随着选矿工业的发展,可利用的高品位矿石逐渐减少,选矿加工的矿石不仅日益贫化,而且有用矿物的嵌布粒度也越来越细。这种原料经过细磨后进行浮选处理,会造成细粒级难以回收,造成很大损失。因此,普边非常重视处理细粒物料新技术的研究,选择性絮凝是比较有效的技术之一。
目前的试验研究领域大致有:非磁性氧化铁燧石细磨,选择性絮凝-脱泥,然后反浮选获得优质铁精矿;锡-应时物料中锡石的选择性絮凝:应时中纤蛇纹石的选择性絮凝——纤蛇纹石材料:铜矿细磨物料中铜矿物的选择性絮凝:低品位高岭石-铝土矿经选择性絮凝后浮选,获得高铝硅比的铝土矿精矿。近年来,选择性絮凝-脱泥作为单一选矿方法处理低品位铁矿石,试验证明效果良好。
一、选择性絮凝试验的内容
选择性絮凝是指在含有两种或两种以上矿物质的悬浮液中加入絮凝剂。由于矿物表面性质的不同,絮凝剂选择性地吸附在某种矿物表面,通过架桥和下沉生成絮体。悬浮液中的其他矿物质仍以分散状态存在。通过从悬浮液中分离出絮凝物可以达到脱泥和矿物分离的目的。
选择性絮凝试验主要包括以下三个步骤:
(1)分散。絮凝前,应先加入分散剂。常用的分散剂有纯碱、硅酸钠、六偏磷酸钠、氢氧化钠、单宁等。分散剂通常被添加到研磨机中。通过实验确定了分散剂的种类、用量和矿浆浓度。在添加分散剂的同时,还应添加调整剂来调整浆料的pH值。比如含铁石英岩,一般需要烧碱调节矿浆pH值至10.5左右,使物料在强碱介质中得到充分分散。调整剂的种类和用量通过实验确定。
(2)选择性絮凝。将磨碎的矿浆移至玻璃容器中,稀释至约17%的浓度,充分分散,然后加入选择性絮凝剂。一般有用矿物是絮凝的,有时脉石矿物是絮凝的,而有用矿物是分散的。
常用的絮凝剂有各种淀粉,如木薯淀粉、马铃薯淀粉、美人蕉淀粉、腐植酸钠、橡子粉、精制石粉、聚丙烯酰胺等。
絮凝剂的种类和用量由实验确定。对水质的选择性絮凝也有很大影响。自来水中往往含有Ca2++、Mg2 ++和Fe3 ++离子,会降低絮凝过程的选择性。悬浮液的浓度对选择性絮凝也有影响,浓度越高,絮凝的选择性越低。
(3)分离絮体。在纸浆中的絮凝物下沉后,通过虹吸方法去除悬浮液,将絮凝物从悬浮液中分离出来。在絮体形成和沉降过程中往往会夹带一些杂质,因此必须对絮体进行“再分散-絮凝”处理。
选择性絮凝试验的目的是确定选择性絮凝的工艺流程,各操作的最佳工艺条件,以及最终能得到的指标。
二、选择性絮凝试验设备及操作技术
选择性絮凝试验常用的设备有:电动搅拌器或超声波振荡器;500 ~ 1000 ml量筒或更大的玻璃容器,容器的外侧应标有坐标说明以显示纸浆体积,此外还有虹吸管和pH计等。
将需进行选择性絮凝试验的矿石和分散剂加入磨机中进行研磨,将研磨后的矿浆移入玻璃容器中,用水稀释至所需浓度(5% ~ 20%),然后加入调节剂并搅拌,再加入絮凝剂进行调浆,使絮凝剂均匀分散在矿浆中,静置至分层。当矿浆明显分为两层,即上层浮液被虹吸管吸出,虹吸管口一般远离絮体。