研究表明,許多物質都有助磨作用。從化學結構上看,助磨劑應具有選擇性與良好的分散作用,能夠調節料漿的粘度,具有較強的抗Ca2+、Mg2+的能力,受pH值的影響較小等。也就是說,助磨劑的分子結構要與磨礦系統復雜的物理化學環境相適應。在具體應用中必須根據被磨物料性質,通過試驗對助磨劑類型進行必要的篩選。
本節主要介紹以表面活性劑為主的濕式助磨劑,常用類型如表1所示。
表1 濕式助磨劑
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助磨劑名稱
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研磨對象
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用量/%
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效 果
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磺化聚苯乙烯及其衍生物(相對分子質量5000-20000)
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銅、鐵礦石
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0.02
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礦漿粘度下降30%-50%,產品中小于325目的增加3%-5%
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順丁烯二酸酐和苯乙烯共聚物
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礦石和煤
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0.01-0.04
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礦漿粘度下降23%
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磺化聚乙基甲丙烯酸鹽
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礦石和煤
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—
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—
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聚丙烯酸鹽
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石灰石
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0.1-0.6
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細度改善
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木質素衍生物(磺酸,羧酸等)
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水泥生料
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0.02-0.1
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礦漿粘度由1000mPa·s
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多糖(CMC羧化淀粉,藻朊酸鈉等)
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—
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—
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提高磨礦效率,產品粒度均勻
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二烴基二硫磷酸鈉
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含鐵石英巖
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—
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提高赤鐵礦效率,降低石英效率
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C4-6羧酸鈉鹽
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爐渣
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0.035-0.05
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提高磨礦效率
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油酸
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赤鐵礦
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—
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降低礦漿粘度,提高磨礦濃度
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脂肪酸鈣鹽
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石灰石
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0.1-1
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新生表面增加14倍
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環烷酸鈉
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石灰巖
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1
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新生表面增加18倍
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硫代環烷酸鈉
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石灰巖
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1
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—
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十二烷基氯化銨
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石灰巖
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—
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堿性提高礦效率
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研究表明,表面活性劑可以起助磨作用,且具有助磨作用的表面活性劑均有很好的分散性,但必須有合適的用量。一般是隨藥劑用量增加,小于500目產率增加,達到最佳值后,增加藥劑用量后反而使磨礦效果變壞。不同藥劑對磨礦濃度的適應性不一樣,如石油磺酸鈉在磨礦濃度由70.2%降低為61.5%時,同樣用量(0.155%)時,小于500目產率則增加8.6%;而油酸鈉則相反,當磨礦濃度由70.2%降低為61.5%時,最佳用藥量(0.0875%)條件下小于500目產率降低4.9%。幾種表面活性劑對石灰石白土礦的助磨效果如表2所示。
有人研究了油酸在不同pH條件下對赤鐵礦磨礦的影響,見表3。由表中可明顯看出pH=8.7時,磨礦效果提高顯著。這可能是因為在這個pH值范圍內形成的酸—皂絡合物最多。顯然,表面活性劑對磨礦的影響與溶液中表面活性離子-分子絡合物的形成存在密切關系。
表2 幾種表面活性劑對石灰石白土礦的助磨效果
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藥劑名稱
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用量/%
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小于500目產率增加量/%
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藥劑名稱
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用量/%
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小于500目產率增加量/%
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三乙醇胺
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0
0.025
0.050
0.100
0.150
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0
+41
+60
+42
-33
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石油磺酸鈉
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0
0.066
0.111
0.155
0.222
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0
-25
-22
+52
+34
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TF-279
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0
0.05
0.15
0.20
0.25
0.50
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0
+43
+45
+65
+71
+52
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油酸鈉
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0
0.0125
0.0375
0.0625
0.0875
0.125
0.150
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0
+5
+25
+68
+135
+66
+54
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表3 油酸在不同pH值條件下對赤鐵礦磨礦的影響
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油酸濃度/(mol/L)
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小于400目產率變化/%
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3×10-7
3×10-5
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pH=3.0
+1.0
+2.3
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pH=6.6
-2.8
+7.8
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pH=8.7
+9.0
+9.0
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pH=11.0
-1.0
+4.5
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對凡口鉛鋅礦選廠礦石,廣西冶金研究所進行了添加胺類表面活性劑的磨礦試驗,結果表明,磨礦效果隨疏水基碳鏈不同而不同,碳鏈太短和太長都會使助磨效果下降,以癸胺的助磨作用較好。其最佳藥劑用量為175g/t。單位時間磨礦處理量提高12%或磨機能力或磨機能耗降低10.2%,起到了良好的助磨效果。





