起泡劑在選礦中的研究與應用

宋立新

（中國黃金集團內蒙古礦業有限公司，內蒙古 新巴爾虎右旗 021300）

0 引言

起泡劑是選礦過程中浮游階段必須添加的一種藥劑，當今有色金屬礦山及非金屬礦山中所使用的起泡劑最主要的仍然是松醇油。制成松醇油的原料為松節油，而松節油廣泛應用于化工、輕工和醫藥等行業，導致其需求量越來越大。因此，尋找新型起泡劑具有重要的現實意義。

1 起泡劑作用機理

起泡劑作用機理：在浮游選礦中，起泡劑配合捕收劑、調整劑及PH 共同作用，起泡劑為異極性的物質，其添加量的多少直接影響浮選效果。添加量過多，會造成泡沫黏度增大，泡沫流動性差。添加過少，泡沫的礦化效果不好，脈石礦物容易造成上浮，影響精礦質量。起泡劑具有兩極性，為親水基團和親氣基團，使起泡劑產生的氣泡在空氣與水之間穩定排列。大部分起泡劑是表面劑，能夠很大程度上將水的表面張力降到最低。起泡劑應具有一定的可溶行，對起泡性能及形成的氣泡大小、礦化等有較大的影響。起泡劑可溶性好，則單耗量增加，或迅速產生較多的泡沫，使礦漿黏度增大。若起泡劑可溶性差，來不及溶解，會隨礦漿流失，延長浮選時間，使精礦產品和選礦回收率受到一定影響[1-2]。

2 起泡劑在浮選中的作用

1）在浮選開始時添加適量的起泡劑，能夠形成一定的礦化氣泡，有效防止氣泡與氣泡間的兼并，使分散在礦漿中的氣泡均勻穩定。

2）氣泡礦化后形成穩定的礦化氣泡，增大氣泡的機械強度。

3）浮選機充氣后，可有效減緩礦漿中降低氣泡的移動軌跡，增加氣泡在礦漿中的停留時間[3-4]。

3 不同廠家起泡劑平行試驗

2019 年8 月，針對現有起泡劑進行了選礦對比試驗，目的是查找至少一種或兩種以上起泡藥劑作為備用藥劑，以供選礦廠穩定或提高選礦指標備用。

3.1 礦石性質

試驗所用礦樣為內蒙古某銅鉬礦3 號帶原礦樣。礦石經破碎后混勻縮分，留取備樣、烘干、制備后送質檢中心分析。原礦化驗結果如表1 所示。

表1 原礦主要元素化驗結果數據表

本次礦樣原礦銅氧化率＞5%，硫元素質檢中心暫時不能化驗。

3.2 試驗藥劑及試驗用水

pH 調整劑：石灰。

銅捕收劑：Pj-053。

起泡劑：F-742、X-32 號油和BP201 等。

試驗用水：自來水。

4 試驗方案及數據分析

4.1 多種起泡劑的初步篩選試驗

試驗條件：采用67%的磨礦濃度。

試驗流程：本次試驗采用一次粗選工藝流程，試驗流程及藥劑制度如圖1 所示，試驗結果見表2。

圖1 一次粗選試驗流程圖

表2 多種起泡劑對比試驗數據表

通過13 種起泡劑對比試驗數據可以看出，第1、9 和12 組尾礦中銅品位低于使用其他種類的起泡劑。這3 種起泡劑在原礦銅品位略低于其他組時，對應的銅回收率高于其他組。同時，鉬的回收率也較高。

通過本次試驗，初步篩選出3 種效果較好的起泡劑為：F-742、X-32 號油及BP201。

4.2 對篩選出的三種較優起泡劑進行平行對比試驗

試驗條件：采用67%的磨礦濃度。

試驗流程：本次試驗采用一次粗選工藝流程，試驗流程如圖1 所示，試驗結果見表3。

表3 起泡劑平行對比試驗數據表

通過表3 數據可以看出，在相同條件下，使用F-742 由于計算出原礦品位略低，相應的銅回收率比X-32 號油和BP201 略低。對比可知，使用X-32 號油時所對應的浮選指標最佳。

4.3 三種較優的起泡劑進行藥劑用量對比試驗

試驗條件：采用67%的磨礦濃度。

試驗流程：本次試驗采用一次粗選工藝流程，試驗流程如圖1 所示，試驗結果見表4。

由表4 可知，使用F-742 在低用量15 g/t、高用量25 g/t 時，針對本批礦樣、混合精礦產率和銅鉬回收率沒有明顯的變化趨勢。但是，使用X-32 號油、BP201時，低用量和高用量相比較，混合精礦產率和銅回收率均有較大幅度的提升。在起泡劑用量為15g/t 時，使用F-742 對應的銅回收率最佳且為90.67%。在起泡劑用量為25g/t 時，使用X-32 號油對應的銅回收率最佳，為90.57%。從這兩個起泡劑用量來看，F-742 和X-32 號油對浮選指標的作用效果均優于BP201。但在可控空間上X-32 號油優于F-742。

5 結論

1）對現有多種起泡劑進行對比篩查，最終鎖定F-742、X-32 號油及新到的BP201 為最佳起泡劑。

2）對F-742、X-32 號油及BP201 起泡劑進行平行對比試驗，結果表明，X-32 號油最佳。

3）對F-742、X-32 號油及新到的BP201 進行用量對比試驗。在起泡劑用量為15 g/t 時，使用F-742對應的銅回收率最佳，為90.67%。在起泡劑用量為25 g/t 時，使用X-32 號油對應的銅回收率最佳，為90.57%。F-742 和X-32 號油對浮選指標的作用效果均優于BP201，但在可控空間上，X-32 號油優于F-742。

4）現內蒙古某銅鉬礦山選礦廠使用的X-32 號油在藥劑成本和可控空間上優于F-742，同時，在浮選指標和藥劑成本上優于BP201。因此，綜合浮選指標、藥劑成本及可控空間來看，現使用的X-32 號油為最適合烏山選礦廠使用的浮選藥劑。