中國粉體網訊 有客戶咨詢:含泥量高的低品位鎢錫銅原礦,因為泥多粘性大,且金屬礦物有一定的氧化所以很細,粘性大了影響回收率,咨詢分散劑。
針對含泥量高、粘性大且金屬礦物存在氧化的低品位鎢錫銅原礦的分散問題,需從礦物特性出發(fā),結合分散原理與工藝需求選擇合適的分散劑及技術方案。以下是詳細分析與建議:
一、礦石特性與分散難點分析
泥質礦物特性
含泥量高的礦石中,泥質多為高嶺石、蒙脫石、伊利石等黏土礦物,粒徑通常小于 10μm,比表面積大,表面帶負電荷(pH > 等電點時),易通過氫鍵、范德華力形成膠體團聚體,導致礦漿黏度顯著升高。
黏性大的本質是細粒泥質礦物在水中形成 “網架結構”,包裹金屬礦物顆粒,阻礙其與捕收劑的有效接觸。
氧化金屬礦物的影響
鎢(黑鎢礦氧化成白鎢礦)、錫(錫石氧化)、銅(黃銅礦氧化成孔雀石等)的氧化礦物表面親水性強,且氧化后表面可能釋放 Cu²⁺、Fe³⁺等金屬離子,這些離子會與泥質礦物表面電荷發(fā)生作用,進一步促進團聚(如 Cu²⁺可作為 “橋接離子” 增強顆粒間吸引力)。
細粒氧化礦物自身易泥化,加劇礦漿黏性。
對回收率的影響
黏性礦漿會導致:①金屬礦物與捕收劑碰撞概率降低;②細粒金屬礦物易被泥質 “罩蓋”,無法上。虎鄹∵x泡沫穩(wěn)定性差,精礦流失嚴重。
二、分散劑選擇與作用機理
(一)無機分散劑 —— 優(yōu)先推薦
六偏磷酸鈉(NaPO₃)₆
作用機理:
溶于水生成帶負電的聚合離子(如 [P₆O₁₈]⁶⁻),吸附在泥質礦物表面,增強顆粒間靜電排斥力(ζ 電位升高);
與礦漿中的 Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺等金屬離子形成穩(wěn)定絡合物(如 Ca₂P₆O₁₈),減少離子對顆粒團聚的促進作用;
破壞泥質礦物的 “網架結構”,降低礦漿黏度。
適用場景:適用于含 Ca²⁺、Mg²⁺等硬水離子較多的礦漿,對鎢、錫、銅氧化礦物的分散效果顯著,尤其適合低品位原礦的預先脫泥作業(yè)。
用量建議:通常為 500~1500g/t 原礦,具體需通過試驗優(yōu)化。
水玻璃(Na₂O・nSiO₂)
作用機理:
水解生成帶負電的硅酸膠體(H₂SiO₃)和硅酸根離子(SiO₃²⁻、Si₂O₅²⁻等),吸附在泥質礦物表面,通過靜電排斥和空間位阻作用分散顆粒;
調節(jié)礦漿 pH 至堿性(pH=8~10),增強礦物表面負電荷,進一步抑制團聚;
對金屬氧化物(如錫石、白鎢礦表面的氧化層)有一定的溶解和清洗作用,暴露新鮮表面。
適用場景:常用于鎢、錫礦的浮選分散,尤其適合含鋁硅酸鹽(如高嶺石)較多的泥質礦物,對銅氧化礦物也有輔助分散效果。
用量建議:1000~3000g/t 原礦,可與六偏磷酸鈉復配使用。
碳酸鈉(Na₂CO₃)
作用機理:
調節(jié)礦漿 pH 至弱堿性(pH=9~11),中和礦漿中的 H⁺,減少泥質礦物表面的正電荷(pH 低于等電點時),增強靜電排斥;
與 Ca²⁺、Mg²⁺反應生成碳酸鹽沉淀,降低礦漿硬度,改善分散環(huán)境。
適用場景:常作為 pH 調節(jié)劑與其他分散劑配合使用,尤其適合硬水條件下的礦漿分散。
用量建議:500~2000g/t 原礦。
(二)有機分散劑 —— 輔助強化
聚丙烯酸鈉(PAAS)
作用機理:
高分子鏈上的羧酸根(-COO⁻)吸附在顆粒表面,提供強靜電排斥力,同時長鏈結構產生空間位阻效應,抑制細粒團聚;
