用表面活性劑助濾大冶銅精礦的試驗研究

 武鋼(集團)礦業(yè)公司大冶鐵礦是以生產(chǎn)鐵精礦為主的大型礦山,礦石中伴生有金、銀、銅、鈷和硫等多種可供回收的有用元素。選礦車間采用先浮后磁工藝,混合浮選所得銅硫混合精礦經(jīng)分離浮選得到的泡沫產(chǎn)品為銅精礦,銅精礦經(jīng)濃縮過濾兩段脫水得含水量15%左右的銅精礦產(chǎn)品。大冶鐵礦礦石結(jié)構(gòu)致密,嵌布粒度細,經(jīng)細磨后浮選所得精礦很細,加之近年來入選原礦含泥量增多和脫水設備陳舊,使銅精礦過濾困難,設備處理能力下降,濾餅水份增高(約16%),直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和銷售。降低濾餅水份途徑較多,如改進工藝和設備等,但投資少,操作簡單且效果明顯的方法首推在礦漿中加入化學助濾劑。為此決定用助濾劑進行降低大冶銅精礦濾餅水份的研究。

1　試驗礦樣性質(zhì)試驗礦樣為大冶鐵礦銅精礦濃密機之底流樣(即銅精礦過濾機給礦),試樣的多元素分析結(jié)果和粒度分析結(jié)果見表1、表2。

表2數(shù)據(jù)表明,試驗礦樣中,細粒級含量大,-74μm(-200目)占90.91%、-10μm高達37.19%,這應該是過濾困難原因之一。

2　試驗方法試驗裝置見圖1：

將定量試樣調(diào)制成一定濃度的礦漿并加入一定量藥劑,攪拌數(shù)分鐘后注入改制的布氏漏斗中,在保持恒壓下進行真空過濾,濾液收集在量筒中,記錄下不同時刻的濾液累積量及對應時間,直至額定時間。注意觀察并記錄下濾餅形成時刻的濾液量。濾餅經(jīng)烘干,根據(jù)干濕濾餅之質(zhì)量差計算出濾餅最終水分。

3　表面活性劑的助濾試驗及結(jié)果絮凝劑型助濾劑能夠提高過濾速度,縮短成餅時間,但一般會引起濾餅水分的增加[1];即使某些類型有使濾餅水分減少的趨勢,但效果甚微。而從對濾餅結(jié)構(gòu)和殘存水份的分析及查閱資料得知[2],表面活性劑能降低濾餅水分,故對表面活性劑進行助濾試驗。

3.1　不同表面活性劑對銅精礦濾餅水分的影響不同表面活性劑對銅精礦助濾的試驗結(jié)果見表3。試驗條件是:過濾壓差0.053MPa、礦漿濃度50%、脫水時間4min。表3說明,試驗所用的絕大多數(shù)表面活性劑都有降低濾餅水分的作用,只是用量和作用程度不同而已。至于某些表面活性劑反倒使濾餅水分增加,說明并不是所有表面活性劑都有助濾作用,是否具備助濾作用與物質(zhì)結(jié)構(gòu)、性能及試驗條件有關(guān)。按降低水分的程度,下列藥劑有比較好的效果,它們是TS-1、TS-2、混胺、AEO(9)、TX-10、環(huán)烷酸鈉、Drimax1235。值得注意的是,TS-1和TS-2降低濾餅水分最顯著,而這兩種藥劑是混合藥劑,其中TS-1是表面活性劑混合物,TS-2是絮凝劑和表面活性劑混合物。混合藥劑助濾效果好是不同藥劑的“協(xié)同效應”所致。考慮到效果、價格和貨源,選擇TS-1、TS-2、陽離子型表面活性劑混胺、非離子型表面活性劑TX-10和陰離子型表面活性劑環(huán)烷酸鈉進行其它條件試驗。

3.2　pH值對濾餅水分的影響試驗結(jié)果如圖2。試驗中過濾壓差為0.053MPa,各表面活性劑用量按表3中優(yōu)選用量,脫水時間為4min。

從圖2可知,不論是否添加表面活性劑,礦漿pH對濾餅水分都有一定影響,酸性介質(zhì)中的濾餅水分比堿性介質(zhì)中的濾餅水分低,但影響程度不大,相對而言,對助濾劑TS-2和環(huán)烷酸鈉的影響要稍大些。

3.3　表面活性劑用量對濾餅水分的影響試驗結(jié)果如圖3。試驗條件為:過濾壓差0.053MPa、脫水時間4min、礦漿pH=10.0。