研究表明,许多物质都有助磨作用。从化学结构上看,助磨剂应具有选择性与良好的分散作用,能够调节料浆的粘度,具有较强的抗Ca2+、Mg2+的能力,受pH值的影响较小等。也就是说,助磨剂的分子结构要与磨矿系统复杂的物理化学环境相适应。在具体应用中必须根据被磨物料性质,通过试验对助磨剂类型进行必要的筛选。
本节主要介绍以表面活性剂为主的湿式助磨剂,常用类型如表1所示。
表1 湿式助磨剂
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助磨剂名称
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研磨对象
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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(相对分子质量5000-20000)
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铜、铁矿石
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0.02
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矿浆粘度下降30%-50%,产品中小于325目的增加3%-5%
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顺丁烯二酸酐和苯乙烯共聚物
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矿石和煤
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0.01-0.04
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矿浆粘度下降23%
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磺化聚乙基甲丙烯酸盐
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矿石和煤
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—
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—
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聚丙烯酸盐
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石灰石
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0.1-0.6
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细度改善
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木质素衍生物(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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矿浆粘度由1000mPa·s
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多糖(CMC羧化淀粉,藻朊酸钠等)
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—
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—
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提高磨矿效率,产品粒度均匀
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二烃基二硫磷酸钠
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含铁石英岩
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—
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提高赤铁矿效率,降低石英效率
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C4-6羧酸钠盐
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炉渣
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0.035-0.05
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提高磨矿效率
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油酸
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赤铁矿
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—
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降低矿浆粘度,提高磨矿浓度
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脂肪酸钙盐
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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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环烷酸钠
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石灰岩
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1
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新生表面增加18倍
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硫代环烷酸钠
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石灰岩
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1
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—
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十二烷基氯化铵
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石灰岩
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—
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碱性提高矿效率
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研究表明,表面活性剂可以起助磨作用,且具有助磨作用的表面活性剂均有很好的分散性,但必须有合适的用量。一般是随药剂用量增加,小于500目产率增加,达到最佳值后,增加药剂用量后反而使磨矿效果变坏。不同药剂对磨矿浓度的适应性不一样,如石油磺酸钠在磨矿浓度由70.2%降低为61.5%时,同样用量(0.155%)时,小于500目产率则增加8.6%;而油酸钠则相反,当磨矿浓度由70.2%降低为61.5%时,最佳用药量(0.0875%)条件下小于500目产率降低4.9%。几种表面活性剂对石灰石白土矿的助磨效果如表2所示。
有人研究了油酸在不同pH条件下对赤铁矿磨矿的影响,见表3。由表中可明显看出pH=8.7时,磨矿效果提高显著。这可能是因为在这个pH值范围内形成的酸—皂络合物最多。显然,表面活性剂对磨矿的影响与溶液中表面活性离子-分子络合物的形成存在密切关系。
表2 几种表面活性剂对石灰石白土矿的助磨效果
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药剂名称
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用量/%
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小于500目产率增加量/%
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药剂名称
|
用量/%
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小于500目产率增加量/%
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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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石油磺酸钠
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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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油酸钠
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0
0.0125
0.0375
0.0625
0.0875
0.125
0.150
|
0
+5
+25
+68
+135
+66
+54
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表3 油酸在不同pH值条件下对赤铁矿磨矿的影响
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油酸浓度/(mol/L)
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小于400目产率变化/%
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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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对凡口铅锌矿选厂矿石,广西冶金研究所进行了添加胺类表面活性剂的磨矿试验,结果表明,磨矿效果随疏水基碳链不同而不同,碳链太短和太长都会使助磨效果下降,以癸胺的助磨作用较好。其最佳药剂用量为175g/t。单位时间磨矿处理量提高12%或磨机能力或磨机能耗降低10.2%,起到了良好的助磨效果。





