在矿物浮选过程中,起泡剂的作用主要是促使在矿浆中形成大量大小适中和稳定性适宜的泡沫,使疏水性目的矿物得以顺利浮出。起泡剂在矿物浮选中不仅影响气泡的数量和质量,也影响矿物颗粒之间的接触,而且在泡沫层中能促使黏附在气泡中的疏水性矿粒和亲水性矿粒的分离。由此可见,起泡剂和捕收剂一样,其性能的优劣将直接影响浮选指标,最终影响企业的经济效益和资源利用率。
金堆城钼业集团有限公司选矿厂1998年前一直用2#油(即松醇油)作为浮选辉钼矿的起泡剂。但近年来由于松节油采购困难,目前使用的实际为杂醇类起泡剂。由于辉钼矿选别的富集比较大,在选矿过程中,起泡剂也随着有用矿物富集到精选作业中,加之杂醇类起泡剂的起泡性能受矿浆pH值影响较大,导致精选作业泡沫发粘,机械夹带和金属流失严重,需要加入大量的煤油消泡,才能保证精选作业的正常进行。因此,寻找一种新型、高效、价廉的起泡剂成为摆在选矿技术人员面前的重要课题。
近年来,起泡剂研究已引起了国内外的广泛重视,因此进展较快。在国外松醇油已渐趋淘汰,合成醇类及醚醇类起泡剂的使用量已占总用量的90%以上。国内起泡剂的品种正在不断增加,其中730系列、BK系列、RB系列、矿友系列、醚醇系列等已在有色矿山推广应用,取得了明显的经济效益和社会效益。
经过考察,选择了山东安丘选矿药剂厂生产的A-200进行了试验研究,试验结果表明起
泡剂A-200起泡速度快,泡沫清爽,浮选效果优于现用于生产的杂醇类起泡剂。
一、矿石性质
金堆城钼矿床赋存于花岗斑岩及与其接触的安山玢岩中,矿石类型主要为蚀变的黑云母化、角页岩化的安山玢岩和花岗斑岩,另外还有少量的含矿石英岩和凝灰质板岩。金属矿物以辉钼矿、黄铁矿为主,还有少量的黄铜矿、磁铁矿和方铅矿等;脉石矿物主要有石英、长石、黑云母等。辉钼矿一般以浸染状、网脉状、鳞片状及集合体形式产出,有部分辉钼矿以毛发状、雏晶状形式产出。
试验矿样采自选矿厂球磨机给矿皮带,经过破碎加工至-2mm。试验样品的多元素分析结果见表1
表1 试验矿样化学多元素分析结果
分析原素 | Mo | Pb | Cu | Zn | S | SiO2 | Fe | CaO |
含量% | 0.145 | 0.008 | 0.026 | 0.024 | 2.78 | 63.50 | 1.68 | 4.77 |
二、药剂简介
A-200是山东安丘选矿药剂厂生产的一种醇类起泡剂,外观为棕色油状液体,产品密度为0. 83g/cm3(20℃),有效醇含量大于70%。该起泡剂起泡能力强,发泡速度快,脆散性好,比松醇油易生物降解,有利于矿山环境保护。
三、选矿试验研究
(一)试验流程和试验设备
小型试验只进行粗选段试验,流程与现场生产工艺流程相同,开路试验流程如图1。磨矿设备为XMQ-76锥形球磨机,浮选设备为实验室常用的XFD型浮选设备。
图1 试验流程
(二)A-200与现生产用起泡剂用量试验
根据图1所示流程,固定捕收剂用量、磨矿细度、浮选时间等条件,进行A-200与现生产用起泡剂用量试验。
由试验现象观察得知:A-200起泡剂起泡速度快,泡沫清爽、易破裂;现生产用起泡剂泡沫较粘,不易破裂。从试验结果可看出,随着两种起泡剂用量的增加,粗精矿产率及回收率逐渐增加,品位逐渐降低,综合比较,A-200的用量以60 g/t为宜,现生产用起泡剂用量以80 g/t为宜。
表2 A-200起泡剂用量试验结果
药剂用量g/t | 产品名称 | 产量% | 品位% | 回收率(Mo)% | |
Mo | S | ||||
40 | 粗精矿 | 1.27 | 9.93 | 30.26 | 85.20 |
中矿1 | 1.06 | 0.582 | 4.16 | ||
中矿2 | 1.87 | 0.289 | 3.65 | ||
尾矿 | 95.80 | 0.0108 | 1.81 | 6.99 | |
原矿 | 100.00 | 0.148 | 100.00 | ||
50 | 粗精矿 | 1.67 | 8.31 | 32.33 | 89.41 |
中矿1 | 1.14 | 0.287 | 2.10 | ||
中矿2 | 2.23 | 0.160 | 2.31 | ||
尾矿 | 94.96 | 0.0101 | 1.61 | 6.18 | |
原矿 | 100.00 | 0.155 | 100.00 | ||
