化學助磨劑對礦物解離選擇性的影響

在研究助磨劑對磨礦效率影響的同時，還應該研究助磨劑對礦物解離的選擇性有何影響，特別是對于研究選擇性磨礦來說，能夠促進選擇性磨碎作用的化學助磨劑將更有意義�，F在分別按 助磨劑的兩種作用討論化學助磨劑對礦物解離選擇性的影響。

1.化學助磨劑對礦物解離選擇性的影響——助磨劑降低礦物硬度對解離選擇性的影響

如前所述助磨劑（主要是表面活性劑）吸附在礦物的裂縫處 可以降低裂縫處質點之間的凝聚力及表面能，從而對礦物產生"劈分"作用。由于不同礦物集合體的結合面聚合力弱，故在先天成礦地質作用及后來的各種破碎作用下結合面容易產生各種宏觀及微觀裂紋，所以劈分作用的存在有利于不同礦物集合體的單體解離，使解離行為優先發生在不同礦物的結合面上，產生礦物的選擇性解離。

另一方面，由于礦石的力學性質極不均勻，組成礦石的各種礦物枏在力學性質上不相同，可能有的礦物結構致密，強度高，各種宏觀及微觀裂縫少，而有的礦物則相反。因此，當助磨劑吸附在礦石表面時，各個礦物相對助磨劑的吸附亦不相同：裂紋多的礦石吸附作用強降低硬度的幅度大，而裂紋少的或基本無裂紋的礦物，硬度則基本沒有多大變化。也就是說，助磨劑可能只軟化了礦石中的某些礦物相，或擴大了各種礦物硬度的羞異，促進了選擇性磨碎作用的加劇，有利于選擇性磨礦的進行。但是，各地產出的礦石性質千差萬別，即使同一類礦石的力學性質也極不相同，因此，這種吸附作用究竟軟化了哪一相，或者每一相均軟化，這卻是要認真判別的。

如前所述,保加利亞的C.N•捷別夫研究指出,宏觀及微觀缺陷集中于中礦粒子中的某一相，如石英-磁鐵礦體系是集中在石英相里。例如用石英與赤鐵礦所作的試驗說明在同樣條件下，對石英的效果較大，一lOO^m的產率高25～30%,證明表面活性劑使石英受到更多的選擇破碎作用。石英是硬度大的礦物，又是主要的脈石成分，使它軟化后既有利于鐵礦物的解離又有利于節嚳能耗與鋼耗。上述實驗室的結果為蘇聯與保加利亞幾個鐵礦床的礦石所證實，例如用兩段球磨及千式磁選處理保加利亞馬梯諾沃礦床的鐵礦石,在同樣條件下，與不使用表面活性劑（低分子脂肪酸）相比較，使用活性劑的精礦含鐵品位提高了1～1.5%, 回收率提高2～3%。這足因為主要脈石礦物石英軟化大，磨礦中易使石英與鐵礦物解離，這時既提高了鐵礦物解離的選擇性，又減輕了鐵礦物的過磨，致使精礦品位及回收率得到提高。

昆明工學院劉升明在用純礦物混合物進行選擇性磨礦研究的基礎上，又進一步用實際鐵礦石進行了驗證硏究。實際鐵礦石取自四川塔枝花鐵礦密地選廠的細碎產品（粒度20-0mm)，經破碎后取出5～3mm級別作試料；選擇三氯化鐵、油酸及丙酮為助磨劑；磨礦濃度為65%，磨礦時間20分鐘。試驗結果表明，三種助磨劑均有顯著助磨效果，加藥與不加藥的磨碎結果差異顯著，如-200目產率的絕對變化率增加7～12%，而相對變化率則增加20-34%,詳見表127所示；磨碎產品進行磁選處理，得出精礦及尾礦，結果見表128所示。表128說明，加助磨劑后選別產品的精礦回收率有顯著提高（這里只考查了+200目部分），而尾礦中的金屬損失率大太降低。這也證明磨礦產生了顯著的選擇性解離，提髙了磨礦產品的單體解離度，所以尾礦中連生體少，金屬損失少，尾礦品位低。

