2. 黄药碳链长度对黄铜矿浮选回收率与选择性的影响配伍试验
试验对象与固定条件
本试验只改变捕收剂的碳链长度,其余条件全部锁定,才能把回收率与选择性的差异归因于碳链。矿样为黄铜矿与黄铁矿单矿物(粒度 -74 μm 占 85%),起泡剂固定为松醇油(MIBC 类),用量 20 g/t;矿浆 pH 固定 10.5(石灰调浆),捕收剂总用量统一 40 g/t,浮选机转速 1600 r/min,充气量 0.25 m³/h,刮泡 3 min。三种捕收剂分别为乙基黄药(C2)、丁基黄药(C4)、戊基黄药(C5),均以工业级钠盐配制 1% 水溶液现配现用。
碳链长度与疏水性的关系
黄药通式为 ROC(=S)SNa,R 为烷基。碳链越长,分子疏水性越强,在矿物表面的吸附自由能越大,捕收能力越强;但同时非选择性吸附也会增强,对黄铁矿的抑制难度上升。乙基黄药(C2)捕收力弱、选择性好;丁基黄药(C4)居中;戊基黄药(C5)捕收力强但易把黄铁矿一起浮起。因此本试验的核心判据不是单一回收率,而是铜回收率与铜硫选择性指数的组合。
试验操作与数据记录
每组试验称取单矿物 30 g 置于 0.5 L 浮选槽,加去离子水至刻度,石灰乳调 pH 至 10.5 并搅拌 3 min;加入对应黄药 40 g/t 搅拌 2 min,再加松醇油 20 g/t 搅拌 1 min;充气刮泡 3 min,泡沫产品与槽内产品分别过滤、烘干、称重。黄铜矿组与黄铁矿组分别独立做,各做两次平行,取平均。记录表如下:
| 捕收剂 | 黄铜矿回收率 / % | 黄铁矿回收率 / % | 选择性指数 SI | 判断 |
|---|---|---|---|---|
| 乙基黄药 C2 | 示例值待测 | 示例值待测 | Cu − Fe | 回收是否达标 |
| 丁基黄药 C4 | 示例值待测 | 示例值待测 | Cu − Fe | 回收与选择性是否兼顾 |
| 戊基黄药 C5 | 示例值待测 | 示例值待测 | Cu − Fe | 选择性是否恶化 |
表中回收率须由实际称重计算:回收率 = 泡沫产品质量 × 泡沫产品品位 ÷(原矿质量 × 原矿品位)× 100%。单矿物试验中原矿品位按纯矿物计,可直接用泡沫产品质量占给矿质量的百分比近似回收率。
结果判读与配伍结论
按判据 Cu 回收率 ≥ 85% 且 SI ≥ 60 个百分点筛选。若 C2 铜回收率不足 85%,淘汰;若 C5 的 SI 低于 60,说明黄铁矿被大量夹带上浮,淘汰;C4 若同时满足两条判据,则确定丁基黄药为兼顾回收率与铜硫选择性的碳链长度。若 C4 与 C5 均满足,取碳链更短的 C4 以降低药剂成本与选择性风险。最终配伍方案记为:丁基黄药 40 g/t + 松醇油 20 g/t,pH 10.5,并注明该结论仅在上述固定条件下成立,放大或改变 pH、起泡剂用量时需重新验证。