調整劑

調整劑是一種用來調整捕收劑的作用及介質條件。包括促進欲浮廢物顆粒與捕收劑作用的活化劑、調整介質pH的pH調整劑、控制非欲浮顆粒可浮性的抑制劑、促使料漿中非欲浮細粒成分分散狀態的分散劑、使得料漿中欲浮細粒聯合變成較大團粒的絮凝劑等等。調整劑的作用是：調整捕收劑與礦物的作用，促進或抑制礦物的可浮性；調節礦漿的酸鹼度及離子的組成。按調整劑的作用效果分類，大致可分為pH調節劑、活化劑、抑制劑、分散劑，絮凝劑等。詳細介紹了五類調整劑。

基本介紹

• 中文名：調整劑
• 外文名：modifier；regulator
• 作用：調整捕收劑
• 類型：浮選藥劑
• 領域：能源
• 學科：礦業工程

簡介

調整劑是調整捕收劑的作用及介質條件。包括促進欲浮廢物顆粒與捕收劑作用的活化劑、調整介質pH的pH調整劑、抑制非欲浮顆粒可浮性的抑制劑、促使料漿中非欲浮細粒成分分散狀態的分散劑、促使料漿中欲浮細粒聯合變成較大團粒的絮凝劑等。

浮選藥劑之一。用以改變礦物的表面性質和礦漿的特點(如液相組成、起泡性能、泡沫性質等)、提高浮選過程的選擇性、改善浮選條件的藥劑。按其在浮選過程中所起的主要作用，可分為抑制劑、活化劑、酸鹼調整劑、絮凝劑等。

調整劑分類

調整劑可分為五類：

(1) pH值調整劑。用它來調節礦漿的酸鹼度，用以控制礦物表面特性、礦漿化學組成以及其他各種藥劑的作用條件，從而改善浮選效果。在氰化過程中也同樣要調節礦漿pH值的。常用的有石灰、碳酸鈉、氫氧化鈉和硫酸等。在選金時，最常用的調節劑是石灰和硫酸。

(2)活化劑。能增強礦物同捕收劑的作用能力，使難浮礦物受到活化而浮起。使用硫化鈉活化含金的鉛銅氧化礦，然後用黃藥等捕收劑浮選。

(3)抑制劑．提高礦物的親水性和阻止礦物同捕收劑作用，使其可浮性受到抑制。如在優先浮選過程中使用石灰抑制黃鐵礦，用硫酸鋅和氰化物抑制閃鋅礦，用水玻璃抑制矽酸鹽脈石礦物等、利用澱粉、拷膠（單寧）等有機物作抑制劑達到多金屬分離浮選的目的。

(4)絮凝劑。使礦物細顆粒聚集成大顆粒，以加快其在水中的沉降速度；利用選擇性絮凝進行絮凝一脫泥及絮凝一浮選。常用的絮凝劑有聚丙烯醯胺和澱粉等。

(5)分散劑。阻止細礦粒聚集，處於單體狀態，其作用與絮凝劑恰恰相反，常用的有水玻璃、磷酸鹽等。

pH調節劑

pH調節劑有：石灰、碳酸鈉、硫酸、二氧化硫、苛性鈉等。

石灰

石灰石（CaCO3）在1200℃高溫條件下鍛燒分解為生石灰（CaO）與二氧化碳，生石灰簡稱為石灰，生石灰易於吸水成為熟石灰（Ca（OH）2）。熟石灰為白色粉狀物質，不易溶解於水中，在浮選作業中通常直接添加到球磨機或者浮選前的攪拌槽中，也可以在攪拌中用水調成石灰乳，然後加入浮選機中，氫氧化鈣是強鹼，溶於水中的氫氧化鈣完全電離，使溶液呈強鹼性。

石灰是最便宜的礦漿pH調整劑，在多金屬硫化礦床中，採用優先浮選時，常用石灰提高礦漿pH值，使黃鐵礦受到抑制。石灰是黃鐵礦很典型的抑制劑，一般的說有的黃鐵礦可以在弱酸性礦漿中浮選，有的也可以在中性或鹼性礦漿中浮選。黃鐵礦表面氧化後，當pH大於7時就浮不好。加入石灰黃鐵礦便受到抑制。

