铁矿可浮性和浮选捕收剂及其进展

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[摘 要]铁矿是工业生产中经常使用的材料，该种工业原材料的种类比较多，但是并不是所有的铁矿都能够应用在工业生产中，一般而言，只有几种铁矿石可以应用其中，不过需要进行浮选，浮选时需要选择好浮选工艺，利用其可浮性正确选择捕收剂等。本文首先对各个种类的铁矿物的可浮性进行了介绍，其次对铁矿物浮选捕收剂吸附以及反应类型进行了概述，最后，对铁矿可浮性和浮选捕收剂未来发展进行了探讨，仅供交流使用。

[关键词]铁矿 可浮性 浮选捕收剂 进展

中图分类号：R158 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）16-0184-01

铁路浮选捕收剂有很多，捕收剂利用物理吸附、化学吸附以及表面的化学反应等来进行浮选，而铁矿浮选的方法主要有三种，第一种是正浮选方法，其主要运用的是阴离子的特性；第二种是反浮选方法，其主要运用的是阳离子的特性；第三种是阴离子反浮选法，其与运用的是与第一种不相同阴离子的特性。

一、铁矿物的可浮性

铁矿石的种类比较多，但是真正具有工业价值的铁矿石却比较少，经常所见的有五种，这五种铁矿石的可浮性都不相同，在此，笔者将详细的阐释之。

首先，磁铁矿，该种铁矿物与赤铁矿相比，其可浮性要差很多，两者相比，磁铁矿的浮选速度也稍差，所以有关人员通常使用的是反浮选工艺来磁铁矿进行有效的浮选，因为这种方法能够大大的提升高铁品位，使其其中的杂质量大为减少，而如果没有特殊清苦，几乎不会选择使用正浮选工艺了；其次，赤铁矿，该种铁矿物具有非常优良的可浮性，只要通过脂肪酸类的捕收剂即可实现浮选，所以一般而言，相关人员可以选择使用抑制脉石矿，也可以选择使用反浮选工艺，但是两者相对比，后者稍差，另外，赤铁矿粒子的直径大小对其可浮性能有着直接的影响，同时也影响着方法的选择，比如粗粒，通常会选择反浮选，而不会选择正浮选，通常而言，可浮性最佳的粒径应该是0.060之间，其抑制剂可以选择淀粉，也可以选择水玻璃等；再次，假象赤铁矿，这种铁矿物的可浮性介于磁铁矿以及赤铁矿之间，其所选择使用的捕收剂是油酸钠，所使用的介质其pH值应为7～8，如果矿浆碱度超过此范围，假象赤铁矿的可浮性就会呈现出降低的趋势，假象赤铁矿正、反浮选工艺都可以使用；第四，含水氧化铁矿物，该种铁矿物与前三种铁矿物相比浮选更难，因为其具有亲水性，而且其做普通的状态就是松软，十分容易出现泥化，并且其中大部分都是黏土以及腐植酸等，该种铁矿物具体选择哪种工艺，则需要视矿石性质而定；第五，菱铁矿，这种铁矿物的可浮性属于中等，不强也不弱，当其处于强碱性介质中时，相关人员可以利用阳离子捕收剂来进行适当的浮选，如果其处于中性介质中时，可以选择使用正浮选工艺，其捕收剂则可以使用阴离子改性脂肪酸，其抑制剂可以选择使用淀粉。

二、铁矿物浮选捕收剂吸附以及反应类型

首先，物理吸附，该种吸附方式，不仅能量比较小，而且吸附热也比较小，通常情况下只有几千焦/摩尔，有些时候甚至会更小，吸附分子与所需要吸附的物质表面具有很大的距离，而且其表面还具备一定的流动性，因此无法牢固的吸附。吸附力为范德华力或静电引力。药剂分子与矿物间不发生键合的电子转移或共有。没有选择性或选择性较差，并且易于解吸，通常吸附量随着温度上升而下降。

其次，化学吸附。特点是能量大，吸附热高（几十千焦/摩尔），吸附分子与固体表面距小，药剂分子与矿物间发生键合的电子关系，吸附力本质上是化学力。化学吸附一般具有选择性，吸附比较牢固，不易解吸，通常随着温度上升吸附量在一定范围内增加。

