浮选金红石用的捕收剂和调整剂

综 述
浮选金红石用的捕收剂和调整剂
朱建光
(中南大学资源与生物工程学院 湖南长沙 410083)
摘 要 本文介绍了浮选金红石用的捕收剂和调整剂。

在捕收剂部分介绍了脂肪酸、美狄兰、苄基胂酸、苯乙烯膦酸、烷胺二甲膦酸、烷基磷酸氢酯、烷基羟肟酸和水杨羟肟酸等对金红石的捕收性能;在调整剂部分,介绍了硝酸铅、六偏磷钠、羧甲基纤维素(CM C)、氟硅酸钠、硫酸铝和糊精等的活化或抑制性能。

简略说明捕收剂和调整剂的作用机理,并略加述评。

关键词 金红石 浮选 捕收剂 活化剂 抑制剂
前 言
我国拥有丰富的钛资源,主要是钛铁矿和金红石,目前我国共发现金红石矿床59处 1,其中大型矿床13个,中型矿床11个,小型矿床35个,探明总储量1亿t以上。

随着勘探工作的深入,可能还要增加,尽管各地矿石性质有些差异,但它们之间却有很多相似之处。

有人 2通过7个金红石矿石工艺特性的分析,认为这7个矿床的金红石矿石有下述共同特点。

品位低,一般含T iO22%~4%左右,伴生有钛铁矿,钛赤铁矿、赤铁矿、磁铁矿等磁性矿物,这些磁性矿物的密度均大于4 2g/cm3与金红石密度4 2 ~4 3g/cm3相近,脉石矿物含有角闪石、绿泥石、石榴石、磷灰石、榍石、云母和长石等。

嵌布粒度细,且与其它矿物嵌布关系复杂,含有硫(主要是黄铁矿)和磷(磷灰石)等矿物。

由于一些脉石矿物比金红石易泥化,选矿时产生大量矿泥,金红石中一般以类质同象存在的Fe、Si和Ca等杂质难以除去,因此对金红石矿石进行选矿富集时,宜视矿石性质不同采取不同的方法和流程,本文只讨论用浮选法处理金红石矿石时所用的捕收剂和调整剂。

1 捕收剂
金红石的捕收剂有:羧酸类及其皂。

不饱和脂肪酸 3有油酸和亚油酸。

饱和脂肪酸有月桂酸(皂)和氧化石蜡皂等。

膦酸类捕收剂有苯乙烯膦酸和烷胺二甲双膦酸等。

胂酸类捕收剂有苄基胂酸。

羟肟酸类捕收剂有C7-9羟肟酸(NM-50),水杨羟肟酸等。

下面择重要者介绍。

1.1 脂肪酸作捕收剂
户鼎金红石矿石中的金红石粒度细,矿石易碎,难选,含金红石2.07%。

主要脉石密度(g/cm3)为方解石2.91,绿泥石2.74、石英2.68、白云石2.91、蛇纹石2.62、云母3.12、金红石4.23、铁矿物5 12。

因此用重选法以离心机抛弃一部分细粒脉石矿物和矿泥,再用磁选除去磁铁矿,使金红石得到富集,富集后的金红石矿石由于嵌布粒度细,采用脂肪酸作捕收剂,Na2Co3作pH调整剂,CM C作抑制剂,松醇油作起泡剂,通过一粗一扫丢尾矿,粗精矿经三次精选,精!尾矿和扫精混合返回粗选,精∀和精#尾矿顺序返回的浮选流程得到浮选精矿,再用盐酸和氢氟酸酸清洗浮选精矿,得到含87.0% T iO2,回收率49.4%的钛精矿 4。

油漆厂的微细粒度料含TiO242.1%和SiO228 7%。

先用重选法(如旋流器)除去含石英轻的部分,重部分得到富集,含T iO254.8%和SiO222 9%。

取600g重部分于2L浮选槽中,加水调浆,加EDTA0 5kg/t,NaF0 5kg/t,用硫酸调pH至2.5~3,加油酸6kg/t,调浆后粗选,丢尾矿;将粗精矿加油酸0 5kg/t,调浆精选。