石灰抑制黃鐵礦原因是在礦物表面生成Fe（OH）2和Fe（OH）3的親水薄膜。

被石灰抑制的黃鐵礦，可以用碳酸鈉和硫酸銅，或者加入硫酸將礦漿pH值調至6－7，黃鐵礦就可以再浮選。

碳酸鈉

蘇打的學名叫碳酸鈉，工業上叫純鹼，是一種弱酸強鹼鹽，無色固體，易溶於水。在水溶液中電解為鈉離子和碳酸根。

碳酸鈉水溶液顯弱鹼性，pH值8－10之間。在選硫化鉛鋅礦時採用優先浮選，選方鉛礦抑制閃鋅礦、黃鐵礦，礦漿pH調整為8－10之間。用碳酸鈉而不用石灰，不僅是維持礦漿pH穩定，還避免Ca2+對鉛礦物的抑制作用。

硫酸

工業上使用的硫酸呈褐色，常見的濃硫酸含H2SO496%～98%，稀硫酸63%～65%。硫酸是浮選作業中最常用酸性調整劑，濃硫酸可以與水任意混溶。硫酸是一種強酸，在水溶液中電離出大量的氫離子。

H2SO4=2H++SO42－

在稀釋使用時要特別注意將硫酸向水中慢慢注入，避免大量的熱使加入的水沸騰，致使硫酸飛濺造成燒傷事故。

活化劑

在浮選過程中增加礦物可浮性的作用叫活化作用，用來改變礦物表面組成，促進捕收劑與礦物表面作用的藥劑叫做活化劑。

活化作用大致可分為：1、自發活化作用；2、予先活化作用；3、復活作用；4、硫化作用。

自發活化作用

處理有色多金屬礦石時，在磨礦過程中礦物表面與一些可溶性鹽離子自發進行的作用，例如閃鋅礦與硫化銅礦物共生時，在礦石開採出來以後的氧化作用總有少量硫化銅礦物被氧化成為硫酸銅，在礦漿中Cu2+
離子與閃鋅礦表面作用使之活化，給銅鋅分離造成困難，需加入石灰或碳酸鈉等調整劑沉澱某些可能引起活化的“難免離子”。

予先活化作用

是指為了要選出某種礦物予先加一種活化劑使之活化。當黃鐵礦氧化較重時，在選黃鐵礦前加硫酸溶去黃鐵礦表面的氧化膜，使之露出新鮮表面，以利於浮選。

復活作用

是指原先被抑制過的某種礦物，如用氰化物抑制過的閃鋅礦，可加硫酸銅使之復活。

硫化作用

是指金屬氧化礦先用硫化鈉進行處理，使之在氧化礦表面生成一層金屬硫化礦物薄膜，然後用黃藥進行浮選。

用做活化劑的選礦藥劑有：

硫酸、亞硫酸、硫化鈉、硫酸銅、草酸、石灰、二氧化硫、硝酸鉛、碳酸鈉、氫氧化鈉、鉛鹽、鋇鹽等。

抑制劑

常用抑制劑有：硫化鈉、硫酸鋅、氰化鈉、重鉻酸鉀、水玻璃、石灰、黃血鹽、單寧、澱粉（糊精）、羧甲基纖維素等。

硫化鈉

硫化鈉是有色金屬氧化礦的活化劑，當添加量足夠大時又是硫化礦的抑制劑。硫化鈉的製取是以煤、木碳等燃燒作為還原性氣體還原硫酸鈉（Na2SO4）。反應式為：Na2SO4+2C=Na2S+2CO2↑
硫化鈉在浮選作業中做為硫化礦的抑制劑使用，在選鉬的生產實踐中利用硫化鈉抑制黃鐵礦，用煤油為捕收劑浮選輝鉬礦，由於輝鉬礦的天然可浮性好不受硫化鈉的抑制，硫化鈉使黃鐵礦受到抑制，經過幾次精選得到合格的鉬精礦。

當礦漿中加入硫化鈉時，礦漿呈鹼性，使硫化礦物的表面生成一層親水的氫氧化合物薄膜而親水，使得硫化礦物受到抑制。

硫酸鋅

硫酸鋅的製取利用金屬加工廠的鋅屑與稀硫酸作用而製得。硫酸鋅是閃鋅礦的抑制劑，單獨使用效果不十分明顯，在與鹼、氰化鈉、亞硫酸鈉等共用時抑制作用強烈，礦漿的pH值越高抑制效果越好。

