【摘 要】
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以方解石为代表的含钙矿物的选择性抑制是矽卡岩型白钨矿浮选领域长期以来面临的经典难题。当前浮选中常用的抑制剂为水玻璃、磷酸盐等,但是这些药剂具有对人体有害、对环境不友好等缺点。因此研究成本低、来源广泛和对环境友好的有机物成为当前白钨矿浮选领域的热点问题。葫芦巴胶是一种无毒、易降解的天然胶,由于其结构中含有可与方解石表面发生作用的特殊官能团,所以有成为选择性抑制剂的潜力。本文以白钨矿和方解石为研究对象
【基金项目】
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国家自然科学基金(51904221);
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以方解石为代表的含钙矿物的选择性抑制是矽卡岩型白钨矿浮选领域长期以来面临的经典难题。当前浮选中常用的抑制剂为水玻璃、磷酸盐等,但是这些药剂具有对人体有害、对环境不友好等缺点。因此研究成本低、来源广泛和对环境友好的有机物成为当前白钨矿浮选领域的热点问题。葫芦巴胶是一种无毒、易降解的天然胶,由于其结构中含有可与方解石表面发生作用的特殊官能团,所以有成为选择性抑制剂的潜力。本文以白钨矿和方解石为研究对象,创新地引入葫芦巴胶作为抑制剂,系统研究在以油酸钠为捕收剂体系下,葫芦巴胶对方解石地选择性抑制效果和其作用机理。并在此基础上,简要探讨葫芦巴胶与海藻酸钠和三种CMC药剂对方解石的协同抑制效果和作用机理。主要研究内容如下:单矿物和混合矿浮选试验结果表明,在未添加葫芦巴胶时,二者的回收率均接近90%,无法达到有效分离的目的。加入葫芦巴胶作为抑制剂后,当油酸钠用量为300 mg/L,矿浆p H=7.5~8.7,葫芦巴胶用量为200 mg/L时,白钨矿和方解石的回收率分别为82.40%、22.00%,浮选指标出现明显差异。通过人工混合矿试验表明,当葫芦巴胶用量为40 mg/L时,精矿中白钨矿的品位和回收率分别为69.21%、73.43%,可以初步达到浮选分离的目的。矿浆中的溶解组分对矿物的浮选行为有明显影响,单矿物浮选结果表明:Ca2+的加入会显著加强葫芦巴胶的抑制效果,同时抑制白钨矿和方解石;CO32-和WO42-的加入均对白钨矿的浮选回收率没有影响,对葫芦巴胶的抑制效果有较小影响。Zeta电位、红外光谱分析和X射线光电子能谱等表面分析测试结果表明,葫芦巴胶单独作用时,其能够与白钨矿、方解石表面钙质点发生作用,以化学吸附的形式吸附在两种矿物表面;葫芦巴胶与油酸钠共同作用时,方解石表面的吸附仍旧以葫芦巴胶为主,而白钨矿表面的吸附以油酸钠为主,为后续浮选分离创造了良好的药剂吸附条件。最后研究了葫芦巴胶与海藻酸钠、三种CMC药剂对方解石的协同抑制作用及其作用机理。浮选结果表明,葫芦巴胶与海藻酸钠、三种CMC药剂协同抑制方解石时,其抑制效果均比单一使用葫芦巴胶时更为显著。通过药剂表观粘度检测可发现葫芦巴胶与其他药剂具有一定协效性,可有效增大彼此的表观粘度。通过红外光谱分析研究发现,葫芦巴胶和其他药剂的协同抑制效果主要是通过共吸附在矿物表面而达到的。
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