得到含T iO277.3%,回收率53 1%的精矿 5。

本文作者认为下述两点值得使用脂肪酸作捕收剂时参考:动植物油脂肪酸除椰子油脂肪酸外,多为十八碳脂肪酸,在十八碳脂肪酸中,不饱和的比饱和的效果要好,因不饱和的十八碳酸熔点比饱和的低,
非共轭体系的脂肪酸越不饱和熔点越低,在矿浆中越容易分散,浮选效果越好。

如油酸含一个双键,亚油酸含两个非共轭双键,亚麻酸含三个非共轭双键,它们的熔点分别为16.5∃、-6.5∃和-12.8∃。

它们的浮选性能为:亚麻酸>亚油酸>油酸。

我国特产的桐油中含的桐酸分子中含三个共轭双键,熔点48~49∃,在水中不易分散,作捕收剂时效果比熔点16.5∃的油酸差 6。

另有报导 7,如果使用脂肪酸作捕收剂,不宜用醇类作起泡剂,因为二者产生协同作用,而使胶粒生成的临界浓度和捕收能力下降;含酮的特别是含醚的起泡剂与脂肪酸相互作用后,便提高胶粒生成的临界浓度和表面活性,使其在浮选过程中得到更好的浮选效果。

脂肪酸类捕收剂捕收力强,选择性差,宜用于脉石结构简单,只含石英为主要脉石的金红石浮选,才会得到较高的浮选指标。

1.2 苄基胂酸
1.2.1 单用苄基胂酸
试样采自某金红石选厂棒磨机分级溢流,再磨到0.15mm,经摇床选别后的粗精矿,含TiO2 10 47%,粒度-0.15+0.02m m,主要脉石为铁铝石榴石。

浮选流程为:先用黄药和乙醚醇脱硫后,进入金红石浮选,用硫酸调pH5,加入Na2SiF6作抑制剂,苄基胂酸作捕收剂,乙基醚醇作起泡剂,调浆后通过一粗一扫丢尾矿,扫精与粗精合并进行精选,得到含84.47%TiO2,回收率86.38%的金红石精矿。

用脂肪酸作捕收剂浮选得到含16 93%TiO2,回收率82.10%的金红石精矿。

这说明苄基胂酸比脂肪酸效果好 8。

某地金红石矿石是石榴石角闪石型矿石。

由于角闪石密度重(3.3g/cm3)与金红石密度4.27 g/cm3相差较小,石榴石密度重(4.13g/cm3)与金红石几乎相等,加上金红石粒度细,故用浮选方法进行选别,采用H2SO4作pH调整剂,氟硅酸钠作抑制剂,苄基胂酸作捕收剂,松醇油作起泡剂。

通过条件试验后,进行闭路试验。

先磨矿脱泥后经过一粗两扫三精,扫精!与扫精∀精矿合并返回粗选;中∀和中#顺序返回的闭路流程,可从含2.22%TiO2的给矿,得到含71.62%T iO2,回收率64.87%的金红石精矿 9。

1.2.2 苄基胂酸与油酸混用
试样采自河南某地泥质片岩金红石矿,经磨矿脱泥后得到含TiO22.69%的金红石浮选给矿,用H2SO4作pH调整剂,六偏磷酸钠和CMC作抑制剂,苄基胂酸作捕收剂,松醇油作起泡剂。

经调浆后进行粗选得到精矿!。

粗选尾矿扫选时,调整剂不变,捕收剂用苄基胂酸和油酸混合使用,进行扫!和扫∀,得到精矿∀和精矿#,丢尾矿的开路流程。

精!含10.56%T iO2,回收率22.44%;精∀含11 99%T iO2,回收率50.83%,精#含3.33% T iO2,回收率6.60%,对比精!、精∀和精#指标可见,苄基胂酸与油酸混用比单用苄基胂酸指标高。

试验结果还表明,该试样改用浮选脱钙后,用油酸与苄基胂的混合捕收剂,在弱酸性条件下,经一粗一扫,尾矿再磨再选,混合精矿三次精选的闭路流程,浮选精矿经脱钙后磁选脱铁酸浸除杂后,得到含83.31%T iO2回收率70.62%的金红石精矿 10。