60 | 粗精矿 | 1.78 | 7.58 | 33.32 | 88.94 |
中矿1 | 1.25 | 0.365 | 3.17 | ||
中矿2 | 2.08 | 0.186 | 2.69 | ||
尾矿 | 95.24 | 0.0083 | 1.72 | 5.20 | |
原矿 | 100.00 | 0.152 | 100.00 | ||
70 | 粗精矿 | 1.92 | 7.11 | 26.07 | 89.37 |
中矿1 | 1.54 | 0.333 | 3.36 | ||
中矿2 | 2.02 | 0.180 | 2.38 | ||
尾矿 | 94.52 | 0.0079 | 1.62 | 4.89 | |
原矿 | 100.00 | 0.152 | 100.00 |
表3 现生产用起泡剂用量试验结果
药剂用量g/t | 产品名称 | 产量% | 品位% | 回收率(Mo)% | |
Mo | S | ||||
40 | 粗精矿 | 0.95 | 12.98 | 38.23 | 82.82 |
中矿1 | 0.86 | 0.728 | 4.20 | ||
中矿2 | 1.89 | 0.289 | 3.67 | ||
尾矿 | 96.20 | 0.0144 | 1.21 | 9.31 | |
原矿 | 100.00 | 0.149 | 100.00 | ||
60 | 粗精矿 | 1.36 | 9.64 | 37.45 | 85.68 |
中矿1 | 1.04 | 0.472 | 3.21 | ||
中矿2 | 1.67 | 0.291 | 3.18 | ||
尾矿 | 95.63 | 0.0127 | 1.34 | 7.93 | |
原矿 | 100.00 | 0.153 | 100.00 | ||
80 | 粗精矿 | 1.94 | 6.75 | 36.57 | 87.89 |
中矿1 | 0.87 | 0.499 | 2.91 | ||
中矿2 | 2.58 | 0.156 | 2.69 | ||
尾矿 | 94.61 | 0.0103 | 1.41 | 6.01 | |
原矿 | 100.00 | 0.149 | 100.00 | ||
100 | 粗精矿 | 2.34 | 5.78 | 35.36 | 89.01 |
中矿1 | 1.32 | 0.343 | 2.98 | ||
中矿2 | 2.53 | 0.168 | 2.80 | ||
尾矿 | 94.21 | 0.0084 | 1.38 | 5.21 | |
原矿 | 100.00 | 0.152 | 100.00 |
(三)闭路试验
为了考察中矿返回对两种起泡剂选别效果的影响,固定捕收剂用量、磨矿细度、浮选时间等条件,选用最适宜的药剂用量做了闭路对比试验。
由闭路试验结果可知,A-200起泡剂选别效果较现用起泡剂好,使用A-200起泡剂粗精矿Mo品位4.11%,回收率95.93%,而现用起泡剂粗精矿Mo品位3.37%,回收率94.28%。杂质S含量及回收率均低于现用起泡剂,其它杂质含量接近,这进一步表明A-200起泡剂选择性较好。且A-200用量较现用起泡剂少20%,说明用A-200代替现用起泡剂不仅可提高选别指标,还可以减少药剂用量,降低选矿药剂消耗。
四、药剂成本比较(估算)
根据以上闭路试验结果,磨矿细度、浮选时间及捕收剂用量都相同,比较两种起泡剂的药剂成本。A-200为7 200元/,t现用起泡剂7 400元/,t因此处理1 t原矿用A-200比现用起泡剂节约药剂费用计算如下:
(7400×61-7200×49)×10-6=0.098 6元/t
按公司年处理矿量1 000万吨计,年可节约药剂费用0. 098 6×107=98.6万元。
五、结 论
(一)A-200起泡剂具有良好的选择性,起泡能力强,起泡速度快,泡沫脆散性好,选钼效果较现用起泡剂好。
(二)在其它条件相同的情况下,A-200起泡剂用量49 g/t闭路试验选别效果较现用起泡剂用量61g/t好,部分杂质含量低,因此A-200可代替现用起泡剂用于选钼。
(三)根据小型闭路试验结果,若用A-200代替现用起泡剂,按金堆城年处理矿量1000万t计,年可节约药剂费用98.6万元。