水玻璃在浮选中的应用.doc

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1、水玻璃在选矿中的应用与前景的分析cm&;/Q@M>fFd>@王成行　童　雄　孙吉鹏3V=T6rN(昆明理工大学　国土资源工程学院　云南　昆明650093)ZPHk?.($T*t9]:CdfdEQ7Axvj摘　要　综述了水玻璃的特性及主要用途。水玻璃、改性水玻璃及其混合物在矿物加工中主要是作为抑制剂和分散剂,对石英、萤石、方解石和磷矿等矿石的浮选都有抑制作用。提高浮选过程的选择性抑制作用,可以获得更好的选矿指标。关键词　水玻璃　改性水玻璃　抑制剂　分散剂　浮选1水玻璃的性质及主要用途水玻璃是由不同比例的碱金属氧化物与二氧化硅化合而成的一种可溶于

2、水的硅酸盐,为青灰色或淡黄色黏稠状液体。水玻璃又可分为硅酸钾(K2O•nSiO2)和硅酸钠(Na2O•nSiO2)。其中二氧化硅(SiO2)与碱金属氧化物(K2O或Na2O)的摩尔数的比值n,称为水玻璃的模数。当n≥3时称为中性水玻璃,n<3时称为碱性水玻璃。3sH8oTZ硅酸钾为单斜晶体,白色粉末状,细颗粒状结晶或圆型小球;其熔点为891℃,易溶于水,不溶于乙醇和醚,有很强的吸湿性,易结块状,主要是生产电子管、电视机显像管、电脑显示器玻璃壳的原料。硅酸钠水玻璃通常是一种黏稠的高浓度强碱性;%SKu水溶液,常用Na2O•nSiO2•xH2O表示。水玻璃

3、中硅酸钠含量为35%～50%,黏度0.25～0.5Pa•s,pH值13～14,滴定碱度相当于3～4mol/L的NaOH溶液。其主要用于包装材料的胶粘剂、清洁剂的原料、耐火材料及铸造业的原料、制造化工产品的原料、混凝土的速凝剂。选矿中通常用的水玻璃就是指的硅酸钠水玻璃。2　水玻璃在选矿中的应用及理论基础水玻璃是一种无机胶体,是浮选非硫化矿或某些硫化矿的调整剂,它对石英、硅酸盐等脉石矿物有良好的抑制作用。当用脂肪酸作为捕收剂,浮选萤石、方解石和白钨矿时,用水玻璃可作为选择性抑制剂。水玻璃用量较大时,对硫化矿也有抑制作用〔1〕。同时水玻璃常常作为浮选的分散剂,以改善泡沫

4、发黏现象,提高精矿品位,特别对于含泥量较多的物料浮选十分有用,但是,水玻璃加入过多,会使精矿过滤比较困难。研究表明,当水玻璃用量相同时,它的“模数”越高,抑制效果越显著。2.1　水玻璃在铜矿石浮选中的应用水玻璃在浮选氧化铜矿的试验和生产中,起着分散细泥的作用,虽然它不能使精矿回收率提高至浮选硫化铜矿的水平,但它却有效地分散中矿中的泥团,使中矿分选效果明显改善,浮选操作过程稳定,最终精矿回收率有所提高。水玻璃作矿泥分散剂的机理,是因为它的硅酸酸粒都带负电,且表面都有水化层,使硅酸胶粒能稳定地分散悬浮在矿浆中,而不会互相团聚和沉降。当这种胶粒及HSiO-吸附在矿泥表面

5、时,就使矿泥处于分散状态〔2〕。水玻璃是石英、硅酸盐和铝硅酸盐类矿物的抑制剂,同时又是矿泥的分散剂。在铜-硫分离试验中,使用水玻璃作为脉石矿物的抑制剂,强化铜-硫浮选分离,铜精矿品位较加石灰工艺提高0.61%,而回收率相当。可见,在矿泥量较大时,铜-硫分离浮选时添加水玻璃有利于铜精矿品位的提高〔3〕。某铜、铅、锌硫化矿通过多方案比较后,采用铜-铅优先浮选,得到铜铅混合精矿后,用水玻璃组合抑制剂进行铜-铅分离方案,实现了铜-铅有效分离,获得较好的浮选指标。通过一粗、二扫和三精及中矿顺序返回流程,用水玻璃+亚硫酸钠+CMC作抑制剂,用丁基铵黑药和乙基黄药作捕收剂,可从

6、含6.15%Cu,40120%Pb的铜铅混合精矿,闭路试验得到含Cu21135%、Pb6148%且Cu回收率为92124%的铜精矿,和含Pb52128%、Cu0165%且Pb回收率为95147%的铅精矿〔4〕。广东某铜铅混合精矿,用常规方法分离困难,为了达到铜-铅分离的目的,试验采用高频振动细筛,先将混合精矿分级,然后对+01088mm筛上粒级进行摇床重选;对-01088mm筛下粒级,用CMC、亚硫酸钠和水玻璃混合剂作抑制剂,用Z-200作捕收剂,E[>}qN{L!抑铅浮铜。小型试验结果得到含Cu24.15%、Pb3168%的铜精矿和含Pb63170%、含Cu1

7、190%的铅精矿。工业试验结果:铜精矿含Cu22135%、含Pb4102%;铅精矿含Pb60131%,Cu2179%〔5〕212　水玻璃在萤石浮选中的应用萤石浮选领域长期存在以下三大难题:萤石与微细粒石英或片状云母等含硅矿物的分离,萤石与重晶石、黄铁矿等含硫矿物的分离,萤石与方解石、白钨矿等含钙矿物的分离。由于“H系列改性水玻璃复合剂”的研制成功,并合理引入中矿呈“双回路”循环,提高了粗(中)粒嵌布萤石-石英矿石浮选指标〔6〕。酸化水玻璃对萤石-石英型矿石中的SiO2具有很强的选择性抑制作用,其选择性抑制效果明显优于水玻璃等抑制剂。研究表明〔7〕,这种抑制剂使矿浆

8、pH值呈弱