氰化鈉（鉀）

當多金屬礦床採用優先浮選工藝流程時，使用氰化鈉抑制黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦等硫化礦物，氰化鈉與硫酸鋅混合使用對閃鋅礦的抑制效果十分良好，當氰化鈉用量較少時就能抑制黃鐵礦，用量稍多時便能抑制閃鋅礦，用量加大時能抑制各種硫化銅礦物。
在生產實踐中，由於氰化鈉有毒性，時常採用二氧化硫或亞硫酸鈉代替，二氧化硫、亞硫酸鈉比氰化鈉抑制效果弱，但由於毒性小，並且易被空氣氧化，廢水容易處理常被使用。另外的優點是被二氧化硫、亞硫酸鈉抑制過的礦物較容易被硫酸銅活化，而被氰化鈉抑制過的礦物較難活化。

石灰

石灰對黃鐵礦的抑制：石灰抑制黃鐵礦是由於在其表面生成硫酸鈣、碳酸鈣和氧化鈣的水合物薄膜所至。
活化被石灰抑制的黃鐵礦，可以用碳酸鈉和硫酸銅，也可以加入硫酸將礦漿pH值降低至6～7，加丁基黃藥浮選黃鐵礦。

磷諾克斯

磷諾克斯是由五硫化二磷和氫氧化鈉為原料調製而成。將氫氧化鈉配製成10%的水溶液，然後加入五硫化二磷。經攪拌20分鐘後將配好的溶液稀釋至0.5%～1%，即可投入使用。氫氧化鈉與五硫化二磷的比例為1∶1。

水玻璃

水玻璃是一種無機膠體，是浮選作業最常使用的抑制劑。水玻璃對石英、矽酸鹽類礦物以及鋁矽酸鹽礦物（如雲母、長石、石榴子石等）有很好的抑制作用，做為脈石的抑制劑大量使用。

水玻璃是由石英砂和碳酸鈉加溫融熔而成水玻璃燒結塊，燒結塊溶於水形成一種糊狀膠體。它的成分複雜，含有偏矽酸鈉Na2SiO3，正矽酸鈉Na2SiO4，二偏矽酸鈉Na2SiO5和SiO2膠粒。常用Na2SiO3表示。

燒制水玻璃用料石英與碳酸鈉，由於套用料的配製比例不同形成的水玻璃性質有些不同，一般常用Na2O與SiO2的比例來表示水玻璃的成分，mNa2O·nSiO2比值n/m叫水玻璃的模數，浮選用的水玻璃，模類n/m=2.0～3.0，常用水玻璃質量標準模數為2.2。模數小的水玻離鹼性強，模數大的難於溶解而抑制作用較強。

水玻璃的抑制作用，主要是HSiO3－和H2SiO3，矽酸分子H2SiO3和矽酸離子HSiO3－具有較強的水化性，是一種親水性很強的膠粒和離子，HSiO3－和H2SiO3與矽酸鹽礦物具有相同的酸根，容易在石英及矽酸鹽礦物的表面發生吸附，形成親水性薄膜，增大礦物表面的親水性，使之受到抑制。

巰基乙酸鈉

巰基乙酸鈉用於選鉬精選作業，鉬精礦含銅比較高時加入巰基乙酸鈉抑制銅。可以將鉬精礦含銅由0.5%降至0.17%以下。

草酸

草酸是一種飽和的二元酸稱乙二酸，是一種有機抑制劑。草酸是重晶石和石榴子石的有效抑制劑。在螢石浮選中常用草酸來抑制脈石礦物，以保證含CaF2的品位在95%的螢石精礦。

羧甲基纖維素

羧甲基纖維素，工業產品為淡黃色絮狀物質，化學性質比較穩定，可溶於水。
羧甲基纖維素是輝石、蛇紋石、角閃石、高岺土、綠泥石等含鎂矽酸鹽礦物的有效抑制劑。對石英、碳質脈石、泥質脈石（矽酸鹽礦物風化產物）等也有抑制作用。鎳礦浮選用羧甲基纖維素抑制輝石、角閃石，比用水玻璃效果好。

絮凝劑

絮凝劑在浮選工藝中，套用十分廣泛。例如為防止精礦的流失，在精礦濃密機中加速精礦細粒的沉降，必要時要添加絮凝劑，以減少濃密機溢流中精礦的損失，有的精礦礦漿很難過濾，添加絮凝劑可以提高過濾速度，減少濾餅中水分，更重要的套用在尾礦水的淨化，防止尾礦水對周邊環境的污染，同時也為尾礦水的循環使用創造條件。

