钨矿成矿地球化学与钨矿浮选

钨矿作为一种战略矿产,是我国的重要优势资源。目前,浮选技术已经成为复杂钨资源分离提取的关键技术,浮选分离的可行性和效率取决于矿石的工艺矿物学特征,其与钨矿的地质成矿条件息息相关。从地球化学的角度,总结了我国钨矿成矿的特征规律及其与浮选的关系。钨成矿过程中强烈的花岗岩岩浆分异、高的氟含量以及围岩性质等都对钨的富集和矿化十分重要,决定着钨的迁移成矿及矿床类型。不同的构造—岩浆机制作用下形成了各具特征的不同类型矿床,如石英脉型白钨矿床、云英岩型白钨矿床以及矽卡岩型钨矿床等,这些不同类型矿床在脉石矿物类型和含量等方面存在巨大差异。根据矿床类型及特性,选矿工作者开发了一系列钨矿浮选技术,例如石英脉型脂肪酸常温浮选技术、云英岩型脂肪酸粗选—加温精选技术、矽卡岩型螯合捕收剂粗选—加温精选技术。特别是针对复杂高钙黑白钨混合钨矿资源的配合物捕收剂常温浮选技术,极大地提高了我国钨矿资源高效开发利用的水平。在钨矿浮选技术的发展中,钨矿地质成矿规律不仅决定着矿石的本质特性,同时也为浮选药剂和浮选技术的开发提供了新的解决方案和新思路。     

聚天冬氨酸对白钨矿和方解石浮选分离的影响及其作用机理

白钨矿中方解石等含钙脉石矿物的存在制约着白钨矿浮选技术的进步,开发选择性强的高效抑制剂是解决此类问题的关键。以铅离子-苯甲羟肟酸( Pb-BHA)配合物为捕收剂,通过浮选试验及 Zeta 电位测试、XPS 分析等手段研究了聚天冬氨酸(PASP)的抑制效果,并结合浮选溶液化学及晶体化学计算进一步分析作用机理。 纯矿物试验结果显示:当 cBHA = cPb = 2. 0×10-4 mol / L、cPASP = 2 mg / L、pH = 10 时,白钨矿与方解石的回收率之差可达 70%以上, 表明 PASP 对方解石有选择性抑制作用。在此条件基础上开展人工混合矿试验,结果表明:PASP 能够在基本不影响回收率的前提下,大幅提高精矿 CaWO₄ 品位;当白钨矿与方解石的质量比为 1 ∶1 时,添加 2 mg / L 的 PASP 后精矿中 CaWO ₄ 的回收率和品位分别达到 95. 2%和 85. 0%。 Zeta 电位测试及 XPS分析结果证实 PASP 在方解石表面发生了强烈的吸附作用,改变了方解石表面电性及化学环境。晶体化学分析显示:聚天冬氨酸官能团与方解石表面钙质点的匹配度明显优于其与白钨矿的匹配度,从而导致了聚天冬氨酸对方解石的选择性抑制作用。     

改性铁基磁性材料的制备及其对水中Cd(Ⅱ)的吸附

本文通过氨性浸出方式处理吸附Cd(Ⅱ)之后的零价铁材料(Fe≡Cd),使表面吸附的Cd(Ⅱ)脱附同时对材料改性,获得了一种新的改性铁基磁性材料(MFe)。基于紫外光谱、溶液化学和量子化学分析,证实了Fe≡Cd上的Cd(Ⅱ)与游离NH₃结合形成Cd-NH₃配合物从而实现脱附的可行性。结果表明：(NH₄)₂SO₄和NH₃·H₂O浸出可以有效脱附Fe≡Cd表面的Cd(Ⅱ)。脱附改性后材料的结构性质发生了明显改变,生成了大量吸附活性强的铁(羟基)氧化物,且—NH₂基团成功修饰在材料表面,为Cd(Ⅱ)提供了更多的吸附位点。改性磁性材料(MFe)对Cd(Ⅱ)的吸附量较Fe⁰(Q_e=23.5 mg/g)明显提升,达47.0 mg/g,且循环再生性能良好,可高效循环6次以上。     

含钙矿物表面转化行为及其在浮选中的应用

含钙矿物是典型的半可溶性盐类矿物,其浮选过程中不可避免地存在着表面转化现象导致矿物表面物化性质甚至浮选行为发生变化,影响浮选药剂的选择性作用和矿物的选择性分离。矿物间的表面转化通常被认为是浮选的不利因素,但是其对浮选分离的有利影响却一直被忽略。研究了白钨矿-萤石-方解石和白钨矿-萤石-重晶石两个体系中矿物间的表面转化行为,并借助矿物的定向表面转化实现白钨矿与伴生脉石矿物的浮选分离。溶液化学计算表明：与白钨矿相比,萤石更容易在方解石和重晶石表面发生表面转化,使用萤石或氟化钠可以将方解石和重晶石表面选择性转化为CaF2或BaF2结构。Zeta电位、X射线光电子能谱及原子力显微镜检测结果也证实了萤石的表面转化在方解石及重晶石表面更明显、更剧烈。浮选试验结果表明,在萤石存在的条件下,采用Pb-BHA配合物捕收剂可以有效地实现白钨矿与方解石及白钨矿与重晶石的浮选分离。因此,在Pb-BHA配合物捕收剂浮选钨矿体系下,萤石可以作为方解石和重晶石等脉石矿物的天然抑制剂,通过将脉矿物表面转化为类似萤石的结构从而大幅提高分选效率。这一研究为半可溶性盐类矿物的高效浮选分离提供了新的思路和方法。     

微细粒矿物分选技术研究进展

我国矿产资源的典型特点是贫、细、杂，随着粗粒嵌布矿产和富矿的日渐枯竭，微细粒矿物在不久的将来必定成为资源提取的主体，如何保证其高效回收是我国矿产资源利用面临的重大问题。本文总结了近年来微细粒分选技术的发展，深入剖析了微细粒矿物高效开发利用的瓶颈问题。增大颗粒的"表观粒径"，将微细粒浮选的问题转化为常规浮选；根据颗粒与气泡的匹配性原理减小气泡尺寸和高选择性新型浮选药剂的设计与开发，依然是微细矿物浮选分离发展的重要方向。选择性磁团聚—磁选分离技术可以克服传统微细颗粒浮选在气泡颗粒碰撞效率、矿浆流变性和溶液化学环境适应性等方面的不足，具有一定潜力。但是颗粒间的碰撞、吸附、团聚和脱附过程及机制尚未形成系统的理论，其工业化应用还有很长的距离。总而言之，传统单一分选技术很难突破现有技术瓶颈，微细粒矿物高效分离问题的解决必须在交叉领域寻求突破。