苄基胂酸的选矿方法

苄基胂酸作为一种有机砷制剂，在选矿领域主要用作捕收剂，尤其适用于锡石、黑钨矿、钛铁矿及金红石等矿物的浮选。其选矿方法的核心在于利用苄基胂酸与目标矿物表面的特异性作用，实现矿物与脉石的有效分离。以下是苄基胂酸选矿方法的关键要点：

一、选矿原理

苄基胂酸通过以下机制实现矿物捕收：

1. 化学吸附：苄基胂酸分子中的砷酸根（AsO?3?）与矿物表面的金属离子（如Sn2?、Fe3?、Ti??等）形成化学键，牢固吸附在矿物表面。
2. 物理吸附：部分苄基胂酸分子通过范德华力附着在矿物表面，增强疏水性。
3. 螯合作用：砷酸根与矿物表面金属离子形成稳定的螯合物，进一步提高捕收选择性。

二、选矿工艺流程

1. 磨矿与分级

• 目的：将原矿磨至适宜粒度，使目标矿物充分解离。
• 关键参数：
  • 粒度控制：-0.074mm至-0.010mm占比需达95%以上，粗粒或矿泥过多会降低浮选指标。
  • 磨矿细度：以85%-200目为宜，确保矿物单体解离。

2. 脱硫预处理

• 必要性：苄基胂酸对硫化矿物（如铅、锌、铁硫化物）有较强捕收能力，需提前脱除以避免干扰。
• 方法：
  • 使用黄药等硫化矿捕收剂浮选脱硫。
  • 必要时用硫化钠活化被氧化的硫化矿，确保脱硫彻底。

3. 浮选条件控制

• pH值调节：
  • 酸性条件（pH 5-6）：苄基胂酸对锡石捕收能力最强，回收率可达100%（用药量200mg/L）。
  • 弱酸性至中性（pH 6-7）：适用于钛铁矿浮选，可获得较高品位精矿。
• 药剂制度：
  • 捕收剂用量：根据矿物类型调整，例如：
    • 锡石：200mg/L（纯矿物）至5kg/吨（实际矿石）。
    • 钛铁矿：需与油酸等混合使用，提高回收率。
  • 抑制剂选择：
    • 锡石浮选：用草酸抑制钨矿物，六偏磷酸钠或氟硅酸钠抑制方解石。
    • 钛铁矿浮选：可用羧甲基纤维素钠抑制脉石。
• 搅拌时间：5-30分钟，确保药剂与矿物充分作用。搅拌过短会导致吸附不完全，过长则无显著增益。

4. 浮选流程设计

• 粗选：在适宜pH和药剂制度下，一次粗选可丢弃大量尾矿。
• 扫选：对粗选尾矿进行1-2次扫选，提高回收率。
• 精选：粗选精矿经2-3次精选，提升精矿品位。例如：
  • 锡石精选：通过控制pH和抑制剂用量，分离锡石与方解石、石英。
  • 钛铁矿精选：采用一粗一扫、尾矿再磨再选、混合精矿三次精选的闭路流程。

5. 尾矿处理与环保

• 尾矿废水处理：苄基胂酸有毒，需处理尾矿废水以防止污染。
  • 方法：用含铁离子较高的坑道水与尾矿混合，使砷酸与铁离子生成肿酸铁沉淀，降低尾矿水含砷量至0.45μg/g（低于国家排放标准0.5μg/g）。

三、选矿效果与优化

• 典型指标：
  • 锡石浮选：精矿品位可达67.14%，回收率98.42%。
  • 钛铁矿浮选：精矿TiO?品位83.31%，回收率70.62%。
• 优化方向：
  • 混合用药：苄基胂酸与油酸、苯乙烯膦酸等混合使用，可提高难选矿物回收率。例如，金红石浮选中混合捕收剂使回收率从22.44%提升至50.83%。
  • 工艺改进：采用闭路流程和中矿循环，提高金属回收率。