介绍
为取得良好的絮凝效果,须先使矿浆呈分散状态;其次絮凝剂应有选择性,仅吸附在目的矿物颗粒上;最后,还要使絮团能从矿浆中有效地分离出来。可用的絮凝剂为含有官能团的高分子有机聚合物,在水中可伸展和挠曲,能在目的矿粒间架桥,使之桥联形成絮团。天然絮凝剂中使用最多的是淀粉,合成絮凝剂主要用聚丙烯酰胺。分离絮团可用脱泥和反浮选法,也可用正浮选法。
应用情况高分子絮凝在固液分离和水处理技术方面已有广泛的应用。在矿物分选中,随着资源的日益贫细杂化,高分子絮凝分选成为处理微细粒矿物的重要手段之一。高分子选择性絮凝分选目前已有很多实验室和半工业性试验成果,也有工业应用,其应用范围包括铁矿、铜矿、钾盐、锡矿、钾盐矿、硅铝酸盐、磷酸盐、锰矿、黏土矿、铝土矿和煤等。
美国蒂尔登(Tilden)选矿厂采用选择性絮凝浮选法处理细粒嵌布赤铁矿,于1974年投入工业生产,以木薯淀粉作赤铁矿絮凝剂,用脱泥及阳离子捕收剂反浮选的方法分离絮团。加拿大萨斯卡通(Saska-too)地区的钾盐厂还将选择性絮凝浮选方法用于从钾盐矿石中脱除矿泥的生产,即将不溶物(矿泥)用絮凝剂絮凝成絮团,再加阳离子捕收剂将其浮出。还有许多国家对用选择性絮凝浮选法回收微细矿粒进行了研究并取得较好效果,但由于矿石需要细磨及药剂成本高等问题,它的工业应用受到了限制。2
工艺流程矿物选择性絮凝分选工艺大体包括如下环节:①矿浆分散;②絮凝剂选择性吸附及形成絮团;③絮团的调整,以形成符合后续分离过程所要求的絮团,并使絮团中夹杂物减至最小;④从矿浆中分离絮团。
选择性絮凝的关键是吸附过程的选择性,为此可采用以下措施:①调整矿浆介质的pH值及离子组成,调节矿粒界面性质(如表面电性等),以利于絮凝剂的选择性吸附;②选用具有高吸附活性官能团的高分子絮凝剂;③与其他选择性高的药剂联合使用。
高分子絮凝剂常用的高分子絮凝剂有天然高分子聚合物(如淀粉、单宁、糊精、明胶、羧甲基纤维素、腐殖酸钠等)和合成高分子聚合物(如聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯亚胺等)两大类。天然高分子聚合物作絮凝剂已获实际应用(如淀粉等)。以来源广的石油化工产品为原料,通过人工合成的方法,使分子链上接枝一个官能团,该官能团能与目的矿物发生吸附,这是高分子选择性絮凝分选的发展方向。