含钙矿物与石英浮选体系中矿物的交互影响研究

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由于国内钨矿资源储量逐年下降,常年积累钨尾矿储量巨大,因此对钨尾矿综合利用势在必行。可以从钨尾矿回收有价金属和非金属矿,但是,含钙有用矿物及伴生矿物的可浮性相似,矿物表面物理及化学性质相似,在浮选分离过程中存在矿物的溶解、吸引和罩盖等引起脉石矿物活化或有用矿物被抑制的交互影响,对有用含钙矿物浮选分离带来难度。因此,本论文对含钙矿物及伴生矿物石英在浮选中的交互影响进行研究,对提高浮选效果,优化药剂制度具有十分重要的理论指导和实际意义。本文选取萤石、方解石、石榴子石和石英四种在钨尾矿中有回收价值的矿物作为研究对象,以单矿物试验对四种矿物在油酸钠和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)体系下的可浮性以及调整剂六偏磷酸钠和单宁对矿物可浮性的影响进行研究,油酸钠体系下四种矿物的可浮性大小顺序为萤石>方解石>石榴子石>石英,CTAB体系下四种矿物的可浮性大小顺序为石英>石榴子石>萤石>方解石,低用量的六偏磷酸钠和单宁对方解石有活化作用,能提高回收率,其余情况均能不同程度的抑制四种矿物。对不同含量及不同粒度矿物之间的交互影响进行浮选试验,发现不同粒度的伴生矿物对不同粒度的萤石或石英的影响程度不同。细粒级伴生矿物对萤石或石英回收率的影响大于粗粒级伴生矿物;而粗粒级伴生矿物对细粒级萤石或石英品位的影响最小。添加伴生矿物有时能活化对萤石或石英从而提高回收率,但对萤石或石英品位的均不同程度的减小。对回收率及品位的影响取决于矿物在不同药剂体系下矿物的可浮性、粒度以及矿物之间的E-DLVO作用能大小,较为复杂。利用ζ-电位、接触角试验、扫描电镜等表征手段,结合E-DLVO理论计算对矿物之间交互影响的机理进行理论分析,最后结合单矿物及混合矿浮选试验结果进行分析,找出能消除矿物浮选分离过程中交互影响的方法。天然矿物表面亲水性大小为石英>石榴子石>方解石>萤石,在油酸钠体系下,只有萤石与方解石之间的作用力为吸引力,萤石与石榴子石和萤石与石英之间的作用力均为排斥力,颗粒间作用为排斥力的矿物E-DLVO作用能大小顺序为萤石+石榴子石>萤石+石英。颗粒间作用力为吸引力的矿物E-DLVO作用能大小顺序为萤石+石榴子石>萤石+石英>萤石+方解石>石英+石榴子石>石英+方解石。矿物颗粒之间间的粒径越大,距离越近,相互作用能就越大,矿物颗粒间的相互作用能为吸引力时矿物之间的容易发生吸附或者罩盖,吸引或罩盖这种交互影响是导致矿物间浮选分离较难的主要原因之一。在油酸钠和CTAB体系下,能先利用低浓度的木质素磺酸钙能够消弱这种影响,这是因为木质素磺酸钙的分散效果降低了吸附罩盖的不利影响,从而达到矿物之间的分离。
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