化学助磨剂对矿物解离选择性的影响

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在研究助磨剂对磨矿效率影响的同时，还应该研究助磨剂对矿物解离的选择性有何影响，特别是对于研究选择性磨矿来说，能够促进选择性磨碎作用的化学助磨剂将更有意义。现在分别按 助磨剂的两种作用讨论化学助磨剂对矿物解离选择性的影响。

如前所述助磨剂（主要是表面活性剂）吸附在矿物的裂缝处 可以降低裂缝处质点之间的凝聚力及表面能，从而对矿物产生"劈分"作用。由于不同矿物集合体的结合面聚合力弱，故在先天成矿地质作用及后来的各种破碎作用下结合面容易产生各种宏观及微观裂纹，所以劈分作用的存在有利于不同矿物集合体的单体解离，使解离行为优先发生在不同矿物的结合面上，产生矿物的选择性解离。

另一方面，由于矿石的力学性质极不均匀，组成矿石的各种矿物枏在力学性质上不相同，可能有的矿物结构致密，强度高，各种宏观及微观裂缝少，而有的矿物则相反。因此，当助磨剂吸附在矿石表面时，各个矿物相对助磨剂的吸附亦不相同：裂纹多的矿石吸附作用强降低硬度的幅度大，而裂纹少的或基本无裂纹的矿物，硬度则基本没有多大变化。也就是说，助磨剂可能只软化了矿石中的某些矿物相，或扩大了各种矿物硬度的羞异，促进了选择性磨碎作用的加剧，有利于选择性磨矿的进行。但是，各地产出的矿石性质千差万别，即使同一类矿石的力学性质也极不相同，因此，这种吸附作用究竟软化了哪一相，或者每一相均软化，这却是要认真判别的。

如前所述,保加利亚的C.N•捷別夫研究指出,宏观及微观缺陷集中于中矿粒子中的某一相，如石英-磁铁矿体系是集中在石英相里。例如用石英与赤铁矿所作的试验说明在同样条件下，对石英的效果较大，一lOO^m的产率高25～30%,证明表面活性剂使石英受到更多的选择破碎作用。石英是硬度大的矿物，又是主要的脉石成分，使它软化后既有利于铁矿物的解离又有利于节喾能耗与钢耗。上述实验室的结果为苏联与保加利亚几个铁矿床的矿石所证实，例如用两段球磨及千式磁选处理保加利亚马梯诺沃矿床的铁矿石,在同样条件下，与不使用表面活性剂（低分子脂肪酸）相比较，使用活性剂的精矿含铁品位提高了1～1.5%, 回收率提高2～3%。这足因为主要脉石矿物石英软化大，磨矿中易使石英与铁矿物解离，这时既提高了铁矿物解离的选择性，又减轻了铁矿物的过磨，致使精矿品位及回收率得到提高。

昆明工学院刘升明在用纯矿物混合物进行选择性磨矿研究的基础上，又进一步用实际铁矿石进行了验证硏究。实际铁矿石取自四川塔枝花铁矿密地选厂的细碎产品（粒度20-0mm)，经破碎后取出5～3mm级别作试料；选择三氯化铁、油酸及丙酮为助磨剂；磨矿浓度为65%，磨矿时间20分钟。试验结果表明，三种助磨剂均有显著助磨效果，加药与不加药的磨碎结果差异显著，如-200目产率的绝对变化率增加7～12%，而相对变化率则增加20-34%,详见表127所示；磨碎产品进行磁选处理，得出精矿及尾矿，结果见表128所示。表128说明，加助磨剂后选别产品的精矿回收率有显著提高（这里只考查了+200目部分），而尾矿中的金属损失率大太降低。这也证明磨矿产生了显著的选择性解离，提髙了磨矿产品的单体解离度，所以尾矿中连生体少，金属损失少，尾矿品位低。

上述试验研究说明，助磨剂的加入往往软化矿石中的某些矿物相，从而可提高有用矿物解离的选择性，以及扩大矿石中矿物磨碎的选择性，所以对选择性磨矿极为有利。

V.V.卡玛金的研究指出，矿粒受到动态载荷作用发生破裂，载荷停止加之后破裂幵始结束，但在下述条件下破裂不会完全结束；

t1+t2〈tr

式中t1——重复两次加载的时问；

t2——交叉破裂的传播间；

tr——第一个裂隙松弛的间。

而添加表面活性剂后，由于助磨剂在矿物裂隙处所产生的二维压力可以延长第一个裂隙松弛的时间因而能提髙破裂的效率。

还要说明一点，即使表而活性剂对矿石中的各矿物相均起软化作用，解离的选择性仍然可以提髙，由于各种矿物均软化好磨，这时有用矿物可在较粗粒度下解离出来，回收时可以得到髙的选别效率。如果矿石中各种矿物均被软化，也可以缩短磨碎时间，显然，磨碎时间短的解离选择性要比磨碎时间长的强，同时磨矿时间短还可以节省电耗及钢耗。

矿石中各个不同机械强度的矿物组分在助磨剂降低矿浆粘度的作用下，它们的磨碎速度与矿浆浓度及粘度的关系目前还不太清楚，也缺乏较多的资料，只有P.图彻报导了矿浆浓度对选择性磨矿的影响。该研究釆用的试料粒度小于1.7mm，矿石中含 有2%的方铅矿及8～10%的闪锌矿，此外还有方解石、白云石及少量黄铁矿；矿石在直径为150mm的棒磨机中磨碎5分钟，磨机的转速韦为70%。此外，还用硅酸盐脉石型锡矿石做了不太详细的补充试验，还试验了硫化铜矿石。所用的助磨剂是美国道化学公司的XFS-4272分散剂。试验结果峩明：

(1)矿浆浓度对矿石各个组分的相对可磨性有很大影响但不恒定，例如当矿浆中的固体含为33%时，方铅矿比脉石矿物磨碎的速度快得多，而当固体含虽为67～80%时，虽然粗颗粒的方铅矿仍象以前一样破碎得快，但-45μm颗粒的生成速度已经变得慢得多；闪锌矿和锡石的行为与方铅矿类似，但太明显。这就表明，随着磨矿浓度的升髙（当然粘度也升高）各种矿物的磨碎速度差异表现为逐渐成小，而在低浓度下各种矿物的磨碎速度则具有较大的差异。

(2)磨矿机在某一适宜矿浆浓度下可达到最大生产能力，但这种生产能力是指粒度而言的，因而也可以靠加速磨碎脉石矿 物使整个产品变细的方法来达到。

(3)矿浆浓度降低，产品作筛分后粒度组成几乎没有变化，但磨矿的选择性提髙。当矿浆浓度超过最适宜值时，粗颗粒的磨碎速度减慢，而微细粒则加速破碎，这就使产品的粒度组成范围扩大。由于矿石中粗颗粒主要是非金属矿物，因此，提髙了磨矿的选择性。

(4)分散剂在高浓度矿浆下能降低磨矿产品粒度，但对磨矿的选择性没有影响。

目前已进行的研究表明，降低矿浆粘度只有在高浓度下才有提高磨矿效率的作用，而且降低粘度并不改变浓度，所以降低粘度对磨矿的选择性没有影响是可以理解的。当然，粘度影响矿桨的流动速度，所以如果矿浆流动速度对选择性磨矿有一些影响，这时降低粘度也会影响到选择性磨矿作用，但这种影响将是很弱的，因为粘度的改变不可能使高浓度矿浆的流动性有太大变化。