白钨矿、方解石和萤石作为三种含钙矿物,因具有相似的表面性质而难分离,因此,白钨矿、方解石和萤石的分离是当前选矿界面临的一个难题。前期研究发现,单矿物浮选试验可以较好实现三种矿物选择性分离,但混合矿试验没有得到较好的浮选结果,无法实现白钨矿、方解石和萤石的有效分离。因此得出:白钨矿浮选体系中的难免离子会影响白钨矿的浮选过程,从而影响白钨矿与方解石和萤石的有效分离。本文以白钨矿为主要研究对象,选用油酸钠为捕收剂,水玻璃和聚丙烯酸钠为抑制剂,研究白钨矿浮选体系中难免离子Ca²⁺、WO₄^2-、F^-和CO₃^2-对白钨矿浮选的影响,并通过加入辅助捕收剂、活化离子两种方式来调控难免离子对白钨矿浮选效果的影响。主要研究内容和成果如下:捕收剂油酸钠对白钨矿、方解石和萤石单矿物有较好的捕收性能,抑制剂水玻璃和聚丙烯酸钠对萤石和方解石具有一定的选择性抑制效果,但混合矿分离基本没效果,方解石、萤石的存在对白钨矿浮选造成了较大影响;萤石或方解石澄清液对白钨矿浮选影响较大,其浮选回收率明显低于在纯水中的回收率。难免离子Ca²⁺、WO₄^2-、F^-和CO₃^2-的加入对白钨矿产生一定的影响,且整体回收率依然略低于白钨矿在纯水中的回收率,因此Ca²⁺、WO₄^2-、F^-和CO₃^2-的加入对白钨矿的浮选具有一定的抑制效果。锰离子及十二烷基苯磺酸钠的加入在一定程度上削弱了难免离子对白钨矿浮选的影响,锰离子的加入使得白钨矿的浮选回收率增加了10%左右;十二烷基苯磺酸钠的加入,使得白钨矿的浮选回收率上升了15%左右。对白钨矿、方解石和萤石进行溶液化学分析,在pH=9条件下,溶液中的主要离子组成为Ca²⁺、WO₄^2-、F^-和CO₃^2-;难免离子在矿物表面沉积并发生反应,白钨矿表面转化为碳酸钙和氟化钙,使得白钨矿的表面性质发生改变从而影响白钨矿的浮选。难免离子中F^-离子对白钨矿表面的电位影响较小,其吸附较弱;WO₄^2-和CO₃^2-在白钨矿表面发生了较强的特性吸附,在一定程度上降低了油酸钠在白钨矿表面的吸附量。Ca²⁺的存在使白钨矿表明的Zeta电位出现了较大程度的上升,影响了油酸钠在白钨矿表面吸附,降低了白钨矿的浮选回收率。通过分析白钨矿与药剂作用过后红外光谱知,在加入药剂之后,白钨矿表面组成物质的波峰强度、峰的数量发生了较明显变化,出现了新的特征峰,白钨矿与水玻璃、油酸钠作用后表面出现了芳香族C=C伸缩峰及CH3不对称变角振动吸收峰,加入十二烷基苯磺酸钠之后出现烯烃CH₂的对称伸缩峰、说明了十二烷基苯磺酸钠的加入使得白钨矿与药剂之间发生了化学吸附;加入锰离子之后,未出现新的吸收峰,但其强度发生了增强,说明锰离子的加入对白钨矿表面产生了影响。XPS的试验结果显示:白钨矿表面Ca²⁺的结合能发生较明显的偏移,且Ca²⁺的含量出现较明显的降低。说明难免离子及药剂的加入在白钨矿表面发生了Ca²⁺取代或增加了钙离子的溶解,影响了白钨矿的表面性质从而影响了白钨矿的浮选。