本文作者认为,混合用药往往产生正的协同效应,得到比单一用药为好的浮选指标,在这里苄基胂酸与油酸混用便是好的例子,近年来混合用药已成为浮选药剂研究的一个重要方向。

1.2.3 BF2/E4混合捕收剂
试样取自枣阳金红石矿,粒度-0.015m m占79%,金红石含量6.4%;其原矿含金红石2.60%,钛铁矿0.80%,角闪石67.90%,石榴石9.30%,绿帘石1.70%,绿泥石4.50%,浮选试验用0.5L浮选机,矿浆浓度40%。

单用苄基胂酸(BAA)浮金红石实际矿石最佳条件为:H2SO4用量2.2kg/t,pH 4.5左右,抑制剂氟硅酸钠400g/t,BAA用量1250g/t,扫选BAA 减半,最终实验室浮选指标为:精矿T iO2品位76 2%,回收率55.6%,扫选精矿T iO2品位55.6%,回收率11.4%,尾矿品位2.27%。

混合捕收剂BF2/E4的配比为BAA%F2%E4 =1%1%0.02。

用BF2/E4浮选试样时,用量为1250g/t,Na2SiF6用量为400g/t,粗精矿含69.45%T iO2,回收率75.98%,Na2SiF6用量1200 g/t时,粗精矿T iO2品位75 41%,回收率68 25%,达到单一使用BAA的指标,而BF2/E4中BBA用量只有单用BBA用量的50%,因此BF2/E4混合剂,可取代部分BBA 11。

本文作者认为,BBA毒性大,属淘汰产品。

文中所用Na2SiF6毒性亦不小,且溶解度小,不方便配成溶液亦应属淘汰产品。

为了保护环境,建议使用浮选药剂时,同时考虑各种药剂的毒性,有利于防止污染。

1.2.4 苄基胂酸浮选金红石的作用机理
金红石被破碎后,颗粒表面具有带正电的钛质点,BBA与T i+3、Fe+3、Fe+2、Al+3和Ca+2反应的活性的降低顺序为:
Ti+3>Fe+3>Fe+2>Al+3,>Ca+2。

而带负电的胂酸根与带正电的钛质点的成盐能力很强,而吸附在金红石表面上,苄基疏水而起捕收作用。

1.3 膦酸类捕收剂
1.3.1 苯乙烯膦酸 11
河南某地金红石矿含金红石2.0%,钛铁矿2% ~3%、角闪石45%~50%、石榴石3%~5%、绿廉石15%和辉石5%,还有少量榍石、磷灰石和白云母等。

嵌布粒度细,必须细磨才能单体解离。

选矿流程采用磨矿后先脱泥,然后用Pb(N O3)2作活化剂, Na2SiF6和水玻璃作抑制剂,苯乙烯膦酸作捕收剂,松醇油作起泡剂。

经一粗一扫丢尾矿,然后进行4次精选。

扫精、精!尾矿和精∀尾矿合并脱泥后返返回粗选,精#和精&尾矿顺序返回。

闭路试验结果可得到含57.5%TiO2,回收率74.19%的钛精矿,采用FJ-05-10微型连选浮选机进行浮选扩大试验,每小时处理原矿4.5kg,连续2个班,从含2 09%T iO2的给矿,得到含52 14%T iO2,回收率73 60%的钛精矿,该精矿通过磁选、焙烧和酸洗除杂后,硫磷杂质降到0.05%以下,金红石含量85 13%,TiO2为86.52% 12。

1.3.2 苯乙烯膦酸与脂肪醇混用
有人用苯乙烯膦酸分别与正己醇、正辛醇、月桂醇混合作捕收剂,进行了金红石单矿物和天然矿石的浮选试验,发现高级醇与苯乙烯膦酸的混合捕收剂对金红石的捕收性能比单用苯乙烯膦酸强,效果好,并降低了苯乙烯膦酸的用量,尤其是苯乙烯膦酸与正辛醇混合使用效果最好 13、14。

