助磨剂在石英粉磨中的应用研究现状及发展趋势

粉磨作业在矿物加工领域具有重要地位，磨矿过程添加助磨剂是提高磨矿效率、增加磨机生产能力、降低磨矿能耗和钢耗的有效措施之一。论述了国内外常用助磨剂和新型助磨剂对石英粉磨的影响。在石英粉磨过程中加入适量的助磨剂可以改善粉磨效果，获得理想细度的产品。从降低硬度学说和调节矿浆流变学说2个代表性的观点论述了助磨剂的作用机理，表明加入助磨剂后，既会在矿石表面发生吸附达到降低硬度的效果，也会影响矿浆的流变学性质，且二者相互补充，只是主导作用不同而已。添加不同助磨剂对后续矿物分选行为影响不同。助磨剂的加入可以改变磨矿环境，简要说明了磨矿环境对矿物分选行为的影响及机理。从助磨剂的选择、新型高效助磨剂的研制和应用、助磨剂的复配、助磨剂与粉磨工艺参数的搭配、助磨剂作用机理、助磨剂对分选行为影响等6个方面，归纳总结出了助磨剂在石英粉磨中应用的发展趋势，指出研究助磨剂对后续矿物选别行为影响的重要性。     

氯化钙与油酸钠对石英粉磨效率的影响及机理

为了降低助磨剂对后续浮选作业的影响,将石英浮选体系中的捕收剂油酸钠与活化剂氯化钙引入到石英磨矿过程中,研究其对石英粉磨效果的影响。磨矿试验结果表明,与未添加药剂相比,单一油酸钠明显降低了磨矿产品中—0.043 mm粒级的含量,对石英粉磨起阻磨作用;单一氯化钙在最佳用量为0.5%(wt)时,可以使—0.043 mm粒级的含量提高3.86个百分点,为石英粉磨的有效助磨剂;组合使用氯化钙与油酸钠,在氯化钙用量0.5%(wt)、油酸钠用量0.1%(wt)时,使—0.043 mm粒级的含量提高了6.58个百分点,结果明显优于单一药剂的助磨效果。通过矿浆黏度检测发现,单一油酸钠增加了矿浆黏度,增大了矿浆流动时的阻力,降低了磨矿效率;而在氯化钙与油酸钠组合药剂的共同作用下,矿浆黏度明显降低,可提高矿浆的流动性,进一步提高磨矿效率。量子化学计算结果表明,油酸钠在经Ca²⁺作用后的石英表面产生了化学吸附,且组合药剂的吸附作用强于单一药剂;由表面能计算结果可知,组合药剂显著降低了石英的表面能,在磨矿过程中会降低石英的表面硬度及抗压强度,因此可以显著提高石英的粉磨效率。     

磨矿对矿物浮选行为的影响及助磨剂的作用

磨矿是个复杂的物理化学过程,通过改变矿物的表面性质和矿浆性质进而影响矿物的浮选行为。在磨矿过程中,磨矿方式、磨矿介质、磨矿细度以及药剂的添加都会对矿物的浮选行为产生影响。从磨矿过程中的电化学、溶液化学、机械力化学三个主要方面总结了磨矿影响矿物浮选的机理。助磨剂改善了磨矿产品中合格粒级的含量,可显著提高磨矿效率,降低能耗,并对磨矿-浮选体系起显著影响。      

助磨剂对石英磨矿效果及浮选行为的影响

磨矿作业在矿物加工过程中具有重要地位,添加助磨剂可改善物料的可磨性。为了研究助磨剂对石英粉磨效果及浮选行为的影响,在最佳磨矿条件下以高纯石英作为试验物料,选择三乙醇胺、丙酮、油酸钠、氯化铵和氯化钠作为助磨剂研究了不同助磨剂及其用量对石英磨矿效率的影响,结果表明:三乙醇胺、丙酮、氯化铵和氯化钠4种助磨剂在最佳用量条件下,磨矿产品中-0.074 mm含量分别提高了2.16、2.66、1.22、0.14个百分点,而油酸钠则对石英粉磨起阻磨作用;在此基础上,选择对石英具有助磨作用的三乙醇胺、丙酮、氯化铵和氯化钠研究了助磨剂对石英浮选行为的影响,结果表明,助磨剂三乙醇胺在十二胺体系和油酸钠体系中均可提高石英浮选回收率,分别提高了5.83个百分点和4.94个百分点,其他3种助磨剂则对石英浮选回收率具有不利影响。试验结果可以为助磨剂在石英及其它物料磨矿中的应用奠定基础。     

