新型选钼捕收剂JY18选钼试验研究

2021-06-30钟在定陈丽娟刘雁鹰王一清

中国钼业 2021年3期

钟在定，陈丽娟，刘雁鹰，姚辉，王辉，王一清

(金堆城钼业股份有限公司技术中心，陕西西安 710077)

0 引言

浮选工艺的发展史，在某种程度上是捕收剂的发展史和创新史。正因为如此，矿山企业和科研单位无不把其作为研究的重点。2006年，金堆城钼业公司完成了YC药剂代替煤油选钼试验研究，并将YC药剂推广应用，给企业创造了巨大的经济效益。但选矿技术指标特别是选钼回收率与国外选钼矿山相比，仍有较大差距。为了进一步实施科技强企，有效降低选矿成本，提高企业经济效益，寻找或开发新型选钼捕收剂替代YC药剂，意义重大。

1 辉钼矿的结构特点及烃油的吸附原理

在辉钼矿的结晶结构中，钼离子网面夹在平行于六方晶系底面的两个硫离子网面之间，形成了一个层，即硫-钼-硫层。在这一构造层中，钼离子与硫离子以共价键结合，层内离子间结构坚密，层与层之间以分子键结合，层之间吸引力较弱[1]。

辉钼矿结晶体属各向异性。沿硫-钼-硫层间暴露出的晶面呈非极性，低能、不活泼，这种晶面称为面，而沿钼-硫键破裂暴露出面称为“棱”，这种共价键裂面是活泼、亲水的[1]。

A·M高登认为：辉钼矿的面决定着它的浮选行为，辉钼矿良好的天然可浮性归结于其结晶面的惰性、非极性。D·W富尔斯特诺认为，辉钼矿的结晶面决定着辉钼矿的可浮性，而棱决定着辉钼矿的载塔电位[2]。

辉钼矿有良好的天然可浮性，若表面吸附有捕收剂时，其可浮性将会进一步增强。

烃油与辉钼矿之间吸附原理，可以从它们之间表面力的性质相似、表面能大小相似相近来解释。烃油表面张力仅含色散力，辉钼矿“面”为MoS2层间分子间断裂面，表面力为范德华力的残键，两者的表面力性质一致。烃油的表面能为3.0×12-2J/m2，而辉钼矿“面”上表面能为2.4×12-2J/m2，两者大小相近。据吸附理论，烃油极易物理吸附在辉钼矿的表面。而高表面能、极性的水介质与辉钼矿“面”的性质迥异，难于吸附在该“面”上[3]。

烃油的色散力与其碳链长度成正比，即碳链越长，烃油对辉钼矿的吸附力越强，但烃油在矿浆中的弥散性能降低。

2 国内外选钼捕收剂的现状

2.1 国内现状

国内选钼捕收剂虽然明目繁多，但实际效果却大同小异。碳链长度多集中在12～16碳，密度0.8～0.84 t/m3，相对分子量200～220，粘度3.30 mm/s(37.8 ℃)，终馏点360 ℃，50%≤300 ℃，即多停留在灯用煤油和轻柴油范围内[4]。

2.2 国外现状

国外选钼捕收剂平均碳链长度多集中在24碳甚至更高，相对分子量360左右，粘度一般在8 mm/s(37.8 ℃)。

2.3 国内外选钼捕收剂比较及差距

金钼股份所用的选钼捕收剂为YC药剂，其分子量小、碳链短、粘度低。一般来说，烃油16个碳已达到捕收能力和弥散性能的高点，如果再延长碳链，虽然捕收能力增强了，但弥散性能却差了。为了解决捕收能力和弥散性能两者矛盾，国外在捕收剂中加入了乳化剂，而国内选钼企业很少添加乳化剂。

煤油、柴油皆为大宗产品，价格相对低廉，也容易购买。适合作选钼捕收剂的烃油并非煤油、柴油，而是经过乳化的、碳链长度较长的烃油。经过乳化后的烃油就变为非标产品，且与煤油、柴油相比，其价格相对昂贵，使用其势必增加药剂成本，这就是国内选钼捕收剂难以突破的主要原因。

3 JY18选钼捕收剂

JY18是一种新型的烃油类选钼捕收剂，该捕收剂粘度为6.20～6.40 mm/s，相对分子量320。YC药剂粘度为3.3 mm/s，相对分子量220。JY18碳链长度约为22左右(YCa药剂碳链长度约为16)，此捕收剂碳链长度与美国克莱麦克斯所使用的蒸汽油相当，粘度介于YC药剂与蒸汽油之间。鉴于其结构特点，JY18药剂的捕收能力应优于YC药剂。