水的硬度對赤鐵礦反浮選的影響
地質礦產
作者：史硯春 熊麗青
摘要：文章通過反浮選，對不同硬度的水條件下二氧化矽浮選特性、金屬離子濃度以及pH值對浮選的影響進行探討。試驗表明，二氧化矽吸附鈣鎂金屬離子會隨著pH值的增大而升高，在具體的赤鐵礦反浮選過程中，金屬離子濃度越高，最佳pH值就越低，若水的硬度較大，可以通過降低氧化鈣含量以及降低pH，保證反浮選順利實施。
關鍵詞：水硬度；赤鐵礦；反浮選；影響分析 文獻標識碼：A
中圖分類號：TD951 文章編號：1009-2374（2015）21-0164-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.082
1 試樣
本文實驗主要選擇某廠混磁精礦中提取的礦樣，經過水篩分析礦樣的粒度，其中-300目占總數的78.8%，而-200目占總數的9.2%。
通過原子吸收光譜測定法，對水中離子濃度進行測定，可以將水的總硬度用下麵公式表達：
水總硬度=Ca2+/20.04+Mg2+/12.16
根據水質的分析，能夠確定浮選惡化的原因可能是由於水硬度升高導致。
通過XRD對樣品進行分析，結果表明浮選礦樣中主要成分為石英與赤鐵礦。
關於藥劑的製備。pH調整劑主要包括H2SO4以及NaOH；赤鐵礦抑製劑選擇苛化澱粉，關於苛化澱粉的配置，主要是在澱粉中加入20%的NaOH，在90℃的溫度上保持一個小時，然後冷卻後用水進行稀釋，稀釋後的濃度為5%；活化劑選用濃度為5%的二氯化鈣。由於水中金屬離子成分主要為鎂、鈣，同時鎂離子、鈣離子與活化石英性質存在很大的相似點，因此將這兩種離子濃度之和作為活化劑的濃度值，將其表示為Me2+，添加濃度為5%的二氯化鈣就能改變活化劑的濃度。采用皂化油酸作為陰離子捕收劑，皂化油酸的配置主要是在油酸中加入濃度為20%的氫氧化鈉，最終的稀釋濃度為10%。
2 試驗方法
每次選用50g的礦樣，在其中加入400mL的水，並將溫度控製在40℃。在試劑中加入一定量的調整劑，保證pH值穩定，之後在其中加入氯化鈣以及澱粉進行10分鍾的攪拌，攪拌完成後加入捕收劑，再次攪拌5分鍾。在實驗過程中，補水必須使用純淨水。
本實驗過程中采用反浮選的方式，將泡沫產品定義為尾礦，而將反浮選最終得到的產品定義為精礦。尾礦與精礦的品位係全鐵品位TFe，經過原子吸收光譜進行測定。
對於pH值得測定，主要是通過pH儀，下文中提到的pH值，除了特別說明的以外，全都表示的是加入捕收劑待浮選時的pH值。浮選過程采用XFD0.5L的實驗室浮選機。
另外，上文中提高的尾礦中，還需要對相關的概念進行說明。其中泡沫產率=（W尾礦/W給礦）×100；二氧化矽回收率=（W尾礦中二氧化矽/W給礦中二氧化矽）×100；體係彙總的金屬離子濃度=原體係中的鈣離子+鎂離子+新加入的鈣離子。溶液中的金屬離子濃度主要指的是實際測量得到的濃度。
3 試驗結果
在使用現場不同pH值下進行反浮選試驗，首先在水中加入0.4mL的二氯化鈣，經過計算得出體係中金屬離子濃度為5×10-3mol/L；然後將4mL的捕收劑加入其中，通過計算，得出捕收劑濃度為3.5×10-3mol/L。
在pH值為10.12時泡沫產出率最大，同時二氧化矽的回收率也最高。然而當pH值超過10.12後，泡沫產出率會隨著pH值的增大而下降，同時二氧化鈣的回收率也隨之下降。