高嶺土是典型的黏土礦物,鐵、鈦等雜質(zhì)礦物往往以細(xì)小顆粒鑲嵌在高嶺土顆粒之間,要想分離,必須磨成一定的細(xì)度,粒級多屬于浮選工藝中提到的泥級顆粒。因此,與普通的浮選方法、藥劑和設(shè)備不同,高嶺土常用的浮選方法有超細(xì)粒浮選法、雙液層浮選法和選擇性絮凝浮選法等。
1、高嶺土超細(xì)粒浮選法
超細(xì)粒浮選又稱載體浮選,是利用一般浮選粒子的礦粒做載體,使目的礦物細(xì)粒罩蓋在載體上上浮,可處理100%小于3μm,其中48%小于0.5μm的礦物(如銳鈦礦、石英砂、電氣石和氧化鐵等),是選別微細(xì)粒礦物極為有效的工藝之一。
超細(xì)粒浮選是采用油酸(塔爾油、燃料油)作捕收劑,松油作起泡劑,可溶性的堿土金屬鹽(石油磺酸鈣)作助選劑,用氫氧化銨調(diào)整pH值(一般pH=9左右),采用-325目的方解石、石英、硅石、螢石、重晶石等作載體,用來捕集要分選的微細(xì)礦物雜質(zhì),這種方法的實(shí)質(zhì)是用載體增大礦物與氣泡的碰撞率和接觸面,在浮選過程中,吸附捕收劑的載體背負(fù)著雜質(zhì)顆粒上升到泡沫層,而隨泡沫溢流排出,高嶺土為底流產(chǎn)品,這樣便達(dá)到分離的目的。
一般情況下,載體礦物粒度的減小,攪拌強(qiáng)度的提高,能顯著提高載體礦物與微細(xì)欲浮礦粒的碰撞速率,對提高分選指標(biāo)非常有利,另外對載體礦物預(yù)先進(jìn)行疏水化處理是提高鐵脫除率的一項(xiàng)必不可少的措施。
超細(xì)粒浮選的優(yōu)點(diǎn)是可采用普通設(shè)備和浮選藥劑,分選效果好,一般能除去70%的鐵鈦雜質(zhì),白度可達(dá)90以上,缺點(diǎn)是工藝流程復(fù)雜。
2、高嶺土雙液層浮選法
雙液層浮選的原理是利用固(礦粒)-液(水)油三相界面張力的差異,不同礦粒在三相界面之間疏水程度不同,它們將進(jìn)入不同的界面或相,從而達(dá)到分離的目的。礦粒在油-水界面的選擇性富集,是雙液浮選的理論基礎(chǔ)。通過添加一定的捕收劑,可以調(diào)節(jié)礦物表面潤濕性及三相界面張力,可使微細(xì)礦物富集在油-水界面,或?qū)⒌V粒提取到有機(jī)相中。
該方法是先在高嶺土礦漿中加入分散劑,調(diào)整pH在5-11范圍之間,再加入能選擇性地捕集其中一種礦物的陽離子捕集劑和四氯化碳,然后用有機(jī)液調(diào)和,礦漿在pH=8-12時(shí),乳化而形成高嶺土-水層和雜質(zhì)-有機(jī)液層兩種液體層,最后將前者分離出來,并回收純的高嶺土。
這種方法的特點(diǎn)是不使用礦物載體,而用能捕集雜質(zhì)的憎水性捕集劑和非極性的有機(jī)液處理礦漿,浮選過程可在水力旋流器或重力沉淀池中進(jìn)行,分選前須調(diào)整礦漿的固含量并加入適當(dāng)?shù)姆稚?,以得到最佳的分選效果。
英國高嶺土公司(ECC公司)采用此法進(jìn)行分離高嶺土中電氣石等雜質(zhì)的研究,其在粘土礦漿中添加硅酸鈉和堿作分散劑,以工業(yè)煤油作調(diào)和劑,脂肪酸作捕集劑,攪拌混合后靜置,兩液分層,純凈的高嶺土從液相回收,電氣石從油相回收。使用過的調(diào)和劑(工業(yè)煤油),清除雜質(zhì)后可重復(fù)使用。這種方法的缺點(diǎn)成本較高。
3、高嶺土選擇性絮凝浮選法
選擇性絮凝是利用不同礦物組分表面物理化學(xué)性質(zhì)的差異,通過一種有機(jī)高分子選擇性絮凝劑添加后對某個組分表面的優(yōu)先吸附,然后通過長線狀高分子絮凝劑的“橋連”作用,將該組分的細(xì)顆粒絮凝成團(tuán),而留下其他組分的顆粒仍然懸浮、分散在礦漿中,從而可以直接或間接將絮團(tuán)和懸浮顆粒方便有效地分離。
美、蘇、英、西德、捷克等國均采用了這種工藝,使得高嶺土的分選能力和選礦回收率均有所提高。其方法是使用一種陰離子絮凝劑使高嶺土沉淀,其它礦物留在懸浮液中,靜置10分鐘后倒出懸浮液,將絮凝物在清水中攪拌成懸浮液后再進(jìn)一步分離。也可使分散于高嶺土礦漿中的雜質(zhì)絮凝,高嶺土呈分散狀態(tài),用虹吸或傾析法,使高嶺土礦漿與絮凝雜質(zhì)分離。這種方法是近20年來發(fā)展起來的被認(rèn)為是細(xì)粒選礦中最有前途的有效工藝之一。
時(shí)間:7月10-12日,地點(diǎn):北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
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