使用上述捕收剂浮选金红石天然矿石,最佳条件为pH 4.5,用Na2SiF6300g/t作抑制剂,苯乙烯膦酸与正辛醇总用量为900g/t。

浮选得到含75 16%T iO2回收率91.2%的金红石精矿。

并使用光电子能谱对金红石表面价电子结合能进行了测定,认为苯乙烯膦酸在金红石表面上发生了化学吸附,并且金红石表面不同深度处C/P和O/P元素比也呈规律性的变化,证明苯乙烯膦酸和脂肪醇分子呈规律性的排列,极性基指向矿粒表面,疏水基指向水相,而起捕收作用。

本文作者认为,苯乙烯膦酸的最大优点是毒性比苄基胂酸低,但对含钙矿物有很强的捕收能力,故对含方解石较多的矿石,使用苯乙烯膦效果不好,或不能使用。

必须光脱钙后才能使用。

脱钙时目的矿物会跑去相当部分到钙精矿中,损失了目的矿物。

另外合成苯乙烯膦酸时常采用四氯化碳为溶剂,加入三氯化磷,再通入氯气使生成五氯化磷,再与苯乙烯反应生成苯乙烯与五氧化磷的加成物,再水解才得到苯乙烯膦酸。

水解时生成大量的稀盐酸,对合成设备腐蚀,厂家不愿生产这种药剂,除从国外引进和在上海生产过几吨外,国内已无生产厂家,故没有推广使用。

1.3.3 烷胺双甲膦酸
分别用十二胺双甲膦酸(C12H25N
CH2PO3H2
CH2PO3H2
)、辛胺双甲膦酸(C8H17N
CH2PO3O2
CH2PO3H2
)、苄基胂酸(C6H5CH2AsO3H2)和辛基羟基双膦酸
(C C
8H17
OH
PO3H2
PO3H2
)作为金红石和角闪石单矿物的捕收剂进行浮选试验。

试验结果表明,这四种捕收剂有pH5左右时,对金红石均有较好的捕收能力,捕收金红石的性能相似,但辛胺双甲基膦酸和十二胺双甲基膦酸的捕收能力均大于苄基胂酸和辛基羟基双膦酸,并且前两种捕收剂浮选金红石的pH 范围比后两种捕收剂宽。

试验结果还表明,十二胺双甲膦酸的用量最少,苄基胂酸的用量最多。

在这四种捕收剂中以十二胺双甲膦酸为金红石的最佳捕收剂。

在单矿物试验的基础上,分别用十二胺双甲膦酸和苄基胂酸作捕收剂,氟硅酸钠作抑制剂,用实际矿石进行了开路试验,含T iO29.44%的金红石摇床精矿通过一粗两扫丢尾,粗精矿和扫精!合并进行精选!,精!尾矿与扫精∀精矿合并,进行扫精精选,扫精精选精矿与精!精矿合并,进行精选∀,得到金红石精矿。

精∀尾矿与扫精精选尾矿合并为中矿,用十二胺双甲膦酸作捕收剂,通过上述流程,可从含9.44%T iO2的给矿,得到含70.29%T iO2,回收率87.49%的金红石精矿。

捕收剂用量900 g/t;用苄苯胂酸作捕收剂,通过上述流程试验,可从含9 44%T iO2的给矿,得到含71 44%T iO2,回收率76 87%的金红石精矿,苄基胂酸用量1500g/t。

