《武汉工程大学学报》 2011年02期
53-54,57
出版日期：2011-03-28
ISSN:1674-2869
CN:42-1779/TQ
pH对胺类捕收剂反浮选脱硅的影响
0引言在浮选过程中, 矿浆的pH值是影响浮选指标的重要因素,它对矿物可浮性的影响是多方面的.首先, 矿浆的pH值影响矿粒表面的电性.pH值低于零电点时,矿物表面荷正电,适宜采用阴离子捕收剂;pH值高于零电点时,矿物表面荷负电,适宜采用阳离子捕收剂.其次,矿浆的pH值影响捕收剂捕收性的强弱.绝大多数捕收剂都要在解离成为离子以后,才能与矿物表面发生作用.捕收剂解离成为有效离子的多少与 矿浆的pH值有很大关系.所以,对于某种矿物而言,在其它条件一定时,都存在着一个比较适宜的 pH值,只有在该pH值下进行浮选,才能取得较好的选别指标.1试验部分1.1矿样性质试验矿样为硅质磷块岩,组成矿石的矿物成分较简单,主要有用矿物为胶磷矿,主要脉石矿物为石英、玉髓、白云石.矿样多元素分析见表1.表1原矿多元素分析结果
Table 1The analysis results multielement of runofmine ore
项目P2O5MgOSiO2CaOFe2O3Al2O3CO2CaO/P2O5SiO2/CaO质量分数/%19.881.2536.8728.981.752.323.881.411.341.2试验方法根据矿物性质和多元素分析可知：要获得较高品位(P2O5≥30％, MgO≤0.8％)的磷精矿,不仅需要排除大部分白云石矿物,而且需要降低磷精矿中的硅质矿物含量.本试验采用双反工艺流程,即首先反浮选脱除碳酸盐杂质,所得磷粗精矿再通过浮硅抑磷的反浮选工艺脱除硅质脉石,最终使磷矿物得到富集.本试验在探索了十多种胺类捕收剂的基础上,从中选出2.1胺、混合胺和GE609三种脱硅效果较好的胺类药剂进行pH值试验,以便找出使用胺类捕收剂反浮选脱除胶磷矿中的硅质矿物时较适宜的pH值范围.试验中,2.1胺、混合胺和GE609均进行了酸化试验,以冰醋酸酸化后效果最佳,三者与冰醋酸的质量比分别是21、11、11. 试验工艺条件和流程如图1(流程图中反浮选脱除碳酸盐部分不再叙述).pH值调整剂采用质量分数为40%的硫酸溶液或10%的碳酸钠溶液.为了便于比较,2.1胺、混合胺和GE609均配制成质量分数为1%的溶液使用,用量为400 g/t.图1pH值试验流程图
Fig.1The flowsheet of pH test2结果与结论2.1试验结果图2、图3、图4分别为2.1胺、混合胺和GE609三种脱硅效果较好的胺类药剂进行的pH值试验,使用胺类捕收剂反浮选脱除胶磷矿中的硅质矿物时的pH值范围效果图.图22.1胺pH值试验结果
Fig.2The pH test results of 2.1 amine 图3混合胺pH值试验结果
Fig.3The pH test results of mixed amine图4GE609pH值试验结果
Fig.4The pH test results of GE609第2期王灿霞:pH对胺类捕收剂反浮选脱硅的影响
武汉工程大学学报第33卷
2.2分析与讨论比较图2、图3、图4可知, 2.1胺、GE609、混合胺三者作用效果既有不同之处,也有相同之处.三者的不同之处是：2.1胺捕收石英等硅质矿物的能力受pH值影响最大,GE609的捕收能力受pH值影响最小,混合胺介于两者之间;2.1胺、GE609、混合胺大约分别在pH值80、75、80时,脱硅能力最强,此时磷精矿中硅质矿物的脱除率分别为50%、47%、43%;2.1胺、GE609、混合胺大约分别在pH值80、75、75时,磷精矿中SiO2的质量分数最低,其值分别为31.50%、34.50%、33.00%.三者的相同之处是：随着pH值的增加,磷精矿中SiO2的脱除率先增大后减小,磷精矿中SiO2的质量分数先减小后增大;在pH值变化过程中,2.1胺、GE609、混合胺的脱硅效率最大值及精矿中SiO2的质量分数最小值均出现在pH值70～85范围内;综合考虑,矿浆pH值在70～85之间时,2.1胺、GE609、混合胺的脱硅效率较高.3结语在用胺类捕收剂浮选矿物时,矿浆溶液中同时存在胺分子和胺离子,但两者浓度并不相同,随着矿浆pH值的变化呈现很大的差别.在强碱性范围内,溶液中主要是胺分子,在弱碱性或酸性的广大区域里,胺主要以离子方式存在.胺类药剂与石英、玉髓等硅质矿物表面的相互作用,大多数情况下主要是由于阳离子RNH3+或RNH2·RNH3+与矿物表面的双电层通过静电作用而吸附在一起.石英的零电点大约为2～3左右,pH值在40～70之间时,虽然石英表面带负电,但由于电荷数量较少,与阳离子RNH3+或NH2·RNH3+的吸附 并不牢固,随着浮选机的搅拌作用,捕收剂易从石英表面脱落,导致了本试验pH值在40～70时精矿中SiO2的排除率较低、SiO2的质量分数较高.pH值超过85以后,由于矿浆的碱性增强,捕收剂主要以分子方式存在,其捕收能力降低,亦致使精矿中SiO2的排除率较低、SiO2的质量分数较高.