锂辉石晶体结构及浮选药剂作用机理综述

锂资源作为当前新型能源矿产备受关注。锂辉石是典型的伟晶岩型锂矿，也是提取锂的主要原料，目前主要通过浮选法对锂辉石进行分离和提纯。对锂辉石矿石性质及其浮选药剂展开系统评述，介绍了锂辉石晶体结构和表面特性以及锂辉石浮选捕收剂、活化剂和抑制剂的作用机理。锂辉石碎磨后通过表面暴露出的Li⁺和Al³⁺与捕收剂发生吸附反应，金属离子活化剂Fe³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺主要通过增加锂辉石表面的捕收剂吸附位点来促进锂辉石浮选，而抑制剂主要通过阻碍矿物表面捕收剂的吸附或在矿物表面形成亲水性沉淀来达到浮选分离效果。通过分析前人对锂辉石浮选药剂作用机理研究成果，以期能够为锂资源的高效利用提供支撑，并对锂辉石浮选的未来发展方向进行了展望，为新型药剂的开发提供新思路。     

人造方铅矿的浮选强化及其机理研究

含铅锌渣中的铅元素回收日益迫切，通常采用晶相调控的方法将其中的铅硫化成人造方铅矿，然后浮选回收。但是传统黄原酸类捕收剂对人造方铅矿捕收能力较弱，采用一种新型混合捕收剂替代传统黄原酸盐可强化其浮选。通过浮选、动电位、吸附量及分子动力学模拟等方法进行了浮选强化的机理研究。结果表明，以戊基黄酸钾为捕收剂时，人造方铅矿的可浮性较差，但采用混合捕收剂后，其可浮性得到改善。结合动电位测量、吸附量检测和分子动力学模拟表明，混合捕收剂中不同组分间相互促进在人造方铅矿表面的吸附强化了其浮选。     

动力煤反浮选试验研究

针对亚烟煤煤泥反浮选过程中阳离子捕收剂耗量大的缺陷，自制DTAC(十二烷基三甲基氯化铵)/脂肪酸(正辛酸、正癸酸、月桂酸、十四酸、十六酸)复配型捕收剂替代传统阳离子捕收剂DTAC。研究了各复配型捕收剂的界面性质，并通过单元浮选试验对DTAC和复配型捕收剂浮选性能进行了比较。表面张力测试和捕收剂在气泡表面的吸附量测试表明复配型捕收剂具有更高的表面活性且更容易吸附在气液界面；复配型捕收剂具有更强的捕收能力且随着复配捕收剂中脂肪酸碳链长度的变化而变化；分别采用DTAC和复配捕收剂进行浮选试验。试验结果表明，当C12(DTAC/十二酸)型复配型捕收剂用量为1.66 kg/t(不考虑脂肪酸)时，浮选指标与单独使用3.32 kg/t的 DTAC时相近，降低了约50%DTAC耗量，大大降低了浮选成本。     

金属离子对锡石浮选捕收剂的影响及其机理研究进展

随着锡石富矿资源的不断开采与利用，锡矿资源逐渐趋向于“贫、细、杂”，细粒锡石的回收利用成为选矿领域的重要难题。浮选法是实现微细粒锡石有效回收的重要技术手段，而浮选捕收剂是决定锡石浮选效果的重要因素。矿石碎磨阶段、调浆等过程中，因介质磨损、设备腐蚀、矿物溶解、回水利用、人为添加等原因，浮选矿浆体系中存在一些金属离子，促进或阻碍捕收剂在锡石表面吸附，进而影响锡石浮选。系统性地概述了锡石浮选中几种常见金属离子分别对苯甲羟肟酸、脂肪酸、膦酸类捕收剂捕收性能的影响及其作用机制，为理解金属离子对锡石浮选行为的影响及采用金属离子调控锡石浮选提供参考。     

在长石与石英分离中阳离子捕收剂与阴离子捕收剂混合物在矿物表面上的吸附和浮选的选择性

对钠长石和石英纯矿物，用哈里蒙德浮选管、Zeta电位测定和漫射FTIR光谱评价了阳离子捕收剂与阴离子捕收剂混合物从石英中浮选分离钠长石的效果。用分批浮选试验研究了从希腊长石矿石中浮选分离钠长石的浮选药剂制度。单矿物浮选试验结果表明，在PH2时，用阳离子捕收剂二胺与阴离子捕收剂磺酸盐混合物或二胺—二油酸盐作捕收剂可以从石英中优先浮选钠长石。与在pH2时钠长石具有选择性可浮性形成鲜明对照的是，pH2时钠长石荷少量负电荷，石英的零电点位于该pH附近，Zeta电位测定和FTIR研究结果表明，混合捕收剂在两种矿物上的吸附行为类似。红外光谱不仅证明阴离子捕收剂磺酸盐或油酸盐与二胺一起在矿物表面上共吸附，而且证明，阴离子捕收剂的存在提高了二胺的吸附量。阴离子捕收剂闯入相邻表面烷基氨基离子之间降低了头—头静电斥力，由于疏水尾—尾缔合增强，而使二胺吸附量增大。pH2时矿物的可浮性与捕收剂吸附结果矛盾是由于在这两个试验中分别用粗粒矿物和细粒矿物进行试验引起的。可用除静电作用外，捕收剂中的氨离子通过氢键与矿物表面上的硅醇基团作用来解释，在pH2时捕收剂在细粒钠长石和石英颗粒上的吸附量相近。分批浮选试验结果表明，只在浮选给矿脱泥后，才可优先浮选钠长石。从含6．5％Na2O的给矿中浮选获得了含10％Na20的钠长石精矿，Na20含量高于9％的钠长石产后是有价值的。     

