磷矿浮选药剂的进展_下_.pdf

第3期 2008年6月 矿 产 保 护 与 利 用 CONSERVATI ON AND UTI L IZATI ON OFM INERAL RESOURCES №. 3 Jun. 2008 磷矿浮选药剂的进展下 3 周杰强 1 ,陈建华 2 ,穆枭 2 ,魏宗武 2 1. 中国铝业郑州研究院,郑州, 450041; 2.广西大学资源与环境学院,南宁, 530004 摘 要综述了近年来国内外部分磷矿浮选药剂的文献资料,详细介绍了磷矿浮选中捕收剂和抑制剂两方面 的进展,并提出了今后的研究方向。 关键词磷矿;浮选;捕收剂;抑制剂 中图分类号 TD871 . 3; TD923. 1 文献标识码A 文章编号 1001 - 00762008 03 - 0055 - 04 Progress of Flotation Reagents for PhosphorusOres ZHOU Jie - qiang, CHEN Jian - hua, MU X iao, et al . Zhengzhou Research Institute ofLightMetals, China Alum inum Corporation, Zhengzhou 450041, China Abstract This paper reviewed the domestic and international literatures about flotation reagents for phosphorus ore in recent years .Collectors and depressants of phosphate ore flotation were intro2 duced in detail, and research trends about phosphate ore flotation reagentswere put forward. Key words phosphorus ore; flotation; collectors depressants 接上期 2 抑制剂的进展 2. 1 碳酸盐矿物含硅酸盐矿物抑制剂 碳酸盐类矿物含硅酸盐矿物的抑制剂是国 内药剂研究的重点。早在20世纪70年代后期,我 国就已开始采用硝基腐殖酸钠、 木素磺酸钙、 磺化酚 焦油甲醛缩合物等作为碳酸盐矿物含硅酸盐矿 物的抑制剂。我国已合成多种单宁的类似物作抑 制剂应用在选矿工业中,目前主要有S - 808、S - 711、S - 214、S - 217、S - 804、S - 721等。S系列抑 制剂主要成分为萘、 粗菲、 苯酚的磺化物分别与甲醛 综合反应物。 S - 808是目前公认的效果较佳的抑制剂,已成 功地用于王集磷矿的反浮选流程中。但该药毒性 大,导致废水处理费用和难度较大,现已推出它的代 用品S - 711,并在王集磷矿、 宜昌磷矿进行了选矿 试验,获得了与S - 808相近的选矿指标,废水处理 费用也较低 [58] ; S - 217也已成功地应用于阿尔巴 尼亚某地磷矿; S - 804及S - 217应用于磷矿试验, 效果亦佳。 F103为改性腐殖酸钠产品,有较强的适应能力。 先后用于朝阳、 海口等磷矿的探索性试验和实验室 试验,效果都较好。特别是在降低磷精矿中MgO和 尾矿中COD等方面取得了优于S - 808、 木素磺酸 钙、 水玻璃的良好指标。S M - 101是在S - 808基础 上研制成的一种新药剂,不含S - 808的主要成 分 磺化物和二磺化物,近于中性,也是硅钙质胶 磷矿直接浮选的良好抑制剂。