典型有机抑制剂在萤石和方解石浮选分离中的作用机制及其应用

方解石是碳酸盐型萤石矿主要的伴生矿物之一,其与萤石的高效浮选分离是萤石资源高效开发利用的 关键。 系统研究了草酸、酒石酸、柠檬酸、聚丙烯酸、单宁酸等典型有机抑制剂对萤石和方解石浮选行为的影响,分析 抑制剂结构组成对抑制活性的影响规律。 结果表明,草酸、酒石酸、柠檬酸可有效抑制萤石,实现萤石与方解石的反浮 选分离;聚丙烯酸、单宁酸可有效抑制方解石,且单宁酸在萤石表面仅为物理吸附,而方解石表面为化学吸附,有利于 实现萤石与方解石的正浮选分离。 针对高钙萤石资源提出了反浮选脱方解石—强化萤石与方解石浮选分离的两段 浮选新工艺,应用于湖南某高钙萤石矿山(萤石 36. 82%,方解石 18. 75%),获得萤石精矿品位 91. 73%、回收率 79. 95%,为高钙萤石资源的开发提供了全新的解决方案。     

白钨矿与含钙脉石的浮选分离研究

对萤石、方解石和白钨矿进行了单矿物和实际矿石浮选试验,并通过红外光谱和Zeta电位研究了矿物与捕收剂TAB-3和调整剂水玻璃的作用机理。结果表明:用Na2CO3调介质pH为8~11时,有利于白钨矿与方解石的浮选分离;用NaOH调介质pH≥11时,有利于白钨矿与萤石的浮选分离。捕收剂TAB-3在白钨矿、萤石和方解石表面均发生化学吸附,但加入水玻璃后,捕收剂TAB-3在萤石和方解石表面的吸附减弱。因此,添加水玻璃有利于白钨矿与萤石的浮选分离,更有利于白钨矿与方解石的浮选分离。     

方解石与萤石同质转化及浮选分离机理研究

碳酸盐-萤石型矿物是萤石矿产资源最主要的赋存形式之一,其中与萤石具有相似晶体结构的方解石往往作为主要脉石矿物,二者在浮选体系中具有相近的表面化学性质,难以有效分离。通过对阴离子预处理后的矿样进行浮选试验,探讨萤石及方解石阴离子对浮选行为的影响,基于溶液化学计算、分子动力学计算、接触角及吸附量分析,结果表明:方解石表面生成了萤石,萤石表面生成了方解石,两种矿物存在同质转化效应,揭示了方解石与萤石浮选分离困难的原因。此外,在方解石与萤石共存的浮选体系下,F-对方解石表面的药剂吸附具有促进作用,CO23-对萤石表面的药剂吸附具有抑制作用。研究结果为含钙矿物的高效浮选分离提供了科学依据。     

新型有机抑制剂对萤石和方解石浮选分离的影响及作用机理

萤石与方解石具有类似的表面性质,即相同的活性钙质点,导致2种矿物在浮选过程中的分离十分困难。首次提出采用环保型水溶性膦酸盐乙二胺四亚甲基膦酸钠(EDTMPS)作抑制剂强化萤石与方解石的浮选分离,并开展了相关的浮选试验。研究结果表明,在矿浆pH值为7～9的条件下,EDTMPS可有效抑制方解石的上浮,而对萤石的浮选行为影响较小,人工混合矿浮选试验验证了采用EDTMPS作为抑制剂可实现方解石与萤石的分离。对EDTMPS抑制剂实现方解石与萤石分离的机理进行了研究分析,发现EDTMPS分子结构中的膦酸根离子与方解石表面的钙离子发生化学吸附,阻碍了油酸根离子的进一步吸附,相比较而言,EDTMPS在萤石表面的吸附极小,对其可浮性的影响很小。EDTMPS抑制剂可选择性抑制方解石,在方解石与萤石的浮选分离中具有广泛的应用前景。     

