[发明专利]矿物助磨剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及矿物研磨粉碎领域，特别涉及一种矿物助磨剂及其应用。

背景技术

在矿产领域，从矿山采掘的矿石的选矿常常需要将矿石进行粉碎以便减小矿石的粒度，为选矿过程暴露所需矿物表面。

研磨是矿石粉碎的一种常用方法。矿石粉体在粉碎过程中，随着颗粒的破碎，细小颗粒在会团聚在一起形成假象大颗粒，使得研磨过程变得困难，甚至形成研磨和团聚的平衡，使得超细研磨无法实现，当10μm以下的矿石粒度，在矿粉中每增加1％，其磨矿时间就要增加2％，电耗和钢球衬板的磨损，都相应增加2％。从而导致研磨效率急速下降。为了改善这种状况，本领域往往加入助磨剂。

现有的助磨剂常常包括以下种类：一是醇类物质，比如乙二醇、丙二醇等，二是胺类物质，如三乙醇胺、三异丙醇胺、酰胺等，三是不饱和脂肪酸类物质，比如硬脂酸、油酸等，四是盐类物质，比如六偏磷酸钠、硬脂酸钠等，五是矿物类物质，比如滑石粉、粉煤灰、焦炭、煤等，其他还包括苯乙烯类的共聚体、蜜胺甲醛、马来酸酐衍生物等，往往是上述种类的单一或混合物作为助磨剂。现有的助磨剂虽然可以在一定程度上提高研磨效率，但是其效果仍然不理想，存在很大的提升空间。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能显著提高研磨效率的矿物助磨剂。

本发明采用的技术方案是这样的：一种矿物助磨剂，由按质量比计的以下成分组成：

硅酸钠10-40％；六偏磷酸钠5-25％；三乙醇胺5-25％；其余为水。

发明人研究发现，在矿物粉碎研磨过程中，通常会受到不同种类应力的作用，导致物料形成裂纹并扩展，然后被粉碎。根据格里菲定律，脆性断裂所需的最小应力与物料的比表面能成正比。显然，降低颗粒的表面能，可以减少使其断裂所需的应力。从矿石颗粒断裂的过程来看，上述矿物助磨剂分子在新生表面的吸附可以减小裂纹扩展所需的外应力，促进裂纹的扩展。所以，从这一点上说，能够降低固体表面能的化学物质可以降低颗粒的强度，因而可以提高粉碎效率或降低粉碎能耗。

上述具有表面活性的矿物助磨剂其成分之间相互协同，可以消除表面能，降低研磨过程中细小颗粒的团聚，在采用分组筛分措施之后，可以将粒度达到要求的矿物及时送去选分，使粒度未达要求的矿物回到磨机进行再磨，这样既提高了精矿品位，又提高了磨机的研磨效率和精矿的回收率。同时，也就减少了能耗，降低了球磨设备的磨损频率。

作为优选的技术方案，该矿物助磨剂由按质量比计的以下成分组成：

硅酸钠20％；六偏磷酸钠10％；三乙醇胺10％；其余为水。

采用该比例的组分得到的助磨剂，其研磨效率和精矿的回收率更高。

作为优选的技术方案，该矿物助磨剂由按质量比计的以下成分组成：

硅酸钠10-40％；六偏磷酸钠：5-25％；三乙醇胺：5-25％；三聚磷酸钠3～10％；其余为水。

在前述三种成分的基础上，加入合适比例的三聚磷酸钠，可以进一步提高研磨效率和精矿回收率。

作为进一步优选的技术方案，该矿物助磨剂由按质量比计的以下成分组成：

硅酸钠10-40％；六偏磷酸钠：5-25％；三乙醇胺：5-25％；三聚磷酸钠3～10％；多胺基磷酸钠3～10％；其余为水。

在前述四种成分的基础上，加入合适比例的多氨基膦酸钠，可以进一步提高研磨效率和精矿回收率。

作为更进一步优选的技术方案，该矿物助磨剂由按质量比计的以下成分组成：

硅酸钠10-40％；六偏磷酸钠：5-25％；三乙醇胺：5-25％；三聚磷酸钠3～10％；多胺基磷酸钠3～10％；木质素磺酸钙1～5％；其余为水。

在前述五种成分的基础上，加入合适比例的木质素磺酸钙，可以研磨效率和精矿回收率达到更优。

本发明所述的硅酸钠优选为液体硅酸钠。

本发明还提供上述矿物助磨剂的应用，采用的技术方案为：将所述矿物助磨剂用于铁矿、金矿、铅锌矿、铜矿在球磨阶段的精磨。

作为优选的技术方案：在精磨时，加入所述矿物助磨剂的质量为待磨矿物质量的0.05-1.2％。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：在相同的原矿条件下添加本发明的助磨剂，对矿石品位不会产生较大影响，而精矿的产率有大幅提升，提升了13％以上，精矿回收率也大幅提升，提升了39％以上，研磨效率明显提高。同时精矿中粒径小于75μm的颗粒，即“-75μm”的颗粒的百分含量增加了10％左右。另外，减少了电能等能源消耗，降低了球磨设备的磨损频率。