在選礦廠的藥劑架上，有一種看似普通卻用途廣泛的白色粉末或粘稠液體——水玻璃。它不像黃藥那樣“鋒芒畢露”，也不像松醇油那樣“泡沫四濺”，而是默默地在幕後調節礦漿環境、抑制脈石、分散礦泥，是選礦工藝中當之無愧的“多面手”。 本文將為您全面介紹這款功能多樣的調整劑。

一、什麼是水玻璃？

水玻璃的化學名稱是矽酸鈉（Na₂SiO₃），俗稱泡花堿。它是一種無機粘合劑，外觀為白色粉末（無水）或無色、淺灰色粘稠液體（帶結晶水），易溶于水，水溶液呈强鹼性。

常見形態：

• 固體水玻璃：塊狀或粉末狀，需加熱溶解

• 液體水玻璃：成品溶液，可直接使用（選礦廠最常用）

化學式：Na₂O·mSiO₂，其中m稱為模數，是二氧化矽與氧化鈉的摩爾比。 模數越高，水玻璃的粘性和結合力越强。

二、水玻璃在選礦中的三大核心作用

水玻璃之所以被稱為“多面手”，是因為它在不同條件下能發揮多種功能：

1.抑制劑——抑制矽酸鹽脈石

這是水玻璃最主要的作用。 在浮選過程中，石英、長石、雲母、高嶺土等矽酸鹽脈石礦物容易上浮，影響精礦品位。 水玻璃能够選擇性地吸附在這些脈石礦物表面，使其親水、被抑制，從而留在尾礦中。

抑制機理：

• 水玻璃水解產生矽酸膠粒和HSiO₃⁻離子

• 這些組分吸附在矽酸鹽脈石表面，形成親水膜

• 封锁捕收劑吸附，使脈石無法上浮

典型應用：

• 鐵礦反浮選（抑制石英）

• 磷礦浮選（抑制矽酸鹽）

• 螢石、重晶石浮選（抑制石英、方解石）

2.分散劑——防止細泥團聚

當礦石中細泥含量高時，細顆粒容易互相團聚或罩蓋在有用礦物表面，干擾浮選。 水玻璃具有良好的分散作用，能將團聚的細泥分散開，减少其對浮選的不利影響。

分散機理：

• 水玻璃吸附在礦物表面，使顆粒帶上相同的負電荷

• 靜電斥力使顆粒相互排斥，保持分散狀態

• 同時降低礦漿粘度，改善流動性

典型應用：

• 高泥質氧化銅礦、氧化鉛鋅礦的浮選

• 鎢錫礦的細泥處理

3. pH調整劑——調節礦漿鹼度

水玻璃水溶液呈强鹼性（pH可達11-12），可作為pH調整劑使用，但通常與石灰配合，調節礦漿至適宜的鹼性環境。

三、水玻璃的規格：模數的意義

水玻璃的模數（m = SiO₂/Na₂O摩爾比）是决定其效能的關鍵名額：

選礦最常用：模數2.0-2.5的水玻璃。 模數過高，溶解慢、粘度大，不易操作； 模數過低，抑制效果差。

四、水玻璃的使用方法

1.配製

固體水玻璃：

• 需用蒸汽加熱溶解（水溫>；80℃）

• 通常配製成5%-10%的水溶液

• 溶解後靜置澄清，取上清液使用

液體水玻璃：

• 可直接加水稀釋至所需濃度

• 攪拌均勻即可使用

• 方便快捷，是選礦廠首選

2.添加點

• 一般加入球磨機或攪拌槽中

• 要求與礦漿充分混合，作用時間3-5分鐘

• 若同時使用其他調整劑（如石灰、碳酸鈉），注意添加順序

3.典型用量

（注：具體用量需通過浮選試驗確定）

4.注意事項

• 模數選擇：一般選用模數2.0-2.5的產品

• 濃度控制：溶液濃度不宜過高（<；10%），否則粘度大、分散不均

• 添加順序：通常先加水玻璃，再加其他調整劑和捕收劑

• 水質影響：硬水中鈣鎂離子會與水玻璃反應生成沉澱，降低效果，可適當新增用量

五、影響水玻璃效果的因素

六、水玻璃與其他抑制劑的配合

水玻璃常與其他抑制劑聯合使用，取長補短：

七、水玻璃的替代與局限性

雖然水玻璃應用廣泛，但也有其局限性：

局限性：

• 對某些碳酸鹽脈石（方解石、白雲石）抑制效果差

• 在酸性條件下失效（生成矽酸凝膠）

• 用量過大時會抑制有用礦物

• 對高泥質礦石，單獨使用效果有限

替代/補充藥劑：

• 六偏磷酸鈉：分散效果更强，適用於碳酸鹽脈石

• 羧甲基纖維素（CMC）：對滑石、碳質脈石抑制效果好

• 聚丙烯醯胺：作為絮凝劑用於細泥沉降，與分散作用相反

八、水玻璃的安全與環保

1.安全性

• 毒性：水玻璃屬低毒物質，LD50（大鼠經口）約2000 mg/kg以上

• 刺激性：溶液呈强鹼性，對皮膚、眼睛有腐蝕性刺激

• 防護：操作時佩戴防護手套、護目鏡，避免直接接觸

2.環保性

• 生物降解：水玻璃是無機物，不參與生物降解，但也不會造成持久污染

• 水生毒性：低濃度下對水生生物影響較小； 高濃度會提高水體pH，造成生態影響

• 尾礦水：含矽酸鈉的尾礦水會提高pH，需中和處理後排放

3.儲存與運輸

• 固體水玻璃：儲存於乾燥庫房，防潮（吸潮後結塊）

• 液體水玻璃：儲存於密封容器，防止二氧化碳進入（會生成矽酸沉澱）

• 保質期：固體水玻璃較長，液體水玻璃建議6個月內使用

九、常見問題與解決方案

十、水玻璃的品質檢驗

選礦廠應對進廠水玻璃進行品質檢驗：

結語

水玻璃，這款看似普通的矽酸鹽，在選礦工藝中發揮著不可替代的多重作用。 它既是抑制矽酸鹽脈石的“守門員”，又是分散礦泥的“清道夫”，默默地為提高精礦品位保駕護航。

理解水玻璃的特性，掌握其使用技巧，是每一位選礦工作者的基本功。 在綠色、精細化的現代選礦趨勢下，科學使用水玻璃，與其他調整劑協同配合，將助力礦山企業實現“降本增效、提質降雜”的目標。