ZnSO4·7H2O与水玻璃组合抑制剂对萤石、方解石浮选分离的影响

萤石是氟化学工业的重要原料。随着易选萤石矿的逐渐枯竭,难选伴生型萤石矿的资源利用越来越受到重视。由于萤石和方解石的表面物理化学性质相似,方解石型萤石矿的分离一直是选矿界的难题。通过单矿物浮选试验、吸附量测定、Zeta电位测量以及浮选溶液化学计算,研究了ZnSO4?7H2O与水玻璃组合抑制剂对萤石、方解石浮选分离的影响及其机理。浮选试验结果表明,相对于水玻璃,Zn-水玻璃（ZnSO4?7H2O与水玻璃混合物）对方解石的选择性抑制效果远大于萤石,可以达到两种矿物的有效分离。吸附量测定、Zeta电位测量和浮选溶液化学计算结果表明,Zn2+与水玻璃混合后,在溶液中生成的Zn-水玻璃聚合物以及Si(OH)4可以选择性吸附在方解石表面,阻碍了NaOL在方解石表面的吸附,从而达到萤石和方解石的分离。

     

不同抑制剂对萤石与方解石浮选分离影响

通过单矿物浮选试验研究了腐殖酸钠、单宁酸和六偏磷酸钠对方解石和萤石浮选的影响。单矿物试验结果表明,以单宁酸为抑制剂的浮选体系下,萤石和方解石浮选差异最大。人工混合矿试验结果表明,使用单宁酸能够实现萤石和方解石浮选分离。吸附量测试表明,单宁酸在方解石表面的吸附量要多于在萤石表面吸附量,这是单宁酸对方解石抑制作用强而对萤石抑制弱的主要原因。     

Fe3+与水玻璃组合抑制剂对萤石和方解石浮选分离的影响

萤石和方解石表面都存在Ca2+的活性位点且两种矿物表面性质相近,导致萤石和方解石的分离难度较大。通过单矿物浮选试验、吸附量测定、Zeta电位测量以及浮选溶液化学计算,并引入Fe3+,将其与水玻璃混合,研究该组合抑制剂对萤石和方解石浮选分离的影响及其机理。浮选试验结果表明,与水玻璃相比,Fe-水玻璃选择性抑制了方解石的浮选,实现了两种矿物的分离。机理测试结果表明,Fe3+与水玻璃在溶液中反应的产物Fe-水玻璃聚合物以及水玻璃的水解组分Si（OH）₄在方解石表面发生较强的吸附作用,阻碍了油酸钠的进一步吸附,从而抑制了方解石的浮选。      

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。     

矿物表面的相互转化对盐类矿物共存体系浮选的影响

本文对萤石、方解石为例，介绍了萤石，方解石单矿物在自然ｐＨ值下单独体系中的浮选结果，并通过萤石－方解石共存体系中浮选试验和热力学计算与分析，提出了矿物表面的相互转化是导致盐类矿物共存体系浮选分离复杂化的重要因素，进一步揭示了复杂盐类矿物共存体系的浮选规律。     

不同类型萤石矿浮选工艺技术现状与进展

萤石是氟工业的重要原料,根据伴生矿物组分不同,萤石矿可分为石英型、方解石型、重晶石型以及多金属共生型等4种类型,归纳总结不同类型萤石矿的浮选工艺技术研究现状,有利于推动萤石浮选工艺技术的进步和发展。从研究与实践看,石英型萤石矿浮选分离较容易,采用普通水玻璃抑制石英,脂肪酸类捕收萤石,萤石矿物嵌布粒度细时强化磨矿即可获得理想的萤石精矿。方解石型萤石矿因方解石和萤石可浮性相近,浮选分离较困难,一般需以酸化水玻璃或组合抑制剂才能实现对方解石的选择性抑制。重晶石型萤石矿一般采用重晶石和萤石混浮,再用淀粉、栲胶、木质素磺酸钠等有机抑制剂或组合抑制剂抑制重晶石的浮选分离工艺。多金属共生型萤石矿一般采用优先浮选工艺,即先用硫化矿捕收剂浮硫化金属矿物,再用脂肪酸类捕收剂浮萤石的浮选工艺。实践表明,组合药剂的选择和新型药剂的研发在难选萤石矿的浮选中具有广阔的应用前景,是萤石浮选的重要研究方向。     