组合助磨剂对石英粉磨的影响及其作用机理研究

为了提高石英的磨矿效率,将助磨剂硅酸钠和六偏磷酸钠组合使用,研究其对石英粉磨的影响机理。磨矿过程中,组合助磨剂在最佳添加量为0.5%时,与无助磨剂和添加硅酸钠及六偏磷酸钠相比,磨矿产品中-0.043mm粒级的含量分别提高了9.90个百分点、3.34个百分点和2.23个百分点,明显提高了石英的磨矿效率。矿浆黏度检测发现,组合助磨剂明显降低了矿浆的黏度,提高了矿浆的分散性与流动性;红外光谱、XPS表面元素分析以及溶液化学表明,在矿浆pH=9.89时,石英被磨矿用水中钙离子活化,组合助磨剂以HPO_4~(2-)和HSO~(3-)为主要活性物,在被钙离子活化石英表面的Si-O-Ca~+活性位点上产生化学吸附;量子力学计算表明,组合助磨剂在活化石英表面的吸附作用更强,其通过吸附作用会明显降低石英的比表面能,因此与两种单一助磨剂相比,组合助磨剂能明显提高石英的磨矿效率。     

用助磨剂强化铝土矿选择性磨矿研究

分析了铝土矿矿物的晶体结构特征,论述了铝硅分离的可能性。考察了磨矿过程中助磨剂对铝土矿含铝矿物和含硅矿物磨矿效率和铝硅比的影响,筛选了4种对提高磨矿效率作用明显的助磨剂。本研究采用100mm×150mm的球磨机,在相同的磨矿条件下,加入助磨剂DA、DC-40、Z-16和六偏磷酸钠后,与不加药剂相比,磨矿产品中-200目含量分别提高了7.88、7.54、7.47、7.37个百分点,磨矿产品中铝硅比大于9的物料产率分别提高了24.62、23.17、24.17、10.14个百分点,对应的最佳添加量分别为0.5%、1%、0.5%、0.12%。结合铝土矿的晶体结构和矿浆流变性质对助磨剂的作用机理进行了分析。     

助磨剂提高鲕状赤铁矿磨矿效率试验研究

对鲕状赤铁矿的磨矿工艺进行了优化,并研究了六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、Z-164D三种助磨剂对鲕状赤铁矿磨矿效率的影响。结果表明:在相同磨矿条件下,当磨矿浓度80%时,三种助磨剂在最佳用量时可使磨矿产品中-0.074mm粒级含量分别提高30.25、29.83和30.15个百分点;但与不添加助磨剂时的最佳磨矿效果(此时,磨矿浓度70%)相比,产品中-0.074mm粒级含量仅分别提高了0.72、0.30和0.62个百分点。在此基础上,研究了助磨剂对鲕状赤铁矿磨矿的矿浆粘度、磨矿产品形貌和磨矿产品表面硬度等变化的作用,揭示了助磨剂提高鲕状赤铁矿磨矿效率的作用机理。     

油酸钠对高磷赤铁矿磨矿过程的影响研究

为了研究磨矿助剂对磨矿过程中矿浆性质及磨矿能耗的影响,以高磷赤铁矿为研究对象,以油酸钠作助磨剂,进行了磨矿试验,考察了油酸钠在不同磨矿时间下对矿浆pH、矿浆黏度及磨矿效果的影响。结果表明,在磨矿过程中加入的油酸钠对矿浆pH和黏度有明显影响;油酸钠用量为0.5%wt时,具有明显的助磨作用,可使能耗降低36.8%。     

助磨剂在云母超细磨矿中的应用

介绍了云母的超细磨矿过程中助磨剂对粉碎效果的影响，研究表明助磨剂主要是通过与云母粉的吸附，起到降低矿浆粘度，改善矿浆中固体颗粒的分散性而产生助磨作用，试验证明在磨矿过程中使用助磨剂可以提高磨矿效率，降低能耗。     

DA分散剂对铝土矿粉磨效率的影响及其作用机理

研究了DA分散剂对铝土矿磨矿效率的影响,并结合吸附特性、磨矿矿浆黏度、铝土矿表面电位以及磨矿产品颗粒形貌等指标的测定,研究了助磨剂的作用机理。结果表明:在其他磨矿参数相同的条件下,可使磨矿产品中-0.074mm的含量提高3.64个百分点;DA分散剂在铝土矿表面产生物理吸附和化学吸附,降低了磨矿矿浆的黏度,改变了铝土矿表面的电位,改善了颗粒形貌,但对铝土矿表面硬度的影响较小。     

聚丙烯酸钠对铝土矿粉磨效率的影响及其作用机理

研究了聚丙烯酸钠对铝土矿磨矿效率的影响,并分析了其作用机理。结果表明：在最优试验条件下,添加相当于铝土矿质量分数0.7%的聚丙烯酸钠与不添加相比,可使磨矿产品中-0.074 mm的含量提高5.45个百分点;聚丙烯酸钠在铝土矿表面产生的物理吸附和化学吸附,具有降低磨矿矿浆的黏度、改变铝土矿表面的电位、改善颗粒的形貌、降低铝土矿表面的硬度等作用,因而聚丙烯酸钠能提高铝土矿的磨矿效率。     