最后，表面化学反应。化学吸附进一步发展，常常在矿物表面发生化学反应。表面化学反应与化学吸附的主要区别是前者的反应产物在表面上构成独立的相。化学的观点认为脂肪酸与矿物表面作用包括两个不同的过程：可逆吸附（物理吸附）和不可逆吸附（化学吸附）。前者进行得速度快，不稳定、易于解吸，后者进行得比较慢，稳定。

三、铁矿浮选捕收剂

1、阴离子型捕收剂脂肪酸及其皂类在铁矿浮选工艺中是一类很重要的捕收剂。主要有油酸、塔尔油、氧化石蜡皂、环烷酸。由于脂肪酸具有很活泼的羧基官能团，几乎可以浮选所有的矿物。但最大的弱点是对矿物的选择性差、用量大，不耐硬水，低温浮选性能差。用作选矿捕收剂时，要同时使用抑制剂抑制脉石矿物，才能使有用矿物和脉石矿物分离。浮选时许多情况决定脂肪酸阴离子在矿浆中的浓度，而脂肪酸阴离子的浓度与矿浆pH有关。油酸在矿浆中电离：C17H33COOHC17H33COO-+H+，矿浆的pH值大，[H+]则小，油酸电离出的阴离子就越多，浮选效果就越好；但当pH值过高时，高浓度的OH离子与矿物表面作用，排挤脂肪酸阴离子，降低了矿物的疏水性而起抑制作用。故不同矿物浮选的pH值不同。

2、阳离子型捕收剂

氨分子中的氢原子被烃基取代了就是烃基胺（脂肪胺），氢被烃基取代一个就是伯胺，取代两个就是仲胺，取代三个就是叔胺，氨基氮与四个烃基相连成为N+时即成为季铵盐。胺类捕收剂用于铁矿反浮选，主要是浮选石英及硅酸盐。具有药剂种类简单、对水质要求不高、耐低温浮选性能比阴离子药剂好，且药剂用量少。但胺对矿泥很敏感，RNH3+易吸附在负电荷的矿泥颗粒表面，这样不仅要消耗大量的捕收剂，而且会造成泡沫发黏，降低了胺的选择性。国外应用阳离子反浮选工艺生产铁精矿很普遍，胺类作为阳离子反浮选铁矿的捕收剂之一，曾取得很好的浮选指标。目前国内可以生产的阳离子药剂品种很多，C12、C14、C16、C18等伯胺，椰油伯胺，棕搁油伯胺，大豆油胺，牛油胺。C12、C14、C16、C18叔胺，季铰盐，脂肪二胺和多胺，氧化胺等。

四、铁矿可浮性和浮选捕收剂研究进展

浮选药剂研究方向由于我国铁矿资源具有“贫、细、杂”的特性，而现代钢铁工业对入炉铁矿石的要求越来越高。特别是国家对节能减排等环保政策的重视和实施，开发和使用简单药剂制度、常温和耐低温浮选捕收剂和浮选工艺铁矿可浮性和浮选捕收剂及其进展8-745显得越来越重要。尽管我国铁矿物浮选生产50多年来，科研工作者和生产单位对浮选药剂一直在推陈出新。但高效选择性和低温环保型是研究永恒的主题，因此应该着重加强下几方面研究。

进一步开发研制高选择性捕收剂，尤其是要加强针对难浮含铁硅酸盐浮选捕收剂的研制，彻底解决含铁硅酸盐的浮选问题；进一步简化药剂制度，改变传统的阴离子四药剂制度反浮选，减少药剂的种类，大大简化配药、给药系统，并彻底解决石灰堵塞、不畅及管道结垢问题；开发常温、耐低温捕收剂，实现铁矿浮选温度的常温化，彻底改变浮选温度高于30℃，全面实现常温化浮选，甚至低温浮选，为矿山企业实现节能降耗。

五、结语

综上所述，可知利用铁矿各自的可浮性特征，可以将不同种类的铁矿石浮选出来，但是在浮选时需要选择使用捕收剂以及抑制剂。随着浮选技术的发展，铁矿浮选将会有所发展，不仅能够适应常温的状态，还能够适应低温状态，另外，浮选药剂将更加简单，尤其是捕收剂选择性会更强，因为我国的铁矿物具有细以及杂的特点，因此研制出性能更加优良的浮选剂更十分必要，随着国家投入的加大，相信这并不难以实现的目标。

参考文献

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