基于萤石溶解/表面转化的含钙矿物表面定向调控浮选技术及机理研究

研究了萤石在白钨矿和方解石表面溶解和转化的可能性, 发现萤石可以在特定的捕收剂体系下作为抑制剂实现含钙矿物的浮选分离。浮选实验结果表明, 萤石作为抑制剂, 在白钨矿和方解石的浮选中, 用量小、作用效果明显; 动电位检测结果证实了萤石能明显降低方解石的动电位, 但对白钨矿基本没有影响; XPS检测结果证明了萤石对方解石的作用主要在于对Ca-O键能的减弱和Ca-F基团的生成, 即在方解石表面生成CaF2膜; AFM检测则可直观观察到方解石表面经过萤石处理之后出现明显的起伏, 印证了离子的侵蚀与CaF₂膜的生成。     

萤石、重晶石和方解石浮选分离抑制剂筛选

以萤石、重晶石、方解石纯矿物为研究对象,探究了抑制剂玉米糊精、柠檬酸、酸性水玻璃、单宁酸在油酸钠浮选体系中的浮选行为。结果表明:(1)柠檬酸和酸性水玻璃的抑制作用均具有选择性,柠檬酸对重晶石无抑制作用,对萤石、方解石有强烈的抑制作用;酸性水玻璃对方解石有强烈的抑制作用,但对萤石、重晶石无抑制作用。单宁酸和玉米糊精对萤石、重晶石、方解石有程度不同的抑制作用,单宁酸在用量较大情况下对萤石和方解石的抑制作用较强;玉米糊精对方解石的抑制作用较强。(2)浮选溶液化学及Zeta电位分析表明:柠檬酸和油酸在中性环境下均以离子形式存在,且在3种矿物表面存在竞争吸附;柠檬酸在3种矿物表面的吸附量的大小顺序为萤石方解石重晶石。因此,柠檬酸和酸性水玻璃可作为萤石、重晶石、方解石浮选分离的抑制剂。     

萤石与方解石、重晶石等盐类矿物浮选分离现状

简要介绍了我国萤石矿资源特点,并分析了其浮选分离困难的原因。概述了萤石矿捕收剂的研究现状及发展方向,对脂肪酸类捕收剂进行化学或生物改性及组合用药是提高药剂选择性的有效方法。同时对萤石与方解石、重晶石浮选分离的抑制剂研究现状及作用机理进行了阐述,在适宜的矿浆pH值条件下,多种无机或有机抑制剂组合使用,能够实现萤石与方解石、重晶石的浮选分离。     

白钨矿与方解石或萤石的浮选分离

在白钨矿-方解石或白钨矿-萤石系统中进行浮选分离时,使用调整剂抑制一种矿物是必要的,对钙盐矿物浮选分离时,做为抑制剂的水玻璃使用最广,本文就使用水玻璃对白钨矿-方解石,白钨矿-萤石的浮选分离进行研究。实验使用的试样为纯白钨精矿破碎到200目～10微米的粒级。而方解石和萤石同样是纯矿物粉碎到200目～10微米。     

CMC浮选分离萤石与方解石作用机理研究

为了更有效地浮选分离萤石和方解石,通过浮选试验、接触角、Zeta电位、吸附量及微量热分析,研究了羧甲基纤维素（CMC）在萤石、方解石浮选分离中的作用,揭示了CMC对萤石、方解石选择性抑制机理。结果表明：CMC用量为20 mg/L时能够高效抑制方解石,当pH=8时,可最大化实现两者浮选分离。由于CMC优势组分—RCOO—大量吸附于方解石表面,使得方解石表面只能吸附较少油酸根离子,同时造成方解石Zeta电位显著负移,使其亲水增强,这与接触角测试结果一致。吸附模型表明,方解石表面Ca²⁺活性位点大量减少,难以继续吸附油酸根离子,是其被抑制的主要原因,且体系反应级数n=1。     

