3 次。石英 在8 0 ℃下烘干装瓶备 用 ， 其余矿 物用去离子水浸泡 ，装进烧杯 ，密封 ●北京矿冶研究总院博士北京1 呻0 4 4 7 o ． 9 8 ， 锰 铁 比4 ． 1 2 ，纯 度9 4 ． 6 4 } 石英矿 样I O 2 含量 9 6 ． o 2 ； 萤石矿 样 Ca F 2含 量 9 了 ． 3 4 }石榴石矿样铁 含量l 3 ． 1 ， 纯 度 9 5 J方解石 矿样Ca O含量 为5 4 ． 8 4 ， 纯 度9 7 ． 7 9 。 1 ． 2药剂 阴离子聚 丙烯酰 胺 AP AM 由 广 州 南中化工厂制造 ，分子量为3 0 0 4 0 0 万；羧 甲基纤维索 C MC由无锡 电化 J 一制 造 I 糊精 和F D为试验室 自制}盐酸 和氢 氧 化钠 为分析纯 试剂。 1 ． 5试验方 法 单矿 物或 人工棍台矿物 的选择性絮凝是 按沉降试验方法在 自制的 3 o mm沉 降 筒 中 进行 的，其容积为 l 5 0 ml 。分散 搅拌 速度 为 1 S S 0 r ／ mi n ，絮 凝搅 拌速度为 1 0 5 0 r ／ rai n ，沉 降时 间4 0 s 。矿 浆的p H值 由p HS - 型酸度 计 潮 定。每次沉降试验 给矿约为 E 。 2试验 结 果 与讨 论 2 ． 1 阴离 子聚 丙烯 蠢睦 AP A M 对 曩 鲁 矿及 四种辟 石矿物的絮凝性能 阴离子聚丙烯酰 胺是一种絮凝能 力很强 的絮凝剂。它 的缺点 表现为选择性较差 。前 人曾对AP AM絮凝微细 粒黑钨矿 作过 一 些 维普资讯 3 1 研究 ，但 效果不理想 。 图1 为AP AM在不 同p H值矿浆 中对微细 粒 黑钨 矿及四种脉石矿 物的絮凝 效果。可 以 看 出，在 较广泛 的p H范围 内， AP AM只对石 荚 无絮凝 效果，对其余 四种矿物 均有较强 的 絮凝能 力。这表 明，APAM有很强 的 絮 凝 能力 ，但选择性 较差 。 田l p H对AP AM絮凝各 种矿物的影响 A P A ． M甩t t t ／ L，沉膏时阊t q l 蔫 钙 2 青解 石j 3 --萤商 ． 石榴石}}- 石英 。 图2 是A卜AM在不同用量下对擞细粒 黑 鹤矿及四种脉石矿物的絮凝效果 。 可 以 看 出，当AP AM用量为4 mg ／ L， AP AM 对 黑鹤矿，方解石、萤石和石榴石的絮凝能力 最强’当AP A M用量超过4 mg ／ L时 ， 对 石 榴石 和方解 石的絮凝能力稍 有下降，对石 英 则根本 无絮凝效果 。 蟹2 A P A H 甩量与备矿鞠絮凝的羲系 沉障时间4 0 s ； 其案图注同图1 1 ． 2 蓉 甲基 纤簟素 C MC 对 ■鲁矿 豆四 种腺 石矿物的鼍凝性餐 C MC --种应用晕广的水溶性纤雏 素． 主要 作为一种抑 制剂应 用于浮 选工 业，同时 它 也是一种絮凝 剂。本文对CMC絮 凝微细 粒 黑钨矿及 四种脉 石矿 物的 行为进行研究， 以鉴别 其絮凝能力 和选 择性 。 图3 是CMC在不 同p H值矿 浆 中 对 微 细 粒黑钨矿及 四种脉石矿 物的絮凝效果 。可 以 看出，在弱碱性矿浆中 p H8 ～9 ， C MC 对黑钨矿 有较强 的絮凝能力 ，对萤石 有中等 强度的絮凝能力 ，对方 解石 的絮 凝 能 力 一 般，对石榴石的絮凝能力很微弱，对石英则 根本无絮凝能力。 当p H1 1 ． 6 时， 所 有 矿 物均被 完全 分散 。试 验过程 中还发现，与其 它絮凝剂相 比，CMC形成的絮 圃不 紧 密 ， 相互排斥，流动性羞，难以沉降，近似于凝 朦形态。 囤 p H 对C M C 絮凝各矿物的影响 CMC用量S 2 m g ／ L ，沉降时同蛐 囤注同囤l 图 4 CMC在 不同用量 下对黑钨矿及 四 种脉石矿 物的絮凝效 果。可 以看 出， 当CMC 用量达6 4 mg ／ L时 ，C MC对各矿石 的絮凝 能 力顺序依次为；黑钨矿 萤石 方 解石 石 榴石 石 英。总的 来说，CMC的选 择 性虽 优于A P A M，但絮凝能力很徽弱，不宜用作 絮凝 剂。 2 ． 5 栩精对 ■鸽矿殛 四种砖 石矿 物的 絮 凝 效 果 糊精 是一种变性淀粉 ，是淀 粉不 同程 度 裂解 的中间产 物 ，随着 不同的化 学 处 理 过 程，碳罐袋解的长短程度也不尽相同。