对王集磷矿试验表 明,该药剂抑制脉石能力较强,且用量比S - 808少, 尾水COD指标大幅度降低,选矿指标与S - 808接 3收稿日期 2006 - 12 - 22;修回日期 2007 - 03 - 04 作者简介周杰强1982 - ,男,硕士,研究方向为矿产资源综合利用、 废弃固体回收。 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 近 [59 ]。另外 ,有报道称, SG10也能达到S - 808的 抑制效果。 黑液和BS - 33都是以造纸废液为主要原料制 成的价格低廉的磷矿抑制剂。用黑液代替木素磺酸 盐,可获得与单独使用木素磺酸盐相近的指标。BS - 33的磺化度为16～12, pH为11～12。金家河磷 矿浮选中用BS - 33得到了P2O529. 51、 回收率 85. 41的精矿。但它对白云石的抑制效果不及S - 808。 L339已成功地在硅钙质沉积变质磷灰岩矿石的 的浮选中应用。在锦屏磷矿进行试验所取得的指 标,达到同类矿石的世界先进水平。用于王集磷矿 三层矿的实验室试验,获得了与S - 808、S - 711相 当的指标。与S - 711相比,L339的原料来源广且便 宜,碱耗较低,因而具有经济优势。 YZS碳酸盐矿物抑制剂 [60 ] 制造YZS的原料为 食品加工厂的残渣,在残渣碎至- 20目,置于pH 3的盐酸水溶液中,在30℃ 下搅拌4～6 h,过滤分离 母液,置于反应釜中,加入石灰乳控制pH 10左 右,搅拌30 min, ,过滤分离,用50℃的热水洗涤沉 淀至无Cl - 被检查出。将沉淀液悬浮于3倍水中, 加草酸调节pH值至3. 5左右,在60℃ 反应2 h,过 滤除去沉淀和杂质,所得滤液即为YZS水溶液。其 为淡黄色或褐色粘稠液体,易溶于水,水溶液pH约 为6。其主要成分是具有对称结构的六磷酸酯,分 子量为660,典型组成可表达为C6H18O24P6。用氧 化石蜡皂为捕收剂, YZS作抑制剂浮选磷灰石,经选 别,磷精矿品位P2O531. 36 ,精矿含MgO 1. 56 , 效果比用水玻璃、 木素磺酸钙和S - 711抑制MgO 的效果都好。 NDF [61 ]抑制剂 它是芳香烃磺酸与甲醛缩合 物,经红外光谱测定,平均核数n 9,是胶磷矿浮选 的抑制剂。用米糠油松香钠皂作捕收剂,NDF作抑 制剂,浮选浏阳磷矿闭路试验获得了精矿P2O5 31. 2、 回收率79. 18的良好指标。 酸性水玻璃抑制剂 [62 ] 张泽强等研究了某地硅 钙镁质胶磷矿,试验结果表明酸性水玻璃对被 Ca 2 、Mg 2 离子活化的硅酸盐矿物有较强的选择性 抑制作用。其选择性抑制效果比常规水玻璃等抑制 效果明显。 Mw - 1抑制剂 [63] 有人对云南海口磷矿擦洗尾 矿进行浮选试验表明,新型泡沫调整剂Mw - 1对硅 酸盐矿物有较强的选择性抑制作用。使用Mw - 1 后,以水玻璃为调整剂,可实现无碱常温浮选,且泡 沫流动性好,易消泡。经闭路工艺流程后,可获得 P2O532. 19、 回收率81. 16、 产率67. 09的良好 精矿指标。 碳酸盐矿物含硅酸盐矿物抑制剂方面的进 展,国外也有报道。如巴西用古尔胶衍生物D5代替 苛性淀粉抑制碳酸盐脉石而浮出磷灰石精矿,收到 了较好的效果。 2. 2 含磷矿物的抑制剂 与国内不同的是,国外不太注重碳酸盐矿物抑 制剂的研究,而对含磷矿物的抑制剂研究较多。主 要可以分为以下两类 1无机酸及盐类抑制剂如磷酸、 硫酸、 硅氟 酸、 磷酸盐 法国地质与矿业研究局的亨奇利等人 对含碳酸盐的磷灰石进行试验,用磷酸盐-燃料油 的混合捕收剂,在适宜条件下从硅质脉石中大量浮 选磷矿物和碳酸盐,然后在pH 6时,对泡沫产品 调浆。用硫酸抑制磷酸盐,并加入少量捕收剂浮选 碳酸盐 [64 ]。前苏联的卡拉套对胶磷矿研究较多 ,几 乎研究过所有的选别方法。