萤石浮选的几个问题

本文收集了国内外有关浮选萤石的一些文献，分萤石捕收剂的进展、萤石精矿降硅、萤石与方解石分离、萤石与重晶石分离四个问题进行介绍，并略加评论。     

阿仑膦酸钠在萤石和方解石浮选分离中的作用及机理

这是一篇矿物加工工程领域的论文。通过单矿物浮选实验、接触角测试、Zeta电位测试、吸附量测试及红外光谱分析,研究阿仑膦酸钠对萤石与方解石浮选行为的影响,考查阿仑膦酸钠在两种矿物表面的作用机理。单矿物浮选实验结果表明：在仅添加油酸钠时,萤石与方解石在pH 值7~12区间内都具有较好的可浮性,难以分离。在添加阿仑膦酸钠后,萤石与方解石的可浮性出现差异,可以实现两者浮选分离。接触角测试、Zeta电位测试、吸附量测试及红外光谱分析结果表明：阿仑膦酸钠在萤石表面的吸附量较少,对其表面润湿性影响较小,在方解石表面的吸附量大,对其表面润湿性影响较大。阿仑膦酸钠中的两个磷酸基团与方解石表面的钙原子结合,阻碍了油酸分子在方解石表面的吸附,使得方解石被抑制。     

ZL捕收剂浮选分离白钨矿与含钙脉石矿物的研究

通过单矿物浮选试验、动电位和红外光谱分析, 研究了ZL捕收剂作用下白钨矿、萤石和方解石的浮选行为及ZL捕收剂与含钙矿物的作用机理, 并在此基础上对湖南某钨矿进行了实际矿石浮选试验。实验结果表明 ZL捕收剂对方解石捕收能力较强, 白钨矿次之, 萤石较弱;当硅酸钠用量较高时, ZL捕收剂可在pH=11.0的碱性条件下实现白钨矿与萤石、方解石的有效分离, 而且采用该药剂制度, 原矿含WO₃ 0.36%的实际矿石经常温粗选可获得品位7.45%、回收率92.35%的钨粗精矿。动电位和红外光谱分析表明, ZL捕收剂化学吸附于白钨矿和方解石表面, 而物理吸附于萤石表面;硅酸钠的添加几乎不影响ZL捕收剂与白钨矿的作用, 却可以强烈抑制ZL对萤石和方解石的捕收作用。     

某含碳酸盐萤石矿选矿试验研究

根据矿物性质差异 ,对某含碳酸盐萤石矿进行了浮选分离试验。通过大量的试验找出了对本矿石中方解石等碳酸盐具有有效抑制效果的抑制剂 ,从而成功地实现了萤石与方解石的分离。试验结果表明 ,采用浮选工艺可获得优质萤石精矿 ,CaF2 含量大于 98%,CaCO3含量小于 1.0 %,CaF2 回收率在 85 %以上。     

Zn2+与腐殖酸钠组合抑制剂对萤石、方解石浮选分离的影响及机理研究

常见的方解石型萤石矿由于方解石与萤石表面物理化学性质相似,两者的浮选分离较为困难。本文研究了ZnSO₄·7H₂O与腐殖酸钠组合抑制剂对萤石和方解石选择性分离浮选的影响,通过吸附量测定、XPS检测、红外光谱分析以及溶液化学计算进行了机理分析。实验结果表明,相比于单一腐殖酸钠抑制剂,当使用腐殖酸钠与ZnSO₄·7H₂O质量比为3∶1的组合抑制剂且其用量为20 mg/L、油酸钠用量为1.5×10^-4 mol/L、pH为7的条件下,可使萤石、方解石浮选回收率之差由41.8百分点提高到70.31百分点。腐殖酸钠与Zn²⁺发生化学反应生成的腐殖酸锌与单一抑制剂相较方解石表面腐殖酸根吸附量有所提高;而萤石表面腐殖酸根吸附量减少,更多活性位点与油酸钠结合,油酸钠的吸附量提高,进而提高了组合抑制剂在两种矿物表面的选择性吸附,最终达到浮选分离的目的。