硫酸鋁極易溶於水，硫酸鋁在純硫酸中不能溶解（只是共存），在硫酸溶液中與硫酸共同溶解於水，所以硫酸鋁在硫酸中溶解度就是硫酸鋁在水中的溶解度。常溫析出含有18分子結晶水，為18水硫酸鋁，工業上生產多為18水硫酸鋁。含無水硫酸鋁51.3%，即使100℃也不會自溶（溶於自身結晶水）。不易風化而失去結晶水，比較穩定，加熱會失水，高溫會分解為氧化鋁和硫的氧化物。加熱至770℃開始分解為氧化鋁、三氧化硫、二氧化硫和水蒸氣。溶於水、酸和鹼，不溶於乙醇。水溶液呈酸性。水解後生成氫氧化鋁。水溶液長時間沸騰可生成鹼式硫酸鋁。工業品為灰白色片狀、粒狀或塊狀，因含低鐵鹽而帶淡綠色，又因低價鐵鹽被氧化而使表面發黃。粗品為灰白色細晶結構多孔狀物。無毒，粉塵能刺激眼睛。

1.造紙工業中用作紙張施膠劑，以增強紙張的抗水、防滲性能；2.溶於水後能使水中的細小微粒和自然膠粒凝聚成大塊絮狀物，從而自水中除去，故用作供水和廢水的混凝劑；3.用作濁水淨化劑，也用作沉澱劑、固色劑、填充劑等。在化妝品中用作抑汗化妝品原料（收斂劑）；4.消防工業中，與小蘇打、發泡劑組成泡沫滅火劑；5.分析試劑，媒染劑，鞣革劑，油脂脫色劑，木材防腐劑；6.白蛋白巴氏殺菌的穩定劑(包括液體或冷凍全蛋、蛋白或蛋黃)；7.可作原料，用於製造人造寶石和高級銨明礬，其他鋁酸鹽；8.燃料工業中，在生產鉻黃和色淀染料時作沉澱劑，同時又起固色和填充劑作用。

已投入使用絮凝劑有：聚丙烯醯胺、聚氧乙烯等。套用最廣泛的是聚丙烯醯胺稱3號凝聚劑。3號凝聚劑為人工合成的高分子化合物。生產操作步驟分為水解、中和、過濾、離子交換、聚合等工序。製取聚丙烯醯胺的定型工藝是硫酸水合法，單體水溶液聚合，成品聚丙烯醯胺的含量為7%～8%。
利用聚丙稀醯胺類藥劑於白鎢礦的濃密過濾，可以減少溢流中精礦損失。原礦含WO30.3%～0.6%，溢流中固體含量為50～60g/L，含WO30.6%～0.8%。

聚丙稀醯胺類藥劑還可以大大加速氫氧化鐵、石膏、白鎢礦及重晶石等的沉降速度。

總之，聚丙烯醯胺類藥劑用途很廣，效果很好，可作為脈石的抑制劑，粘土質的選擇性捕收劑，也是良好的絮凝劑。

分散劑

在浮選作業中，最常用的分散劑是水玻璃。水玻璃對礦泥有分散作用，對提高有價金屬的精礦品位有明顯效果。同一種藥劑在不同的浮選條件下，往往有不同的作用，水玻璃對礦泥有分散作用是分散劑，對石英有抑制作用是抑制劑，也能調整礦漿的pH值，是調節劑。所以藥劑的分類有它的靈活性，就水玻璃來說，既可以作分散劑，又可作抑制劑。
pH調節劑、抑制劑、活化劑、絮凝劑、分散劑通稱調整劑。總起說來，浮選藥劑可分為捕收劑、起泡劑、調整劑三大類。

調整劑的作用

在選礦過程中，利用礦物天然疏水性的不同，從磨礦分級溢流礦漿中浮選出礦物的富集過程稱之為浮選。在浮選作業中為使磨細礦石的各種礦物能有效的分離，必須經過藥劑處理，並且在礦漿中加以攪拌、充氣，易於與氣泡粘附的礦物隨氣泡上浮，不與氣泡粘附的礦物留在礦漿中，達到礦物富集的目的。在浮選工藝中所使用的各種藥劑，總稱為浮選藥劑，在浮選藥劑中除捕收劑和起泡劑外，都稱為調整劑。調整劑的作用是：調整捕收劑與礦物的作用，促進或抑制礦物的可浮性；調節礦漿的酸鹼度及離子的組成。