起泡剂在选矿中的研究与应用

宋立新

（中国黄金集团内蒙古矿业有限公司，内蒙古 新巴尔虎右旗 021300）

0 引言

起泡剂是选矿过程中浮游阶段必须添加的一种药剂，当今有色金属矿山及非金属矿山中所使用的起泡剂最主要的仍然是松醇油。制成松醇油的原料为松节油，而松节油广泛应用于化工、轻工和医药等行业，导致其需求量越来越大。因此，寻找新型起泡剂具有重要的现实意义。

1 起泡剂作用机理

起泡剂作用机理：在浮游选矿中，起泡剂配合捕收剂、调整剂及PH 共同作用，起泡剂为异极性的物质，其添加量的多少直接影响浮选效果。添加量过多，会造成泡沫黏度增大，泡沫流动性差。添加过少，泡沫的矿化效果不好，脉石矿物容易造成上浮，影响精矿质量。起泡剂具有两极性，为亲水基团和亲气基团，使起泡剂产生的气泡在空气与水之间稳定排列。大部分起泡剂是表面剂，能够很大程度上将水的表面张力降到最低。起泡剂应具有一定的可溶行，对起泡性能及形成的气泡大小、矿化等有较大的影响。起泡剂可溶性好，则单耗量增加，或迅速产生较多的泡沫，使矿浆黏度增大。若起泡剂可溶性差，来不及溶解，会随矿浆流失，延长浮选时间，使精矿产品和选矿回收率受到一定影响[1-2]。

2 起泡剂在浮选中的作用

1）在浮选开始时添加适量的起泡剂，能够形成一定的矿化气泡，有效防止气泡与气泡间的兼并，使分散在矿浆中的气泡均匀稳定。

2）气泡矿化后形成稳定的矿化气泡，增大气泡的机械强度。

3）浮选机充气后，可有效减缓矿浆中降低气泡的移动轨迹，增加气泡在矿浆中的停留时间[3-4]。

3 不同厂家起泡剂平行试验

2019 年8 月，针对现有起泡剂进行了选矿对比试验，目的是查找至少一种或两种以上起泡药剂作为备用药剂，以供选矿厂稳定或提高选矿指标备用。

3.1 矿石性质

试验所用矿样为内蒙古某铜钼矿3 号带原矿样。矿石经破碎后混匀缩分，留取备样、烘干、制备后送质检中心分析。原矿化验结果如表1 所示。

表1 原矿主要元素化验结果数据表

本次矿样原矿铜氧化率＞5%，硫元素质检中心暂时不能化验。

3.2 试验药剂及试验用水

pH 调整剂：石灰。

铜捕收剂：Pj-053。

起泡剂：F-742、X-32 号油和BP201 等。

试验用水：自来水。

4 试验方案及数据分析

4.1 多种起泡剂的初步筛选试验

试验条件：采用67%的磨矿浓度。

试验流程：本次试验采用一次粗选工艺流程，试验流程及药剂制度如图1 所示，试验结果见表2。

图1 一次粗选试验流程图

表2 多种起泡剂对比试验数据表

通过13 种起泡剂对比试验数据可以看出，第1、9 和12 组尾矿中铜品位低于使用其他种类的起泡剂。这3 种起泡剂在原矿铜品位略低于其他组时，对应的铜回收率高于其他组。同时，钼的回收率也较高。

通过本次试验，初步筛选出3 种效果较好的起泡剂为：F-742、X-32 号油及BP201。

4.2 对筛选出的三种较优起泡剂进行平行对比试验

试验条件：采用67%的磨矿浓度。

试验流程：本次试验采用一次粗选工艺流程，试验流程如图1 所示，试验结果见表3。

表3 起泡剂平行对比试验数据表

通过表3 数据可以看出，在相同条件下，使用F-742 由于计算出原矿品位略低，相应的铜回收率比X-32 号油和BP201 略低。对比可知，使用X-32 号油时所对应的浮选指标最佳。

4.3 三种较优的起泡剂进行药剂用量对比试验

试验条件：采用67%的磨矿浓度。

试验流程：本次试验采用一次粗选工艺流程，试验流程如图1 所示，试验结果见表4。

由表4 可知，使用F-742 在低用量15 g/t、高用量25 g/t 时，针对本批矿样、混合精矿产率和铜钼回收率没有明显的变化趋势。但是，使用X-32 号油、BP201时，低用量和高用量相比较，混合精矿产率和铜回收率均有较大幅度的提升。在起泡剂用量为15g/t 时，使用F-742 对应的铜回收率最佳且为90.67%。在起泡剂用量为25g/t 时，使用X-32 号油对应的铜回收率最佳，为90.57%。从这两个起泡剂用量来看，F-742 和X-32 号油对浮选指标的作用效果均优于BP201。但在可控空间上X-32 号油优于F-742。

5 结论

1）对现有多种起泡剂进行对比筛查，最终锁定F-742、X-32 号油及新到的BP201 为最佳起泡剂。

2）对F-742、X-32 号油及BP201 起泡剂进行平行对比试验，结果表明，X-32 号油最佳。

3）对F-742、X-32 号油及新到的BP201 进行用量对比试验。在起泡剂用量为15 g/t 时，使用F-742对应的铜回收率最佳，为90.67%。在起泡剂用量为25 g/t 时，使用X-32 号油对应的铜回收率最佳，为90.57%。F-742 和X-32 号油对浮选指标的作用效果均优于BP201，但在可控空间上，X-32 号油优于F-742。

4）现内蒙古某铜钼矿山选矿厂使用的X-32 号油在药剂成本和可控空间上优于F-742，同时，在浮选指标和药剂成本上优于BP201。因此，综合浮选指标、药剂成本及可控空间来看，现使用的X-32 号油为最适合乌山选矿厂使用的浮选药剂。