与其 3 甘 雾 噻 蛙 维普资讯 3 2 3 骨 { L 瘁 c McE量c 珀g f 1 0 图4 CMC用量 与各矿物 絮凝 的关 系 沉降时间们钟 图注同图1 它 的高分子絮凝荆相 比，糊精 的 分 子 量 较 小 ，糊精应用于选矿，主要作为脉石的抑 制 帮， 同时糊精 也具 有一 定的絮凝能力。 因此 本文对 糊精 絮凝微 细粒 黑钨矿及四种脉石矿 物 的行 为进 行了研究。 图5 是j嘲 精在不同p H值矿浆中对黑钨矿 及 四种脉石 矿物的絮凝 效果。 在较广泛 的p H 范围内 L p H3，糊精 列黑钨 矿、方解石 和萤石均有较强的絮凝能力，对石英无絮凝 能力， 当p H 8 ． 5 时，石 榴石被 完 全分散 。 总 的说 来， 糊精的絮 凝能力 比AF AM 稍弱，但选择性 比AP AM稍强 。 琶 斟 彝 能 蛙 D H 图5 p H对糊精絮凝 各矿 物 的影 响 翱精甩量3 2 m曹 ， L ，沉降时佣l B 圈注同圈1 图6 是糊精在 不圊用置下对微细粒 黑 钨 矿及四种脉石矿物的絮凝效果。可 以看出， 当糊精用量超过2 5 m L时 ，黑钨 矿和 方 解 石的絮凝效果随糊精用置的增加而下降，萤 石 和石榴 石 的絮凝 效果则 随糊精 用量的增加 而增 强，石英在 任何糊精用量下都 不絮凝， 均 处于 分散状态 。 图6 期精用 量与各矿物絮凝 的关系 沉降时佩巨 0 辫 匿 同髓1 2 ． 4 FD 对黑钨矿殛 四种脉石矿物 的絮凝 性 能 F D是一种 自制的经过改性的来源 广 泛 的絮凝 剂。 本文 首次将FD应用于 设细 粒 黑 钨矿选择性絮凝的研究。 图7 是F D在不同p H值时对徽细粒 黑 钨 矿及 四种脉石矿 物的絮凝 效粜。在整 个 p H 范围 内，石英一直 处于分 散状态。 当p Hi6 时，石榴石 开始被 完全分散 ； 当p HI 1 ． 9 时，萤石也处于分散状态，此时只有黑钨矿 和方解 石仍被絮凝 ， 且絮凝 物沉 降率达9 4 。 霉 * 嚣 螋 蛙 图T p H 对F D 絮凝各矿物的影响 FD用量1 m巨 ， L ，沉降时间们s 。匣注商图1 不难看 出，F D的絮凝 能力与AP AM相 近， 而 其选择性却比A P AM要高很多。 图8 是F D在不同用量下对黑钨矿及四 维普资讯 3 5- 脉 石矿物 的絮 凝效 果。可 以看出，当 FD 的 用量在5 ～4 o m g ／ L之间时，黑钨矿絮凝能力 最强，方解石次之，萤石第三，石榴石和石 窭 静 嚣 魁 蛀 F D用量 rag ／ L ] 图8 D用■与 各矿 物絮凝的关 系 梳 降时圊丑 0 s j圉注同圈l 英则完 赴于分散状态。 当F D用 量超 过 8 0 m g ／ L时，所有矿物均被完全分散。 矿及四种脉石矿物的图文分析可知；在絮凝 能力上，其顺序依次为 t AP AMFD 糊 精 C MC j 在选 择性 上 ，其顺序依 次 为 FD 糊精 I CMCAP AM。 综合考 察其选 择性絮凝效 果，F D是微细 粒 黑钨矿最 适宜 的选择性絮凝剂。 2 ． 5 量鹤矿与脖石人工混台矿物的分离 为了证明F D是微细粒黑钨矿有效 的 选 择性絮凝剂， 试验采用F D为黑钨矿选择性絮 凝剂，六偏磷酸钠为四种脉石矿 物 的 分 散 剂 ，使微细粒黑钨矿 与方 解石、萤石、石 榴 石和石英 的单一 人工混合矿及黑钨矿 与四种 脉 石人 工混合矿 实现了 良好的分离 。分选 指 标见下表 。 3结 语 由 以上 四种典型 絮凝 剂絮凝微细粒黑钨 1 ． 通过 对AP AM、CMC、糊精 和FD絮 褒1 分选指标 池W一黑钨矿；Q石英；F 萤石J G石榴石J C方 解石 凝微细粒黑钨矿及四种脉石矿物的试验研究 认 为， FD是微 钿粒黑鸨 矽最适宜 的的选择 性 簧 ， 一， 次 F D 鳓 碧 簿性 絮 ， 六 偏磷酸钠为四种脉石矿物的分散剂，不仅实 现 了微细粒黑钨矿 与石英 的分离 ，而且实现 了微细粒黑鹌矿与方解石、 萤磊和 楹石 以 及 四种脉 石人工混 合矿 的分离，并取得 了较 好的分选 指标 。 * * * 维普资讯