其用磷酸盐作为胶磷矿 的抑制剂,煤油和塔尔油作捕收剂,从含P2O5 22. 5的原矿中可得到含P2O528、 回收率75 的磷精矿 [65 ]。 磷酸抑制磷矿物 [66～67 ] 地球上有大量以碳酸盐 为脉石的磷矿,由于碳酸盐和磷酸盐矿物的表面性 质相似,同为含钙矿物,难以浮选分离。据称用磷酸 为抑制剂,用脂肪酸为捕收剂进行反浮选,从沉积岩 矿石中浮去碳酸盐抑制磷酸盐矿物,效果不错。 2有机物类抑制剂国际选矿杂志曾报道过 用茜红素- S作磷灰石的抑制剂来浮方解石,以及 在浮选SiO2过程中用聚丙烯酰胺作磷酸盐矿物的 抑制剂。Hsieh, Shuang shii等人在处理佛罗里达风 化白云质磷酸盐矿石时,在从磷精矿中浮选白云石 的过程中,以双膦酸作磷酸盐矿物的抑制剂,获得了 含P2O529. 5～30. 6、 回收率82. 6的精矿; MgO的含量从原矿的2降至0. 7～1. 0 [68]。 带有膦酸基团的抑制剂 [69 ] 用带膦酸基团的新 型抑制剂在浮选磷灰石-碳酸盐-镁橄榄石时得到 较好的效果。例如用代号为AMΦ- 3氧化物作抑 制剂获得的浮选指标与用水玻璃相近。而AMΦ- 3 65矿产保护与利用 2008年 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 用量为100 g/t,水玻璃用量为750 g/t。 双膦酸W - 10对胶磷矿有强烈的抑制作用,对 白云石抑制作用很弱,表现出良好的选择性。在弱 酸性介质中,对胶磷矿与白云石的混合矿亦有相同 的分选效果,其双膦酸的浓度只有磷酸的1 /200,且 在中性及碱性介质中分选效果也很好。开阳磷矿矿 石浮选试验以羟乙叉二膦酸为磷矿物抑制剂,松油 为起泡剂,硬脂酸作碳酸盐矿物的捕收剂,获得的精 矿品位达35. 2 ,回收率77. 29 [70～71 ]。 AccophosA950磷酸盐抑制剂是一种以聚丙烯 酰胺为基础含有羟基和羰基的聚合物 [72～73 ]。它可 用在胺浮选回路中,分离磷酸盐和SiO2;用脂肪酸 为捕收剂浮选磷酸钙时也发生类似的抑制作用,该 抑制剂用量少,一般为5～20 g/t。 另外,用脂肪酸作捕收剂浮选磷矿时,可用烷氧 基化烷基酚作抑制剂,这种抑制剂是由乙氧基化二 烷基苯酚和乙氧基化一烷基苯酚组合而成,烷基长 度为C12～18个碳原子,苯环被2～6个氧乙烯基取 代,据称这种抑制剂有一定效果。 3 结 语 从本文收集到的浮选药剂的信息看,可总结出 以下几点结论 1新药剂的研制占相当大的比重,因为性能 好的新药剂不但能较大幅度提高浮选指标,而且对 越来越难选的磷矿有着更大的适应性。近年来在浮 选药剂的研制或选用方面的主要趋向是多官能团 化、 官能团中心多样化、 聚氧乙烯基化、 异极化即两 性化、 弱电离或非离子化以及混合协同化。例如新 型捕收剂WHL - P1、S - 08等。 2混合用药很广泛,由于混合用药在一定程 度上可以产生协同效应,效果明显优于单一用药。 可以预见,混合用药是今后浮选药剂的重要研究方 向之一。 3捕收剂方面由于磷矿浮选流程目前大都 仍需要加温或稍微加温,这不仅增加能耗,而且降低 浮选作业效率。因此,开发新型低温捕收剂迫在眉 睫。例如已经开发成功的PA - 900B等。 4抑制剂方面随着开采磷矿的难度加大,国 内外在开发研制新型磷矿捕收剂的同时,也加大了 新型抑制剂的开发研究。像已经开发成功的经典抑 制剂S - 808及其替代物S - 711等。 参考文献 [1]唐云.浮选药剂TS在胶磷矿浮选中的应用研究[D ].成 都四川大学硕士学位论文, 2001, 3. 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