十二胺聚氧乙烯醚对石英的捕收性能

通过石英单矿物浮选试验和实际磁铁矿石磁选精矿反浮选试验,比较了十二胺聚氧乙烯醚与十二胺和十二烷基丙基醚胺对石英的捕收性能,并通过吸附热、吸附量和吸附过程焓变的测定比较了3种捕收剂与石英表面作用的强弱。单矿物浮选试验结果表明,3种捕收剂最适宜的矿浆pH条件均为6~8,但无论矿浆pH如何变化,十二胺聚氧乙烯醚对石英的捕收能力都强于另两种捕收剂。实际矿样反浮选试验结果显示,十二胺聚氧乙烯醚可在比另两种捕收剂更低的用量下获得比另两种捕收剂更好的分选指标,说明十二胺聚氧乙烯醚不仅捕收能力强,而且选择性好。吸附热、吸附量和吸附焓变测定结果显示,不同pH下3种捕收剂在石英表面的吸附都是自发进行的,且均为物理吸附,但十二胺聚氧乙烯醚在各pH下与石英表面的吸附作用都比另两种捕收剂强,从而有力地支持了浮选试验所得结果。     

荧光光谱法测定捕收剂在煤表面的吸附量

在等温条件下，根据浮选捕收剂在煤表面吸附的荧光性质，利用荧光扫描法将标准浓度的捕收剂溶液荧光强度信号与对应的激发波长(或发射波长)构成光谱图，该信号强度值与捕收剂的浓度成比例关系，因而可用于捕收剂在溶液中的浓度测定，进而可得到浮选捕收剂在煤表面的等温吸附量。实验结果表明：应用该方法测定的等温吸附量数值与γ-射线浓度计法测定的吸附量数值相吻合，为捕收剂在煤表面等温吸附的测定提供了一种新方法。     

苯甲羟肟酸铅金属有机配合物在氧化矿浮选中的作用机理及其应用

在氧化矿浮选中,硝酸铅是最常用的活化剂。经典的活化浮选理论认为,溶液中铅离子及羟基配合物吸附在矿物表面,为阴离子捕收剂（脂肪酸、螯合捕收剂等）在矿物表面吸附提供活性位点。然而,溶液化学计算表明,在矿浆体系中金属离子与捕收剂会反应生成金属有机配合物,经典理论并未考虑溶液体系中金属有机配合物在浮选过程中的作用。研究发现:相比于传统的顺序加药,硝酸铅和苯甲羟肟酸（BHA）的预先混合对白钨矿和锡石具有更强的捕收能力,表明金属有机配合物在浮选过程中发挥了至关重要的作用。基于对经典活化浮选理论新的认识,提出金属离子-有机配合物配位调控分子组装吸附理论,通过金属离子-有机配合物结构的定向调控,改善捕收剂的捕收能力和选择性。基于金属有机配合物捕收剂的钨锡混合浮选新工艺成功应用于湖南柿竹园多金属选厂,大幅提高了钨、锡综合回收率,在生产实践中证明了金属有机配合物捕收剂在捕收能力和选择性方面具有巨大的优势。      

用羟肟酸类捕收剂浮选矿物

本文总结了己发表的羟肟酸类捕收剂对各种矿物的浮选结果,同时给出了采用这类捕收剂时重晶石、氟碳铈矿,方解石和硅孔雀石吸附浮选行为的新结果。用羟肟酸盐时,几乎每一种矿物的吸附和浮选特性曲线在pH约等于9时都存在最大特征值。根据捕收剂pF随近界面上离子和分子吸附——共吸附两种机理;解释了这一特征峰、以及含有水解金属离子情况下相应的金属氢氧络合物在表面的反应。作者提出了一个综合模型,以区分吸附在矿物表面的无机药剂和捕收剂属于表面反应还是化学吸附。     

镧系金属-苯甲羟肟酸有机配合物对萤石和方解石的捕收性能研究

萤石、方解石等含钙矿物表面吸附位点同为钙质点, 导致脂肪酸、羟肟酸等常用氧化矿捕收剂对它们的选择性较差, 针对该问题提出利用含钙矿物阴离子的差异性来设计金属离子配合物捕收剂的思路。利用Ce-BHA配合物对萤石与方解石质量比1 GA6FA 1的人工混合矿进行一次粗选浮选试验, 最终可得萤石精矿CaF₂品位78.92%、回收率74.77%, CaCO₃品位11.08%、回收率24.23%, 分离效果良好。与单独使用BHA作捕收剂相比, 浮选精矿CaF₂品位提高约26百分点, 回收率提高约50百分点, 表明该配合物捕收剂对萤石的选择性好。通过量子化学计算了多种镧系金属离子与苯甲羟肟酸(BHA)的作用情况及其在萤石、方解石表面的吸附行为, 结果显示最佳的配合物捕收剂组合为Ce-BHA, 与纯矿物浮选试验结果相符。