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示意图:选矿厂浮选槽槽口溢出满载矿物的灰色泡沫

浮选精矿 MgO 偏高?用 CMC 作滑石抑制剂

滑石、蛇纹石混入镍、铜精矿?详解 CMC 抑制剂如何降低 MgO、推荐用量与型号,以及 CMC 作球团粘结剂的用法。

Sentai technical team · · 2 分钟阅读

天然可浮的脉石是硫化矿浮选中代价最高的问题之一。滑石、蛇纹石、绿泥石等镁硅酸盐矿物与有用矿物一同上浮,既稀释精矿,又推高精矿 MgO 含量。冶炼厂对高 MgO 精矿扣罚计价,而靠加大捕收剂用量来多回收金属,往往会带上更多脉石。

羧甲基纤维素钠(CMC)是解决这一问题的常用药剂之一。本文说明脉石为何上浮、CMC 如何抑制脉石、我们最常见到的使用误区,以及应选用哪些森泰矿用级 CMC 进行试验。

森泰矿用级 CMC 样品:一碗白色粉末,后方为湖南森泰标签卡

滑石和蛇纹石为什么会进入精矿

滑石天然疏水,不加捕收剂也能上浮。细粒蛇纹石等镁硅酸盐则以矿泥形式罩盖在硫化矿表面,或通过机械夹带进入泡沫。两种途径都会把脉石和 MgO 带入精矿,而且越是追求回收率,问题越严重。

CMC 如何抑制脉石

CMC 是一种水溶性阴离子高分子。它吸附在滑石和镁硅酸盐矿物表面,使其变得亲水而留在矿浆中,而表面覆盖了捕收剂的硫化矿仍能正常上浮。一项针对定制 CMC 的研究发现,弱酸性矿浆中 MgO 的抑制效果最好,因为此时 CMC 与滑石之间的静电斥力最小;研究还发现,工艺用水中的电解质会改变 CMC 的效果。这意味着在实际生产中,同一产品在两个选厂所需的用量可能相差很大。

典型问题与解决方法

精矿 MgO 居高不下

  • 在调浆阶段、捕收剂之前加入 CMC,并留出足够的吸附时间。
  • 在实验室试验中逐级提高用量;典型添加量为 50–500 g/t 原矿。
  • 在粗选和精选之间分段加药:精选段加药可拦截粗选漏过的脉石。

金属回收率下降

  • 用量过高时,CMC 也会抑制硫化矿的上浮。应找到既能降低 MgO、又不损失回收率的用量,而不是一味加大用量。
  • 检查 pH 和水质:回水中的钙、镁等离子会改变 CMC 的吸附。

药剂不好投加

  • 配制储备液时充分搅拌,待其完全水化后再使用。
  • 如需无粉尘投加,请选用颗粒型产品。

同一种高分子也是铁矿球团粘结剂

膨润土是铁矿球团的标准粘结剂,但其中含有大量二氧化硅,进入高炉后需要配加熔剂造渣。CMC 不含二氧化硅,因此被用来部分或全部替代膨润土。代价是强度:在经济用量下,单用 CMC 的干球强度和焙烧球强度都偏低;全部替代膨润土的研究中,需要加入碳酸钙等无机添加剂,焙烧固结后的强度才能达到要求。因此,许多球团厂只用 CMC 替代部分膨润土。

推荐试用的森泰型号

  • 浮选抑制剂:低粘度型号 OL6、OL9 和 OL6-A(2% 溶液 100–400 mPa·s),或颗粒型 OL6-G(300–500 mPa·s),可实现无粉尘投加。
  • 铁矿球团粘结剂:高粘度型号 OH6 和 OH9(2% 溶液 5000–7000 mPa·s)以及 OVH6(≥ 7000 mPa·s),典型用量 0.03–0.1%。
  • 每批产品均随附检验报告(COA),并可免费提供样品,用于实验室浮选和造球试验。

产品详情:sentai-cmc.com/zh/products/mining-grade-cmc。如需选型,请将矿石类型、现用抑制剂及用量和工艺用水分析结果发给我们:sentai-cmc.com/zh/contact

常见问题

CMC 作浮选抑制剂的用量是多少?+

典型添加量为 50–500 g/t 原矿,具体取决于矿石中滑石和蛇纹石的含量以及 CMC 的加药点。实验室试验宜从低用量开始,逐步增加,直到精矿 MgO 下降而金属回收率不受影响。

在浮选流程中,CMC 应在哪里加入?+

通常在调浆阶段、捕收剂之前加入,并常在粗选和精选之间分段添加。精选段加药主要针对粗选夹带过来的脉石。

CMC 是唯一的滑石抑制剂吗?+

不是。瓜尔胶、糊精和改性淀粉也有应用。哪种效果最好取决于矿石和工艺用水,建议在实验室试验中并行对比。

CMC 能否完全替代铁矿球团中的膨润土?+

可以,但全有机粘结剂球团焙烧后的强度通常较低。许多球团厂用 CMC 替代部分膨润土,或同时添加无机添加剂,在降低二氧化硅的同时保持球团强度。

资料来源

  1. Leppinen J. 等,Depression of Gangue Minerals Using Tailor-Made CMCs in Sulfide Ore Flotation,AusIMM Centenary of Flotation Symposium(2005)
  2. Quon D.H.H.,Pelletizing of Iron Ores by Partial or Full Substitution of Bentonite by Organic Binders(1989)
  3. 美国专利 4,919,711,Binder for metal-containing ores(Aqualon)
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