前者指标明显优于后者,并用红外光谱技术和洗涤试验证明十二胺双甲膦酸在金红石表面上的吸附是
化学吸附,在石榴石表面上的吸附是物理吸附 15。

1.3.4 双膦酸
铌铁金红石试样产自江苏新沂地区,含50 41%T iO2Nb2O50.082%和TFe4.40%。

X-射线粉晶衍射结果以及衍射强度I和面间距d的对照数据均证实试样含铌铁金红石。

分别用苄基胂酸、TF-279、双膦酸环烷羟肟酸和水杨羟肟酸等捕收剂对单矿物试样进行浮选试验。

试验结果表明,在最好的pH条件下对各种捕收剂最高的回收率进行对比。

苄基胂酸在pH6时,铌铁金红石回收率63.64%。

TF279在pH7时回收率最高,可达89.28%,双膦酸在pH2~4范围内捕收力最强,回收率为90.87%~91.70%。

环烷羟肟酸在pH7时,回收率为74.47%,而烷基(C7-9)羟肟酸和水杨羟肟酸捕收能力最差,分别为47 93%(pH6)和52.08%(pH5)。

这些捕收剂对铌铁金红石的捕收能力降低顺序排列如下:
双膦酸>TF279>苄基胂酸>环烷羟肟酸>水杨羟肟酸>C7-9羟肟酸。

红外光谱和X-射线光电子能谱研究结果表明双膦酸在铌铁金红石表面上主要发生化学吸附,而固着于铌铁金红石表面上,烃基疏水而上浮 16。

1.3.5 烷基磷酸氢酯
试样为天然矿石,含有金红石、钛铁金红石、石英、白云石、长石和云母。

金红石嵌布粒度很细,磨矿后先脱泥再浮选。

使用的捕收剂有磷酸氢酯(包含磷酸-氢酯和磷酸二氢酯)。

烷基长度在C12~ C16之间,加进添加剂后的磷酸氢酯共计有下面三种:磷酸氢酯加脂肪醇硫酸酯、磷酸氢酯加琥珀酰胺酸盐、磷酸氢酯加石油磺酸钠。

在pH3~6范围内金红石浮得最好,pH小于3和pH大于6时浮选结果变坏,金红石回收率降低。

这几种捕收剂浮选金红石最大回收率增大顺序如下:磷酸氢酯40%<磷酸氢酯加脂肪醇硫酸酯68%。

<磷酸氢酯加琥珀酰胺酸盐70%<磷酸氢酯加石油磺酸钠盐82%将粗精矿进行精选,精矿品位可达55%TiO2,再欲提高品位,可用苛性淀粉抑制金红石反浮选除去硅酸盐和白云石 11。

本文作者认为,苯乙烯膦酸、烷胺双甲膦酸和磷酸氢酯这些含磷酸根和膦酸根的捕收剂对方解石等含钙矿物捕收能力很强,对脉石中含大量方解石的矿石,用这类捕收剂浮选很难得到高品位的精矿。

1.4 柠檬酸十二烷基酯
有人合成了几种酒石酸和柠檬酸酯类捕收剂,并比较了它们对金红石的捕收性能。

试验结果表明,柠檬酸十二烷基酯对金红石的捕收性能较好,而对石英的捕收能力很小,可以用来实现石英与金红石的浮选分离 18。

1.5 羟肟酸
1.5.1 C7-9羟肟酸
某地变质岩微细粒金红石矿石含金红石5 5%。

脉石矿物主要是白云石、方解石(41%)和绿泥石(38%),其次是石英(11%),及少量磁黄铁矿、黄铜矿、辉钴矿、镍黄铁矿、白云母、方解石和榍石等。

将矿石磨到95%-200目,加水玻璃5.5kg/t,抑制金红石,用氧化石蜡皂浮选含钙矿物,可脱除50%~60%的碳酸盐矿物。

在浮金红石时仍须抑制剩余的碳酸盐矿物,除钙后浮金红石,将矿浆再磨到97%-370目,先用黄药脱去硫化矿物,然后加入六偏磷酸钠和CM C作脉石抑制剂,C7-9羟肟酸作捕收剂,在弱碱性介质中通过一粗一扫两精的闭路流程,得到含T iO242%回收率72%的粗精矿。

粗精矿用稀硫酸处理,绿泥石和碳酸盐被溶解,金红石解离出来,这不但提高了钛含量,也为浮选精选创造了条件,酸处理后的粗精矿中脉石主要是石英和少量云母等。

调pH3~4加入水玻璃作抑制剂,用少量C7-9羟肟酸精选5次全闭路流程,获得含80.44% T iO2,回收率57.42%的金红石精矿 19,20。

金红石单矿物浮选试验结果表明,纯的C7-9羟肟酸浮选金红石的结果比工业生产的C7-9羟肟酸差。

本文作者认为,可能是工业生产的C7-9羟肟酸中含有10%~20%的C7-9羟酸,成为混合用药产生了协同效应的结果 21。

1.5.2 C7-9羟肟酸和美狄兰和油酸钾对金红石的捕收性能
长石中含有钛和铁杂质便带有颜色,降低了长石的价值,某长石矿含有金红石和榍石(CaOTiO2SiO2)。

化学组成为SiO269.79%、A l2O3 18.69%、Fe2O30.05%、T iO20.25%、Na2O 9 22%、K2O0.036%、CaO0.49%、M g0.15%和P2O50.23%。

