选矿药剂表面活性剂

佐等提出的浮选剂结构理论与分子设计的研究，使新药剂的研制工作，愈来愈有科学性、预
见性。
随着资源的贫、杂、细化，矿物浮选难度与日俱增。为提高复杂共生矿物的分离精度，
要求浮选药剂具有良好的选择性。细、泥矿物及对精矿质量的要求，也促使了助磨剂、助滤
剂的出现与发展，助滤剂(也称脱水剂)的发展尤为迅速。同时对环保及生态环境的重视，也
纪 60 年代，除继续以黄药、黑药及脂肪酸皂为主外，陆续出现硫氨酯、黄原酸酯及双黄药
等非离子型捕收剂及各类典型螯合捕收剂，如 8 一羟基喹啉、羟肟酸及二苯硫脲等。其特点
是选择性更好，可以少用抑制剂完成优先浮选；用量更小，许多具有起泡性。使一些大型选
厂的起泡剂单耗不断降低。与此同时，开始了浮选理论的研究，20 世纪 70～80 年代，王淀
是说，助磨剂的分子结构要与磨矿系统复杂的物理化学环境相适应。在具体应用中必须根据
被磨物料性质，涌过试验对胁磨剂类型进行必要的筛选。
本节主要介绍以表面活性剂为主的湿式助磨剂，常用类型如表 9—1 所示。
表 9—1 湿式助磨剂
助磨剂名称
研磨对象 用量／％ 效 果
磺化聚苯乙烯及其衍生物 铜、铁矿石 0.02 矿 浆 粘 度 下 降 30
择性。②复配药剂：利用药剂合理复配所产生的协同效应，来提高各类选矿作业效率，是目
前药剂高效能、低成本的有效途径和发展趋势。③开发新型表面活性剂：研究新型聚合物表
面活性剂和特殊类型表面活性剂。④螫合药剂：开发能与金属发生螯合作用的药剂以提高选
择性。
9．2 助磨剂
研究和实践表明，在湿式或干式磨矿过程中添加化学药剂将对磨矿过程发生某些影响。
对选矿药剂提出了无毒、低毒化的要求。化工产品开发技术与药剂测试技术的不断创新也促
使选矿药剂的发展。
在传统药剂的基础上，新型药剂的研究不断出现，其主要特点①改性药剂：即在现有药
剂的基础上，引入各类选择性强或亲和性强的基团。如在小分子表面活性剂中引入强亲和性
基团提高其捕收选择性，在大分子聚合物表面活性剂中引入选择性强的基团以提高其絮凝选
在磨矿浓度由 70．2％降低为 61．5％时，同样用量(0．155％)时，小于 500 目产率则增加
8．6％；而油酸钠则相反，当磨矿浓度由 70．2％降低为 61．5％时，最佳用药量(0．0875
％)条件下小于 500 目产率降低 4．9％。几种表面活性剂对石灰石白土矿的助磨效果如表 9—2
所示。
表 9—2 几种表面活性剂对石灰石白土矿的助磨效果
多。显然，表面活性剂对磨矿的影响与溶液中表面活性离子一分子络合物的形成存在密切关
系。
表 9—3 油酸在不同 pH 值条件下对赤铁矿磨矿的影响
油酸浓度/(mol／L) 小于400目产率变化／％
3×10-7
pH=3.0 +1.0
pH=6.6 -2.8
pH=8.7 +9.0
pH=11.0 -1．O
3×10-5
药剂名称 用量／％ 小于500目产率增药剂名称 用量7％ 小 于 500 目 产 率 增
加量／％
加量/％
0
O
0
0
0．025
+41
0．O66
-25
三乙醇胺 0．O50
+60
石油磺酸钠 0.111
-22
0.1000.150 +42
0.155
+52
-33
0.222
+34
O
0
0
O
0.O5
+43
0.0125
+5
+2.3
+7.8
+9.0
+4.5
对凡口铅锌矿选厂矿石，广西冶金研究所进行了添加胺类表面活性剂的磨矿试验，结果
表明，磨矿效果随疏水基碳链不同而不同，碳链太短和太长都会使助磨效果下降，以癸胺的
助磨作用较好。其最佳药剂用量为 l75g／t。单位时间磨矿处理量提高 l2％或磨机能力或磨
机能耗降低 l0．2％,起到了良好的助磨效果。
9．2．2 助磨剂的作用机理
新生表面增加l8倍
硫代环烷酸钠
石英岩 1
—
十二烷基氯化铵
石英岩 —
碱性提高矿效率、
研究表明，表面活性剂可以起助磨作用，且具有助磨作用的表面活性剂均有很好的分散
性，但必须有合适的用量。一般是随药剂用量增加，小于 500 目产率增加，达到最佳值后，
增加药剂用量后反而使磨矿效果变坏。不同药剂对磨矿浓度的适应性不一样，如石油磺酸钠
9 选矿药剂
9．1 概 述
凡在选矿过程中，为提高该作业的效率而加入的化学添加剂，统称为选矿药剂。按选矿
过程，主要包括助磨剂、浮选药剂、助滤剂、表面改性剂等。
1925 年黄药和 1926 年黑药的出现，大大促进了选矿工业的发展。随后氧化矿捕收剂及
胺类捕收剂的出现，使浮选处理矿石类型大大扩展，也促使浮选药剂品种逐年增多。20 世
0.15
+45
0.0375
+25
TF-279 0.20
+65
油酸钠
0.0625
+68
0.25
+71
0．O875 +135
0.50
+52
0.125
+66
0.150
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+54
有人研究了油酸在不同 pH 条件下对赤铁矿磨矿的影响，见表 9—3。由表中可明显看出
pH=8．7 时，磨矿效果提高显著。这可能是因为在这个 pH 值范围内形成的酸一皂络合物最
降至l00mPa.s
多糖(CMC羧化淀粉，藻朊酸钠等) —
—
提高磨矿效率，产品粒度
均匀
二烃基二硫磷酸钠
含铁石英岩 —
提高赤铁矿效率，降低石
英效率
C4～6羧酸钠盐 油酸
炉渣 赤铁矿
0.035～O．05 提高磨矿效率
—
降低矿浆粘度，提高磨矿
浓度
脂肪酸钙盐
石灰石 0.1～1
新生表面增加l4倍
环烷酸钠
石英岩 1
凡是在细微粉碎过程中能够提高粉碎效率或降低能耗的化学物质(固态、液态或气态化学物
质)称为助磨剂。由于超细粉碎的能耗较高，能量利用率又很低，因此，助磨剂的研究具有
重要的理论和实际意义。
9．2．1 助磨剂类型
研究表明，许多物质都有助磨作用。从化学结构上看，助磨剂应具有选择性与良好的分 散作用，能够调节料浆的粘度，具有较强的抗Ca2+、Mg2+的能力，受pH值的影响较小等。也就
(相对分子质量5000～20000)
％～50％，产品中
小于325目的增加3
％～5％
续表
助磨剂名称
研磨对象 用量／％ 效 果
顺丁烯二酸酐和苯乙烯共聚物 矿石和煤 0.01～O．O4 矿浆粘度下降23％
磺化聚乙基甲基丙烯酸盐
矿石和煤 —
—
聚丙烯酸盐
石灰石 0.1～O．6 细度改善
木质素衍生物(磺酸，羧酸等) 水泥生料 0．O2～O．1 矿浆粘度由l000mPa.s