煤基碳素的石英砂超细助磨研究

在干法条件下,采用石英砂作为助磨剂,对煤基碳素进行了超细粉碎试验,研究了石英砂的用量以及添加方式对煤基碳素超细粉碎的影响,并从粉碎动力学的角度分析了石英砂助磨剂的不同添加方式对于煤基碳素的超细助磨规律。试验结果表明:随着石英砂用量的增加,煤基碳素粉体的中值粒径D₅₀先减小而后趋于不变,当用量为1.4 g时,粉体的D₅₀降低到3.21 μm;在助磨剂的三种添加方式中,粉碎前的助磨剂一次性添加时,粉碎速率更高,适合于粉碎时间较长的情况;粉碎过程中的助磨剂增量添加时,粉碎速率变化更快,适合于粉碎时间较短的情况。      

智能化磨矿分级的发展趋势

磨矿分级在选矿工艺中处于十分关键的地位,其效率高低直接影响到选矿厂最终的经济和技术指标,能否在磨矿分级过程中对各个数据进行精准控制,对于实际生产有很大的影响.但磨矿分级过程存在扰动大、非线性、时变性强等影响因素,采用传统的控制理论难以达到期望的效果.因此,通过分析磨矿分级过程中的影响因素,结合我国磨矿工序的生产指标以及...     

石膏种类对矿渣的助磨效果及其性能的影响

详细研究了在矿渣粉磨过程中添加适量硬石膏、半水石膏及二水石膏对矿渣粉磨的助磨、活性激发及矿渣复合胶凝材料与高效减水剂适应性的影响.结果表明:3种石膏对矿渣均有助磨及活性激发作用,且二水石膏的助磨及激发效果最为明显;针对特定矿渣,添加的石膏种类不同,达到最佳助磨及激发效果的合适石膏掺量也不一样;添加二水石膏可以改善矿渣复...     

十二烷基胺类捕收剂的取代基基因特性对其浮选性能的影响研究

为考察取代基种类和数量对十二烷基胺类阳离子捕收剂浮选性能的影响，通过浮选试验研究了含不同取代基的捕收剂对石英、赤铁矿单矿物的捕收性能，以及对石英/赤铁矿人工混合矿的分选能力。研究结果表明，甲基取代基的引入不利于阳离子捕收剂对石英和赤铁矿的捕收，随着甲基取代基数量的增加，石英和赤铁矿的浮选回收率均逐渐降低，但赤铁矿回收率降低速率更快；甲基的引入，有助于提升阳离子捕收剂的浮选选择性；随着取代基数量的增加，人工混合矿的分选效率逐渐增大。向阳离子捕收剂分子结构中引入含羟基（-OH）或胺基（-NH2）的官能团有利于其对石英的捕收，但引入含胺基的取代基以后，赤铁矿回收率也相应提高；向十二胺极性基中引入含羟基或胺基的取代基，能够提高人工混合矿分选效率，但引入含胺基的取代基后，人工混合矿分选效率增加效果不如引入含羟基取代基时明显。对试验捕收剂分子进行量子化学计算表明：随着引入甲基数量的增加，捕收剂极性基团的横截面尺寸增加，增大了药剂与矿物表面作用的空间位阻，导致药剂的捕收能力减弱，选择性增强；含胺基取代基的引入，可以增加极性基团的总电荷量，捕收剂与矿物表面的静电引力增强；引入含羟基的取代基后，能够在增强药剂与矿物表面氢键吸附作用的同时，增加药剂极性基横截面尺寸，从而在提高药剂捕收能力的同时提高了浮选选择性。在后续研究中，结合有机化学的相关知识来提取取代基的相关参数，以定量这种影响规律，从而明确取代基参数与阳离子捕收剂浮选性能之间的基因特性，可为构建一种基于取代基效应的阳离子捕收剂设计方法奠定基础。     

湖北某磁铁矿助磨剂试验研究

就7种助磨剂对湖北某磁铁矿助磨效果进行了研究。结果表明,在磨矿浓度为70%、磨矿时间为2 min情况下,添加适量的助磨剂对磁铁矿的磨矿均有较显著的助磨作用。其中石灰、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、焦磷酸钠能较大幅度地提高球磨排矿产品中0.075～0.045 mm粒级的含量;而氢氧化钠、硅酸钠、碳酸钠能较大幅提高球磨产品中-0.045 mm粒级的含量。过量助磨剂不但没有助磨作用,反而不利于磨矿。     

高级氧化技术降解有机选矿药剂的研究进展

残留有难降解有机浮选药剂的选矿厂废水直接排放会污染环境，回用于磨矿或浮选流程会影响分选指标，高级氧化技术是一种有前景的水处理技术。为促进高级氧化技术在此类废水处理中的应用，系统介绍了臭氧及其复合氧化技术、Fenton氧化法、光化学氧化法、光催化氧化法、电催化氧化法及过硫酸盐氧化法降解有机选矿药剂的降解效率、工艺原理等方面的研究结果，并对高级氧化技术处理选矿废水的应用前景进行展望。