用油酸C7-9羟羟肟酸和美狄兰分别作捕收剂比较它们对金红石的捕收性能。

试验结果表明美狄兰和C7-9羟肟酸脱除含钛和铁有颜色物质的结果比油酸好。

例如油酸钾用量1000g/t时,金红石脱除率为56.1%。

美狄兰用量200g/t时,金红石脱除率已达62%。

可见美狄兰用量少而效果比油酸钠好;C7-9羟肟酸用量750g/t时,金红石脱除率64.3%,可见C7-9羟肝酸比油酸钾好,但比
美狄兰差 22。

1.5.3 水杨羟肟酸
单矿物浮选试验结果表明,水杨羟肟酸是金红石的有效捕收剂,铅离子对水杨羟肟酸浮选金红石有活化作用。

单用水杨羟肟酸,浓度为140m g/L 时,在pH6~10范围内,金红石浮出率达90%以上;如先加10-4mo le/L Pb+2调浆活化后再用20 mg/L水杨羟肟酸,红石浮出率达95%以上,甚至全部浮选,可见水杨羟肟酸是金红石的有效捕收剂,铅离子是用水杨羟肟酸浮选金红石的活化剂,不但可提高金红石的浮出率,而且大幅度降低水杨羟肟酸的用量 23。

通过动电位测定,洗涤精矿后再浮选试验以及X-射线光电子能谱和红外光谱分析研究结果表明,水杨羟肟酸是与金红石表面上钛质点生成稳定的螯合物而吸附;铅离子起活化作用的机理主要是由于使金红石表面钛质点与水杨羟肟酸的活性显著提高从而大大活化了金红石的浮选 23。

本文作者认为,羟肟酸类捕收剂选择性比脂肪酸好,毒性低。

这是羟肟酸类捕收剂的优点,但价格高,选厂用不起(目前约4万元/t)应改进合成方法,降低价格,从使用方看来非常必要。

2 调整剂
2.1 硝酸铅
前面用水杨羟肟酸浮选金红石时已介绍过硝酸铅是金红石的活化剂。

这里介绍湖北某金红石矿用硝酸铅活化后用苄基胂酸浮选,该金红石矿为石榴石角闪石型,主要有用矿物为金红石,其它含钛矿物有钛铁矿、榍石和白钛矿。

多元素分析结果如下: TT iO22 64%、金红石2 15%、Fe2O316 70%、P2O5 0 1%、S0 02%、CaO8 31%、M gO6 31%、SiO243 84%、A l2O317 67%K2O0 41%和N a2O 2 84%。

用苄基胂酸作捕收剂,H2SO4作pH调整剂,氟硅酸钠作抑制剂,松醇油作起泡剂。

试验结果表明,硝酸铅的添加使精矿T iO2回收率提高13 27%,可见硝酸铅对金红石有明显的活化作用,本文作者认为Pb(NO3)2是重金属盐毒性大选厂使用时要注意消除污染 23。

2 2 糊 精
用油酸作捕收剂浮选单矿物的试验结果表明,萤石最佳浮选区在pH<8,金红石浮选的pH在3 5~6 5范围内,当加入66 7mg/L湖精时,萤石在酸性介质中不被抑制,而金红石回收率从97 2%降到30 5%,说明糊精能抑制金红石,采用萤石和金红石人工混合矿进行浮选,矿浆中加入糊精抑制金红石,浮出萤石,在糊精用量为66 7mg/L时,在pH4~6范围内,金红石被抑制,浮出的萤石品位95 9%,回收率达到99 0% 24。