對極細粒(<5μm)泥質礦物的分散效果優(yōu)于無機分散劑,尤其適合氧化程度高的銅礦物(如孔雀石)的分散。
適用場景:當礦石中泥質顆粒極細(<2μm 占比高)或無機分散劑效果不足時,可作為輔助分散劑,用量通常為 100~500g/t 原礦。
木質素磺酸鹽(如木質素磺酸鈉)
作用機理:
表面活性基團(磺酸基、羥基)吸附在顆粒表面,降低表面張力,同時帶負電荷增強靜電排斥;
對金屬離子有一定的絡合作用,減少離子橋接效應。
適用場景:適合含碳質泥質或有機質的礦石,可與無機分散劑復配,用量一般為 300~1000g/t 原礦。
(三)復合分散體系 —— 優(yōu)化效果
無機 + 有機復配:如 “六偏磷酸鈉 + 聚丙烯酸鈉”“水玻璃 + 木質素磺酸鈉”,通過靜電排斥、空間位阻、金屬離子絡合的多重作用,提升分散效率,減少單一藥劑用量。
分散劑 + 調整劑協同:如 “六偏磷酸鈉 + 碳酸鈉”,先調節(jié) pH 至堿性,再通過六偏磷酸鈉絡合金屬離子,增強分散效果。
三、分散工藝與操作要點
預先脫泥處理
采用水力旋流器、高頻振動細篩或離心機進行預先脫泥,去除 < 10μm 或 < 5μm 的泥質顆粒,降低礦漿黏性。脫泥前可加入少量六偏磷酸鈉(200~500g/t)促進泥質分散,提高脫泥效率。
礦漿濃度控制
分散作業(yè)時礦漿濃度不宜過高(通常 15%~25% 固體含量),高濃度會加劇顆粒碰撞團聚,建議在攪拌槽中進行分散劑添加時,將礦漿稀釋至低濃度,充分攪拌(轉速 200~300r/min)10~15 分鐘,再進入后續(xù)選別工序。
pH 值調節(jié)
根據分散劑類型調節(jié)礦漿 pH:
六偏磷酸鈉:最佳 pH 為 7~9,可配合碳酸鈉調節(jié);
水玻璃:最佳 pH 為 8~11,自身水解呈堿性,可單獨使用或配合少量石灰;
有機分散劑:聚丙烯酸鈉在 pH>7 時分散效果更佳。
溫度與攪拌強度
常溫(20~30℃)下分散劑即可發(fā)揮作用,溫度過高可能導致有機分散劑降解;
攪拌強度以 “充分分散但不破壞顆! 為原則,避免強攪拌導致細粒金屬礦物進一步泥化。
四、典型應用案例參考
云南某氧化鎢錫礦:原礦含泥量(<10μm)達 25%,鎢、錫氧化率分別為 30% 和 20%,采用 “六偏磷酸鈉(800g/t)+ 水玻璃(1500g/t)” 復配體系,配合預先脫泥(水力旋流器,溢流 < 5μm),礦漿黏度降低 40%,鎢、錫回收率分別提升 8% 和 10%。
江西某低品位銅鎢礦:含泥量高且銅礦物部分氧化,采用 “碳酸鈉(1000g/t)調節(jié) pH 至 9,六偏磷酸鈉(1200g/t)+ 聚丙烯酸鈉(300g/t)” 分散體系,浮選時銅回收率提高 5%,鎢粗精礦品位提升 2 個百分點。
五、注意事項
藥劑順序:先加 pH 調整劑(如碳酸鈉),再加分散劑,最后加捕收劑,避免藥劑相互干擾。
金屬離子影響:若礦漿中 Cu²⁺、Fe³⁺濃度高(>50mg/L),可先用硫化鈉(Na₂S)沉淀部分離子,再添加分散劑。
試驗優(yōu)化:不同礦區(qū)礦石性質差異大,建議先進行小型試驗,對比六偏磷酸鈉、水玻璃、復配體系的分散效果(檢測礦漿黏度、Zeta 電位、粒度分布),確定最佳藥劑種類與用量。
通過上述分散劑選擇與工藝優(yōu)化,可有效解決含泥高、氧化程度高的鎢錫銅原礦的分散難題,為后續(xù)浮選或重選作業(yè)奠定基礎,提升金屬回收率。
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