2024-12-30 來源:鑫海礦裝 (152次瀏覽)
磷礦石的主要有用成分是磷灰石,其中磷(P)的含量是衡量磷礦石質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)。磷灰石晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜,屬于六方晶系,其晶體常呈六方柱狀或板狀。自然界中大部分磷礦石品位較低,且常與其他脈石礦物共生,這些都是影響磷礦質(zhì)量和后續(xù)加工性能主要因素。目前浮選是磷礦選礦提純中常用的方法之一,能有效提高磷礦品位從10%-15%提高到30%以上,而在浮選過程中,藥劑的使用與選擇是提高浮選效率的關(guān)鍵,本文主要介紹磷礦石浮選常與藥劑有哪些?
脂肪酸類捕收劑(如油酸、亞油酸等)在礦漿中會發(fā)生解離,其陰離子部分能夠與磷灰石表面的鈣離子(Ca2?)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成化學(xué)鍵合或化學(xué)吸附,使磷灰石表面疏水。
這類捕收劑對磷灰石有較好的捕收能力,來源廣泛,價格相對較低。但它的選擇性相對較差,容易受到礦漿中其他離子(如 Ca2?、Mg2?等)的影響。當(dāng)?shù)V漿中存在大量的鈣、鎂離子時,它們可能會與捕收劑反應(yīng),形成沉淀或消耗捕收劑,降低捕收劑對磷灰石的選擇性和捕收效果。
膦酸類捕收劑(如苯乙烯膦酸、烷基膦酸等)分子中含有膦酸基團(tuán)(-PO (OH)?),能夠與磷灰石表面的鈣離子等發(fā)生強(qiáng)烈的化學(xué)吸附作用,形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵。這種化學(xué)鍵合作用使得磷灰石表面的親水性轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷?,從而?shí)現(xiàn)與脈石礦物的分離。
膦酸類捕收劑對磷灰石的選擇性較高,捕收能力強(qiáng),在較寬的pH范圍內(nèi)都能有效工作,且能夠在較低的藥劑用量下實(shí)現(xiàn)較好的浮選效果,減少藥劑成本。然而,膦酸類捕收劑的合成工藝相對復(fù)雜,成本較高,這在一定程度上限制了它的大規(guī)模應(yīng)用。
松醇油又稱2#油,其主要成分是萜烯醇,能夠降低水的表面張力,在礦漿中形成穩(wěn)定的氣泡。當(dāng)?shù)V漿被攪拌充氣時,松醇油產(chǎn)生的氣泡能夠攜帶已經(jīng)被捕收劑作用而疏水的磷灰石顆粒上浮到礦漿表面,形成泡沫層,從而實(shí)現(xiàn)磷灰石與脈石礦物的分離。其作用過程是通過在氣-液界面吸附,使氣泡表面具有一定的彈性和穩(wěn)定性,防止氣泡過早破裂。
松醇油具有起泡能力強(qiáng)、泡沫穩(wěn)定性適中的特點(diǎn),能夠適應(yīng)多種磷礦浮選工藝條件,在不同類型的磷礦浮選中都有廣泛應(yīng)用,其價格相對較為合理,來源穩(wěn)定。但在使用過程中,需要注意控制其用量。
水玻璃即硅酸鈉,在磷礦浮選中主要起到抑制脈石礦物的作用,在礦漿中會水解形成硅酸膠體,硅酸膠體能夠吸附在脈石礦物表面,形成一層親水的保護(hù)膜,阻止捕收劑在脈石礦物表面的吸附,從而使脈石礦物保持親水狀態(tài),不隨氣泡上浮。
水玻璃是一種常用的抑制劑,具有抑制效果好、價格低廉、來源廣泛等優(yōu)點(diǎn)。它可以抑制多種脈石礦物,如石英、長石、云母等,在磷礦浮選中應(yīng)用廣泛。然而,水玻璃的抑制作用具有一定的選擇性,如果用量控制不當(dāng),可能會對磷灰石也產(chǎn)生一定的抑制作用,影響磷礦的浮選回收率。
六偏磷酸鈉能夠與礦漿中的多價金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),形成穩(wěn)定的絡(luò)合物。這些絡(luò)合物可以消除金屬離子對浮選的不良影響,因為金屬離子可能會與捕收劑反應(yīng)生成沉淀,降低捕收劑的有效性,或者吸附在礦物表面改變礦物表面性質(zhì),影響浮選選擇性。
六偏磷酸鈉對金屬離子的絡(luò)合能力強(qiáng),能夠有效改善浮選環(huán)境,提高浮選選擇性。它在抑制含鈣、鎂脈石礦物以及消除金屬離子對浮選藥劑的干擾方面具有顯著效果。但六偏磷酸鈉的成本相對較高,在使用時需要綜合考慮成本和效果。
pH 調(diào)節(jié)劑(如碳酸鈉、硫酸等)在磷礦浮選中用于調(diào)節(jié)礦漿的pH值,創(chuàng)造適宜的浮選環(huán)境。不同的浮選藥劑在不同的pH值下具有不同的活性和選擇性。當(dāng)使用脂肪酸類捕收劑時,通常需要將礦漿pH值調(diào)節(jié)到8-10之間,在這個堿性環(huán)境下,脂肪酸類捕收劑能夠充分解離,發(fā)揮較好的捕收作用;而當(dāng)使用胺類捕收劑時,可能需要將礦漿pH值調(diào)節(jié)到酸性范圍,使胺類捕收劑以陽離子形式存在,增強(qiáng)對磷灰石的捕收能力。
通過準(zhǔn)確控制礦漿pH值,可以優(yōu)化浮選藥劑的性能,提高磷灰石與脈石礦物的分離效果。碳酸鈉作為堿性調(diào)節(jié)劑,具有緩沖性能好、對設(shè)備腐蝕性小等優(yōu)點(diǎn);硫酸作為酸性調(diào)節(jié)劑,調(diào)節(jié)pH值迅速,但使用時需要注意安全,防止其對設(shè)備和操作人員造成傷害。
綜上所述,磷礦浮選藥劑在磷礦選礦過程中起著關(guān)鍵作用。通過合理選擇和使用捕收劑、起泡劑、抑制劑和調(diào)整劑等藥劑,能夠?qū)崿F(xiàn)磷灰石與脈石礦物的有效分離,提高磷礦品位,滿足農(nóng)業(yè)和化工等行業(yè)對高品位磷礦的需。在實(shí)際應(yīng)用中,需要根據(jù)磷礦石的具體性質(zhì)、浮選工藝要求和經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件等因素,優(yōu)化藥劑制度,以達(dá)到理想的浮選效果。
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