2 3 六偏磷酸钠
在用烷胺双甲基膦酸作捕收剂浮选金红石的体系中,钙质盐类的溶解产生钙离子,Ca2+对石英和硅酸盐矿物有活化作用,从而降低了对金红石的选择性,Ca2+的活化作用,是通过在石英或硅酸盐表面上生成Ca(OH)2沉淀,并吸附在石英或硅酸盐表面上来实现的。

六偏磷酸钠能与石英或硅酸盐表面的Ca(OH)2生成可溶于水的络合物,将Ca(OH)2沉淀除去,消除了它对石英和硅酸盐的活化,使石英和硅酸盐被抑制。

例如,将方解石和磷灰石两种钙质矿物与石英一起作为金红石的脉石的人工混合矿。

用烷胺二甲基膦酸作捕收剂,六偏磷酸钠作抑制剂对混合矿进行浮选,经一粗一扫流程可获得含82 37%TiO2,回收率81%的金红石精矿;用T F112(另一烷胺二甲膦酸)作捕收剂,六偏磷酸钠作抑制剂浮选金红石矿石,通过一粗两扫三精流程,可从含25%T iO2的摇床精矿得到含51 58% T iO2,回收率64 77的金红石精矿 25,26。

3 4 硫酸铝
用FL108(一种双甲基膦酸)作捕收剂,硫酸铝作抑制剂。

单矿物浮选试验结果表明硫酸铝能强烈抑制金红石,而对磷灰石基本无抑制作用,金红石与磷灰石混合矿浮选分离试验表明,在pH6时,用硫酸铝作抑制剂,FL108作捕收剂,丁基醚醇作起泡剂通过一粗一扫反浮流程,可从含48 85%T iO2的给矿得到槽内产品含86 45%T iO2,回收率82%的金红石精矿 27。

3 5 氟硅酸钠
用苄基胂酸作捕收剂,氟硅酸钠作抑制剂,单矿物浮选试验表明氟硅酸钠能很好地抑制石榴石,而金红石浮得很好,于是用天然矿石进行浮选试验,矿样取自某金红石矿棒磨机分级溢流,再磨至-0 15 m m,经摇床选别得到的粗精矿,含T iO210 47%,粒度-0 15+0 02m m,主要脉石为铁铝石榴石。

先用黄药浮出硫化矿物,再用氟硅酸钠作抑制剂,用硫酸将矿浆pH调到5,用苄基胂酸作捕收剂,乙基醚醇作起泡剂,通过一粗一扫丢尾矿,粗精和扫精合并再精选一次,得金红石精矿和中矿的开路流程,可
从含10 47%T iO2的给矿,得到含T iO284 4%,回收率86 38%的金红石精矿 8。

有人用单矿物浮选试验证明用苯乙烯膦酸作捕收剂,氟硅酸钠或水玻璃作抑制剂,金红石浮选得较好,一水硬铝石受到强烈抑制。

浮选金红石与一水硬铝石混合矿时,给矿含TiO29 29%,经过一次浮选后槽内产品T iO2含量降到2%左右,可见用苯乙烯膦酸作捕收剂,氟硅酸钠作抑制剂可将一水硬铝石与金红石浮选分离 28。

本文作者建议,氟硅酸钠毒性大,选厂使用时要重视环保问题。

3 6 羧甲基纤维素(CMC)
CM C是方解石和白云石的有效抑制剂,当浮选给矿中含有较大量方解石和白云石时,可用CMC 或六偏磷酸钠或二者混用作抑制剂,有较好的抑制效果,提高金红石精矿品位 4,10,20。