上述試驗研究說明，助磨劑的加入往往軟化礦石中的某些礦物相，從而可提高有用礦物解離的選擇性，以及擴大礦石中礦物磨碎的選擇性，所以對選擇性磨礦極為有利。

V.V.卡瑪金的研究指出，礦粒受到動態載荷作用發生破裂，載荷停止加之后破裂幵始結束，但在下述條件下破裂不會完全結束；

t₁+t₂〈t_r

式中t₁——重復兩次加載的時問；

    t₂——交叉破裂的傳播間；

    t_r——第一個裂隙松弛的間。

而添加表面活性劑后，由于助磨劑在礦物裂隙處所產生的二維壓力可以延長第一個裂隙松弛的時間因而能提髙破裂的效率。

還要說明一點，即使表而活性劑對礦石中的各礦物相均起軟化作用，解離的選擇性仍然可以提髙，由于各種礦物均軟化好磨，這時有用礦物可在較粗粒度下解離出來，回收時可以得到髙的選別效率。如果礦石中各種礦物均被軟化，也可以縮短磨碎時間，顯然，磨碎時間短的解離選擇性要比磨碎時間長的強，同時磨礦時間短還可以節省電耗及鋼耗。

2.化學助磨劑對礦物解離選擇性的影響——助磨劑降低礦漿粘度時對礦物解離性的影響

礦石中各個不同機械強度的礦物組分在助磨劑降低礦漿粘度的作用下，它們的磨碎速度與礦漿濃度及粘度的關系目前還不太清楚，也缺乏較多的資料，只有P.圖徹報導了礦漿濃度對選擇性磨礦的影響。該研究釆用的試料粒度小于1.7mm，礦石中含 有2%的方鉛礦及8～10%的閃鋅礦，此外還有方解石、白云石及少量黃鐵礦；礦石在直徑為150mm的棒磨機中磨碎5分鐘，磨機的轉速韋為70%。此外，還用硅酸鹽脈石型錫礦石做了不太詳細的補充試驗，還試驗了硫化銅礦石。所用的助磨劑是美國道化學公司的XFS-4272分散劑。試驗結果峩明：

(1)礦漿濃度對礦石各個組分的相對可磨性有很大影響但不恒定，例如當礦漿中的固體含為33%時，方鉛礦比脈石礦物磨碎的速度快得多，而當固體含雖為67～80%時，雖然粗顆粒的方鉛礦仍象以前一樣破碎得快，但-45μm顆粒的生成速度已經變得慢得多；閃鋅礦和錫石的行為與方鉛礦類似，但太明顯。這就表明，隨著磨礦濃度的升髙（當然粘度也升高）各種礦物的磨碎速度差異表現為逐漸成小，而在低濃度下各種礦物的磨碎速度則具有較大的差異。

(2)磨礦機在某一適宜礦漿濃度下可達到最大生產能力，但這種生產能力是指粒度而言的，因而也可以靠加速磨碎脈石礦 物使整個產品變細的方法來達到。

(3)礦漿濃度降低，產品作篩分后粒度組成幾乎沒有變化，但磨礦的選擇性提髙。當礦漿濃度超過最適宜值時，粗顆粒的磨碎速度減慢，而微細粒則加速破碎，這就使產品的粒度組成范圍擴大。由于礦石中粗顆粒主要是非金屬礦物，因此，提髙了磨礦的選擇性。

(4)分散劑在高濃度礦漿下能降低磨礦產品粒度，但對磨礦的選擇性沒有影響。

目前已進行的研究表明，降低礦漿粘度只有在高濃度下才有提高磨礦效率的作用，而且降低粘度并不改變濃度，所以降低粘度對磨礦的選擇性沒有影響是可以理解的。當然，粘度影響礦槳的流動速度，所以如果礦漿流動速度對選擇性磨礦有一些影響，這時降低粘度也會影響到選擇性磨礦作用，但這種影響將是很弱的，因為粘度的改變不可能使高濃度礦漿的流動性有太大變化。