(一)助滤剂的分类
助德剂可分为表面活性剂型和絮凝剂型,按离子性的差异两者又可分为阴离子型和非离子型表面活性剂型助滤剂。两者主要通过降低滤液的表面张力而起作用。
常用的阴离子表面活性助滤剂有OT型助滤剂(琥珀酸双酯磺酸盐).这种助滤剂常含具有润滑、增溶和乳化能力的表面活性物质。该化合物及其同系物如二(2-乙基已基)琥珀酸磺酸钠是许多广为使用的助滤剂的活性成分。这类助滤剂的主要缺点是对于含泥特多的褐铁矿适应性差,起泡性强,有减薄滤饼的趋势;过滤后助滤剂大部分进入滤液,使用时回水须用碱处理。
OT型助滤剂胺解之后生成的琥珀酰胺酸酯磺酸盐,具有更好的助滤效能。
常用的非离子型表面活性助滤剂(即Tweell-非离子活性剂)有失水山梨醣醇的脂肪酸酯与环氧乙烷加成物,其分子式为:
该类助滤剂对矿浆有弱分散性,过滤后助滤剂大部分残留在滤液之中,给回水处理带来一定难度,并因价格昂贵,目前未得到推广。
另一种非离子型表面活性剂型助滤剂是高级醇与环氧乙烷加成物,其通式为:
许多以工业高级混合醇(C6~C18醇,特别是C9~C14醇)为原料的制品也有良好的助滤性能。其用量一般比离子型助滤剂小,约为45~450克/吨。滤饼疏松,滤液作回水使用一般也无特别困难。
表面活性助滤剂对矿浆有弱分散性,助滤剂大部分留在滤液中,给回水处理带来一定困难。同时,因其价格昂贵,目前尚未推广。
絮凝剂型助滤剂,不能降低滤液的表面张力,但由于有絮凝作用,使矿泥生成稳定的絮团,可以防止微细的颗粒穿过滤布,或沉积在滤布孔洞中,不致使滤液浑浊或过滤速度下降。实践表明,淀粉、纤维素或聚丙烯胺类高分子聚合物,确能明显提高过滤速率。但滤饼的平均水份要高一些。在一定的条件下,如果选取适当的絮凝剂,也能产生减少滤饼水份的效果。聚合物中,阴离子部分所占百分率对作业有明显影响。该百分率高,过滤速率大,但滤饼水份高。添加量越多,过滤速率越大。[next]
(二)助滤剂的应用
使用阴离子表面活性助滤剂,如烷基含碳10~24(最好是C10~C16)的高级同系物取代润湿剂OT,即二(2-乙基已基)琥珀酸磺酸钠作助滤剂,滤液不需碱处理即可作为回水使用。压滤含黄铜矿50%的铜精矿时,压滤机的真空汁示压力为137.93千帕(1.406公斤/厘米2).
在铁精矿浆中添加琥珀酸双酯磺酸盐与琥珀酰胺酸酯磺酸盐进行压滤。
用高级醇与环氧乙烷加成物非离子型助滤剂对黄铜矿精矿进行真空抽滤试验。
由于助滤剂对细粒物料的过滤有较好的效果,近几年来国内已研制成功几种助滤剂。如烷基及烷芳基磺酸盐类(属阴离子表面活性助滤剂),对不同类型的铜精矿的过滤具有与OT型助滤剂相同的效果。在过滤的真空计示压力为73.33千帕(550毫米汞柱),当十二烷基苯磺酸钠用量为12克/吨时,滤饼水份为11.9%AF1、AF2和AF3型助滤剂是用豆科植物种子加工成的一种非离子型半乳甘露聚醣胺,用于铁精矿的过滤可以获得较好的效果。酸化油-3132型助滤剂是从化工厂废弃物中回收的副产品经酸碱处理后得到的产物,具有原料来源广、生产工艺简单和产品无毒等特点。经对浮选的铁精矿进行过滤试验:当加药量为400克/吨时,滤饼平均水份由12.3%降到9.9%;用量为300克/吨时,滤饼水份平均为10.2%.Sp505和CA603助滤剂均属多种高分子有机化合物。前者用量为200克/吨时,浮选铁精矿的滤饼平均水份从12.8%降到9.16%,pH值由9.2降到7.2;后者用量为150~200克/吨时,铁精矿滤饼平均水份低于9.67%.凹凸棒石(系一种富镁粘土矿)和膨润土型助滤剂,与天然粘土矿物及合成有机絮凝剂配合使用处理浮选铁精矿时,对过滤过程有明显的改善。
助滤剂在过滤工艺中使用,同样存在药剂间的“协同效应”问题,从而促使助滤剂组分的多元化或混合用药。混合用药比单独用药效率高,例如聚乙二醇醚和OT型助滤剂、OT型助滤剂与脂肪胺、絮凝剂与表面活性剂型助滤剂混合使用均能提高助滤效率。矿浆pH值主要影响助滤剂的分解,有的助滤剂在某一pH值时分解很快,会失去助滤作用;矿粒在矿浆中的分散情况也与过滤效果有关,如碱度过高的矿浆,矿泥处于高度分散状态,对过滤不利;使用助滤剂时真空计示压力不得低于74.66千帕(200毫米汞柱),太低也会影响过滤效果。