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半乳甘露聚糖植物胶在选矿上的应用

发布日期:2015-05-01 17:31:01
半乳甘露聚糖胶
  田菁胶、瓜尔胶胡芦巴胶等都属于半乳甘露聚 糖类天然植物胶,从产于植物豆种子的胚乳中提取得 到4:。半乳tM聚糖属多糖类天然高分子化合物,其分 子量因来源不同而异,其结构是由D-甘露糖通过 P -1, 4甙键连接形成士:链,在某共H?露糖上D -半乳 糖通过a -1,6甙键形成侧链而构成多分枝的聚糖。 半乳糖与H15糖之比值也W植物品种不同而有差异 半乳H满聚糖胶具有较好的水溶性和交联性’且在低浓 度下能形成卨粘度的稳定性水溶液,所以被作为抑制 剂、增稠剂、稳定剂、粘合剂而广泛应用于选矿、石油 钻采、兵X炸药、日化陶瓷、赵涂?将T瘦酬。
  
  l刖g硅酸盐矿物在各类矿物中的地位极为重要。在 常见的矿物中有40%是硅酸盐矿物,据估算地壳中 大约有90%是硅酸盐矿物,因此它是主要的造岩矿 物。在大多数情况下,硅酸盐矿物总是作为脉石矿 物与有用矿物共生的m。
  
  多糖类卨分子药剂系指由六环糖为基本结构单 元组成的天然高分子及其衍生物。在矿物X业中所 使用的多糖类高分子药剂主要是淀粉类化合物,纤 维素衍生物,半乳片露聚糖类天然植物胶。多糖类 高分子药剂在矿物工业中的应用巳有半个多世纪的 历史。1928年登记了第一个使用淀粉作为废水澄 清剂的专利;2],1931年又登记了第一个使用淀粉Key words;galactomannan;plant gum;mineral processing; depressant; flocculation表1矿冶领域植物胶生产厂家和增号Tab. 1 Producers and models of plant gumin mining and metallurgy公司名称型号北京矿冶研究总院改性Hlf胶SGZWJ1000/2000/3000北京矿冶研究总院改性瓜尔胶GGZWJ5000/6000汉高公司改性瓜尔胶ACROL J2P 350/600/1000/2000/F1/F3/F20/F22宁柏迪公司改性瓜尔胶CAMPIONE A - H宁柏迪公司改性罗望+胶CAMPIONE M/N科宁公司改性瓜尔胶GALACTASOL, GUARKLOC, GUARTEC^ % % mpa)
  
  观度120分值 外粘{水邱 度 细竣甲基田菁胶无(对照)
  
  tfy精中尾原精中尾原2制备加工2.1 原料田^豆胚乳片,江苏响水宏润植物胶厂提供; 瓜尔豆胚乳片,脱壳率93%,印度MI BHAR?AT 公司提供;水为软化水。
  
  2.2工艺流程~水合|~?]增黏|~干燥|—*|粉碎|—师分|—均质|—包装|图1植物胶生产工艺流程Fig. 1 Processing technology flow chart of plant gum首先使用清水将胚乳片中的草棍、种皮等杂质 洗掉,然后将90 ~95^热水按照1: 1的质晕加人胚 乳片中进行水合,胚乳片吸水体积迅速膨胀,变得 柔软富有弹性,通过对辊机或者二辊机进行粗碎搓 碾,完成增黏200%要求,通过气流干燥除去85% 水分,通过粉碎机使细度达到99%过120目,90% 过200目的要求,通过筛分机使粗颗粒电新返冋粉 碎机进行粉碎,符合细度要求的颗粒进入大型均质 罐进行混合,最后通过包装机完成包装,一般每袋 净重25kg。
  
  图2植物胶生产加工车间Fig. 2 Processing workshop of plant gum2. 3技术指标表2植物胶技术指标Tab. 2 Technical specifications of plant gum~il乳白色至淡黄色可自由流动粉末 1000 ?8000 彡99名125.5-7. 0.上述指标的测定按轻工部行业标准QB2246 - 1996执行。
  
