礦物加工中化學藥劑的應用

趙旭會

（甘肅能源化工職業學院，甘肅 蘭州 730207）

化學藥劑是能發生化學反應的試劑，它一般應用于礦物加工的重要環節，以此來提高加工效率和產品質量[1]。礦物品類的多樣性和復雜性決定了化學藥劑的多樣性和高科技性，在礦物加工作業中，通常會使用到的化學藥劑主要包括無機藥劑、浮選藥劑、合成聚合藥劑、溶劑萃取劑等四大類，由于各種藥劑之間的反應機理和作用有著巨大的差異性，因此工作人員在礦物加工作業中要確保對各類化學藥劑的正確使用，使其發揮出最大的效用。

1 各類化學藥劑在礦物加工作業中的反應機理和作用分析

1.1 無機藥劑的反應機理和作用分析

在礦物加工作業中，會用到很多種無機藥劑，但用量最大的非石灰和硫酸莫屬。石灰是工業生產中的萬能藥劑，用途多樣，比如可以用作pH調整劑、凝結劑、重金屬沉淀劑、苛化劑和黃鐵礦的抑制劑[2]，在工業生產中應用非常廣泛。硫酸雖然也具有調節PH值的功效，但它主要被用作氧化銅礦、鈦鐵礦、鈾礦、含鎳紅土礦、鋅焙砂的浸出劑[2]。另外，還有氰化鈉和氫氧化鈉這兩種無機藥劑在礦物加工作業中的用量也比較大。氰化物主要是用作金礦石的浸出劑，有時在浮選中也會被用到。氫氧化鈉主要用作PH值調節劑和鋁土礦的浸出劑。在礦物加工過程中，還會用到其他多種類別的無機藥劑，其功效和作用各不相同，均在提高加工效率和產品質量方面發揮了重要的作用。

1.2 合成聚合藥劑反應機理和作用分析

①絮凝劑。目前市面上的絮凝劑大多是以聚丙烯酰胺為基礎的絮凝劑。該分子可以裁剪，適用于固液分離作業。其反應機理是陰離子和陽離子官能團相互取代后，產生多種藥劑，可用來處理礦漿，使其組分由單組變多組，濃度和PH值由低變高。②分散劑。與絮凝劑的功能恰好相反的是分散劑。分散劑主要以聚丙烯酸鈉為基礎，它會吸附在礦物表面，使其成為單個的顆粒。在陶瓷和造紙中，分散劑能夠起到分散黏土碎片和礦物顏料、調節金礦石流變性質的作用；處理礦漿時，能使礦漿黏度降低和加速磨礦。③粘結劑。在礦物加工作業中，合成粘結劑對增加球團濕式和干式強度效果顯著，能有效增強其抗干裂性。同時，粘結劑的另外一個作用是在煉鋼工業中，可以阻止硅石融入球團，從而為鐵的直接還原反應提供更多有利條件。④防垢劑。在礦物加工過程中，防垢劑的主要作用是防止顆粒附著，在作業時，它會破壞結晶核，分散團聚體，使晶體變形，從而起到防垢的作用。目前，防垢劑主要適用于礦山當地熱力與能源基礎設備。

1.3 浮選藥劑反應機理和作用分析

在浮游選礦過程中，通常利用浮選藥劑來改變礦物表面的物理化學性質及介質性質，從而有效地選分有用礦物與脈石礦物，或分離各種不同的有用礦物?？筛鶕猛緦⒏∵x藥劑分為五類，即捕收劑、起泡劑、活化劑、抑制劑、調整劑。在礦物加工作業中，起泡劑的主要作用的是降低水、氣界面張力，從而形成氣泡。它和捕收劑一起使用時，能減少捕收劑用量，有利于礦物浮選，降低膠束濃度，有利于膠束形成。有機抑制劑在礦物加工作業時，能防止捕收劑吸附在表面上，從而使親水性得到提高，有效建立起水化屏障。捕收劑包括硫化礦類捕收劑、脂肪酸類捕收劑、胺類陽離子捕收劑等，分別用于硫化礦物的浮選，螢石礦石、磷酸鹽礦石的浮選，鉀鹽礦物、磷酸鹽礦石的浮選以及鐵礦石的反浮選。

1.4 溶劑萃取劑反應機理和作用分析

溶劑萃取劑雖然在礦物加工作業中用量不大，但因其具有高特效性，因此有著很高的應用價值。例如，在氧化銅礦石加工中，采用的萃取劑為螯合劑，其配位基為羥肟酸，這個配位基對金屬銅的特效性很高，初期以酮肟為基礎，目前以醛肟為基礎，作業時用磷酸基萃取劑有效分離鈷與鎳，每年能夠產出200萬噸銅金屬。

2 在礦物加工作業中確?；瘜W藥劑發揮最佳效用的舉措

2.1 確保化學藥劑質量達標

礦物加工作業中化學藥劑的消耗量通常比較大，有些企業為了節省成本，往往會降低化學藥劑質量標準，使用價低質劣、效果不佳的化學藥劑，有的企業甚至為了實現經濟效益最大化而放棄使用化學藥劑，不僅導致加工出來的產品質量低劣，而且也會造成更大的環境污染，對行業的健康有序發展造成不利影響。因此，有關部門必須加大監管力度，對在礦物加工作業中使用劣質化學藥劑或不按規定使用化學藥劑的企業加大懲處力度，確保礦物加工操作過程中化學藥劑質量達標。作為加工企業，要轉變發展思路，將眼光放長遠，嚴格執行化學藥劑使用標準，嚴把質量關，不要為了眼前的蠅頭小利而影響到企業的長遠和可持續發展。

2.2 營造安全合適的操作環境

化學藥劑在礦物加工作業中需要一個安全合適的操作環境。安全合適的操作環境是指適合應用的化學藥劑的環境。例如，對那些遇水時容易發生化學反應的藥劑來說，其安全合適的環境就是一個干燥的環境；對那些見光時易光解、易發生化學反應的藥劑來說，其安全合適的環境就是一個避光的環境；對那些在高溫狀態下易分解的化學藥劑來說，其安全合適的環境就是一個低溫的環境[1]。

2.3 增加操作人員數量，提高操作人員專業素質和責任感

目前，在礦物加工企業中，化學藥劑操作人員數量缺乏是一個普遍存在的問題，尤其是在一些中小型企業中，往往因為資金有限而難以聘請到高專業性和高水平的操作人員，因此操作人員缺乏這一問題顯得更加突出。在作業時，常常因為操作人員人手有限而導致操作工作難以面面俱到，或者因為操作人員專業能力不足、工作責任心不強而進行不規范操作，從而影響化學藥劑效用的正常發揮。所以，要使化學藥劑在礦物加工作業中發揮出最佳效用，擁有足夠數量的操作人員，提高操作人員的專業素質和責任感，是不可或缺的必要條件。

3 結語

綜上所述，在礦物加工作業過程中，不僅要熟悉用于作業中的各種化學藥劑的作用和反應機理，而且對化學藥劑質量、操作環境、操作人員綜合素質都有著很高的要求，這些都是使化學藥劑發揮出最佳效用，有效提高加工效率和產品質量的根本途徑。