4 结 语
1)理想的浮选药剂应具备浮选性能好,来源广,易采购,价格低,无毒等优点。

将文中各种药剂对照这些要求,还不够理想,药剂工作者大有用武之地,去合成更好的药剂。

2)混合用药是近年来浮选药剂的重要研究方向,例如苯乙烯膦酸与辛醇混用浮金红石比单用苯乙烯膦酸效果好,研究金红石浮选药剂亦可走混合用药的道路。

3)对选厂来说可根据文中各种药剂的浮选性能,来源广不广泛,易不易采购,价格的高低,毒性的大小等诸方面综合考虑,选购对本厂最合适的药剂使用。

参考文献
1 赵军伟,王虎,岳铁兵 原生金红石矿选矿研究现状[J] 矿产保
护与利用,2007(1):44-48
2 郭秉文 我国原生金红石矿选矿进展[J] 矿产综合利用,1992,
(6):26-30
3 Qi Liu,et al T he development of a com posite collector for th e
flotation of rutile[J].M inerals Eng,1998,12,1419-1430
4 越西泽 西安户县金红石矿地质特征及选矿试验[J] 非金属
矿,1995,(6):14-16
5 Belardi G et al Application of physical separation m ethods for
th e upgrading of titainm dioxide contain ed in a fine waste[J].
Int J.M iner process,1998,53,145-165
6 未玉霜,朱建光.浮选药剂的化学原理(修订版)[M].北京:中南
大学出版社,1996,12月第二版,64
7 张教伍,译,在油酸钠溶液中醇酮和醚的协同作用和对抗作用
[J].国外金属矿选矿,1976,(6):49
8 崔林,刘均彪.金红石.石榴石浮选分离研究[J].化工矿山技术,
1986,(5):32-33
9 刘长生.某金红石矿浮选试验研究[J].矿产综合利用,1992,(5):
1-5
10 王彦令.用苄基胂酸.油酸,混合捕收金红石[J].矿产综合利用,
1991,(3):51-52
11 李晔,许时,提高胂酸对金红石浮选性能的研究[J].中国矿业,
1997,(2):58-61
12 梁景晖,张良家.河南某地金红石矿选矿研究[J].化工矿山技术
1992,(1):33-34
13 彭勇军,许时,刘奇.复合捕收剂浮选原生金红石矿的研究[J].
有色金属(季刊),1995,(2):34-40
14 彭勇军,李晔,许时.苯乙烯膦酸的脂肪醇对金红石浮选的影响
[J].中国有色金属学报,1999,(2):358-361
15 杜岩.烷基双甲苯膦酸浮选金红石研究[J].矿冶工程,1993,(2)
34-37
16 任皞,杨则器,池汝安.双膦酸捕收铌铁金红石机理研究[J].有
色金属(季刊),1998,(3):55-59
17 Bulatovic S,et al.Process development for tr eatm ent of com plex
per ofsk ite,ilemenite an d ru tile ores[J].M in eras Engineerin g, 1999,12,(12):1047-1417
18 尹伟.黑钨矿、金红石和锡石的新型捕收剂设计合成及其捕收性
能研究[J].广东教育学院学报,1999,(3):74-76
19 罗家珂.异羟肟酸的合成及其在浮选中的应用[J].国外金属矿
选矿,1983,(2):7-17
20 马光荣.变质岩微细粒金红石浮选研究[J].有色金属选矿部分,
1989,(3):12-13
21 Opavez,et al.Flotation of m on azite-zircon-ru tile with sodium
oleate an d hyd rox amate[C].∋(Internation al m ineral process ing congres s,Sydney,1993,1007-1012
22 Celik M S et al.M inorals.Engineering,1998,(12):1201-1208
23 贺智明.董雍庚.孙笈,铅离子对水杨羟肟酸浮选金红石的活化
作用研究[J].有色金属(季刊),1994,(4):43-48
24 李晔,刘奇,许时.矿物表面金属离子组分与糊精的相互作用
(#))))糊精存在时,萤石/方解石,萤石/金红石的浮选分离[J].化工矿山技术,1994,(6):23-25
25 丁浩.金红石浮选中消除Ca2+对石英活化作用研究[J].矿产保
护与利用,1994,(1):40-42
26 丁浩,崔林.六偏磷酸钠在金红石与硅钙质矿物分离中的作用机
理[J].有色金属(季刊),1991,(4):33-39
27 丁浩.金红石与磷灰石浮选分离中硫酸铝的作用研究[J].化工
矿山技术,1997,(3):13-16
28 徐玉琴,欧阳坚,卢寿.金红石与-水硬铝的浮选分离[J].矿产
综合利用,1996,(4):1-6
29 朱玉霜,朱建光.浮选药剂的化学原理(修订版)[M].长沙:中南
工业大学出版社,1996,256
(080201)。