  图3瓜尔豆、胚乳片、胶粉小意图Fig. 3 Sketch map of guar bean, dehusked splits, gum 3应用研究半乳甘露聚糖类植物胶对于粘土等有絮凝作 用,用于选矿中,可以作为硅酸盐类矿泥的抑制剂, 提高回收率。国内外已在钾盐矿、镍矿、铜矿、金矿 等选矿中应用,取得成功。
  
  3.1镍矿田菁胶在贫镍矿石的选矿上,作为脉石的抑制剂, 提高了选矿回收率,和分散剂水玻璃混合使用效果较 好,通常每吨矿石加羧甲基田菁胶100 ~ 150g。竣甲基 田菁胶是化学改性衍生物,属于阴离子电解质。
  
  表3竣屮基田菁胶作为抑制剂试验结果 Tab. 3 Test results of caiiwxymethyl sesbania gum as depressor 抑制剂灿含a%回收率%30.58561.324.6549.5314.64329.1549,882100.0032.66867.894.2958.9311.15523.1848.118100.00竣甲基田菁胶试验用量为l〇〇g/t,浮选时间为30min从上表可以看出,竣甲基田菁胶作为贫镍矿石 浮选的抑制剂,精矿冋收率有明显提高,同时需要指 出的是,田菁胶是硅酸盐类的有效抑制剂,当用量过 大时,不仅抑制了脉石,而且会抑制金属矿物,效果 不佳。
  
  3.2镍铜矿瓜尔胶在镍铜矿的选矿上,作为脉石的抑制剂, 提高了选矿冋收率,通常每吨矿石加瓜尔胶90 ~ 180g。矿石性质主要为镍黄铁矿、黄铜矿和含镍磁 黄铁矿;脉石为滑石、角闪石等;药剂捕收剂为黄原 酸钠;起沫剂为气沫剂70号;脉石抑制剂为瓜尔胶; 分散剂为六偏磷酸钠或水玻璃。经添加不同数董的 瓜胶,浮选试验结果见下表。
  
  表4瓜尔胶作为抑制剂的浮选结果Tab. 4 Floatation results of guar gum as depressor瓜尔胶添 加 M g/i含量%回收率%镍铜不溶物镍铜不溶物9010.374.0628.586.090.38.0311310.694.2624.786.091,36,6713611.124.4522.785.890.15.6015911.554.5519.886.288.24.9818111.924.7518.385.089.14.48〇(对照)1.900.7965.6———分散剂为六偏磷酸钠,用量为181g/t从上表可以看出,随着瓜尔胶抑制剂用量的增 加,镍、铜精矿品位逐渐提高,不溶物含量逐渐下 降,镍、铜的回收率则变化不大,不溶物回收率明 显下降。
  
  3.3钾矿在常用的浮选药剂中,羧基类和烷基胺类等都 可与瓜尔胶配合使用,瓜尔胶主要用作澄清剂和调 节剂。
  
  3.3.1澄清剂试验内容如下,使用工业盐水配制质量浓度为 20%的固体浆,用60g固体浆过滤得到的尾矿浆进 行试验。将尾矿浆的各个样品置于250mL量筒中, 使用澄清剂,同时以不使用澄清剂进行对照试验, 静置l~5min,量取固体物体沉淀后的上层清液深 度。经添加不同数量的瓜胶,浮选试验结果见 表5。
  
  从表5可以看出,对于钾矿的浮选,瓜尔胶和淀 粉澄清作用明显,尤其是瓜尔胶,极少的用量就可起 14到良好的澄清剂作用,用相当淀粉1/70的量仍比淀 粉还有效。
  
  表5瓜尔胶和淀粉澄清效果比较Tab. 5 Comparison of clarification of guar gum and starch静置时间_min上清液深度mm瓜尔胶用量 3.5g/t淀粉用量 235g/t对照〇g/t1503802988238.311498594114108825120108983.3.2调节剂以前通常用淀粉作为泡沫调节剂,现在用瓜尔 胶粉作为调节剂。在盐类浮选中,瓜尔胶絮凝不溶 于水的细小粘土,否则这些粘土由汽泡捕集会形成 很稳定的泡沫。
  
  3.3.2.1羧基类浮选剂试验内容如下:每次用200g矿,首先将矿磨 细通过28目筛,然后以盐水制成浆置于浮选机中, 盐水含铅盐量相当于每升2g铅,加入调节剂瓜尔 胶并在初步搅拌后,加人浮选剂,浮选剂按次序加 人,一半加人尾矿浮选中,一半加人中矿浮选中, 包括杂炔酸95g/t,混合脂肪酸皂635 g/t,继续浮 选直至完成。
  
  表6瓜尔胶和淀粉浮选调节效果比较Tab. 6 G)mparison of floatation regulation of guar gum and starch瓜尔胶用量 54g/t淀粉用量 272g/t对照〇 g/t泡沫比较深度0.690.62L0精矿气化钾含董%82.181.272.4中矿气化钾含最%10.88.87.6尾矿气化钾含须:%4-14.12.5精矿不溶物%23.035.041.0尾矿和中矿不溶物%77.065.059.0从上表可以看出,对于钾矿浮选的羧基类浮选 剂,瓜尔胶和淀粉的泡沫调节作用都很明显,尤其是 瓜尔胶,用相当淀粉1/5的量仍比淀粉还有效。进 一步提高了精矿品位。
  
  3.3.2.2烷基胺类浮选剂在用烷基胺类药剂的浮选中,瓜尔胶也有很好 的效果。试验内容如下:最初搅拌2min,浮选药剂: 松油或甲基异丁基甲醇在初浮时一滴,在清洗中一 滴,十八烷基胺醋酸酯加于初浮时的两个价段。
  
  表7瓜尔胶和淀粉泡沫调节效果比较Tab. 7 Comparison of foam regulation of guar gum and starch淀粉用量g/t瓜尔胶用量g/t对照9086814542271811360烷基胺用量 g/t163145145145163163163精矿氯化钾含M %90.598.394.196.6 91.6 87.469.4尾矿氯化钾含1.801.138.300.891.13L4235.1精矿回收率%97.4 96.2 61.197.8 98.5 98.116.0浮选不溶物%457475576276—尾矿不溶物%552625433824—从上表可以看出,对于钾矿浮选的烷基胺类浮 选剂,瓜尔胶比淀粉的泡沫调节作用更加明显,用 量只相当淀粉1/4 ~ 1/2的量,进一步提高了精矿 品位。
  
  3.4金矿金矿的选矿一直是沿用氰化法,但是含有黑石 墨状物质的脉石会使氰亚金酸盐络合物沉淀,导致 选矿失败。正常情况下,选矿时氰亚金酸钠一旦形 成,仍然会存在于溶液中,然后加入锌粉以沉淀金 子,再用火精炼,沉淀物即得金块。这个矿体因存 在有黑石墨状物质的脉石,未等加人锌粉,就已经 使金子的氰化物沉淀进入尾矿中,使选矿失败。
  
  通过多次试验,终于发现了两种新药剂。一种 是由瓜尔胶、糊精和甲醇的混合物,是石墨状物质的 抑制剂。另一种是白雀树皮提取物,主要成分是单 宁,作为石墨状物质的分散剂,在氰化作用前先用这 两种药剂处理,就解决了石墨状物质沉淀金子氰化 物的问题,而可以达到86.4%的黄金回收率。
  
  4建议半乳甘露聚糖类植物胶这种多糖类高分子药 剂,具有天然环保、价廉无毒、来源广泛、易于改性等 特点,又兼有浮选调整与细粒絮凝/分散功能,对于 矿物工程界面临的细粒乃至微粒选矿的难题具有极 大的应用潜力。