摘要: 综述了萤石矿石浮选药剂的研究状况, 详细介绍了捕收剂和调整剂类型、混合用药、作用机理及其研究进展, 以期对国内外同行有所裨益。
关键词: 萤石; 浮选药剂; 协同效应; 作用机理
萤石又名氟石、五花石, 化学成分CaF2 , 是工业上氟的主要来源。浮选是回收萤石的重要手段之一。对萤石矿浮选药剂的研究主要集中在捕收剂和抑制剂上。常用的捕收剂以脂肪酸类为主, 其次是烃基硫酸酯、烷基磺酸盐、塔尔油、有机磺酸盐和硫酸盐等。抑制剂主要是水玻璃, 其次还有偏磷酸钠、单宁酸、烤胶、淀粉、糊精、木质素磺酸盐等。近年来, 大量用于浮选萤石的新型捕收剂和抑制剂被研制出来并投入使用, 研制选择性好的捕收剂和高效调整剂是萤石浮选药剂的主要研究方向。
两种或多种药剂组合使用其选别效果往往优于其中任何一种药剂, 这就是药剂的协同效应。一般捕收剂或调整剂混合使用都比单独使用效果好。
1 捕收剂及其混合用药
1. 1 捕收剂
1. 1. 1 油酸
动植物油脂经过水解得到混合脂肪酸, 混合脂肪酸冷冻到10°C左右, 将其中的固体部分与液体部分压滤分离, 液体部分便是工业油酸。
涂文懋, 等采用油酸作捕收剂, 碳酸钠、硅酸钠、硫酸作调整剂, 对某细粒难选萤石矿进行选别, 经过一段球磨一粗八精闭路浮选试验, 得到CaF2 品位98. 65%、回收率47. 26%的精矿。
油酸在萤石表面既有物理吸附又有化学吸附, pH 较低时主要是物理吸附, pH 较高时主要是化学吸附。油酸在重晶石和方解石表面的吸附主要是化学吸附。
1. 1. 2 氧化石蜡皂
与油酸相比, 氧化石蜡皂来源有保证、价格低廉、捕收力强, 使用也方便。加温至60~ 70°C时可溶于水。常温下浮选效果较好, 浮选速度快, 是萤石浮选的优良捕收剂。鲁法增, 等对矿物组成较简单的低品位萤石矿, 在磨矿细度0. 074 mm 以下占65%、氧化石蜡皂用量0.6g/ t、调整剂碳酸钠用量1. 5 g / t, 水玻璃用量2. 0 g / t 条件下进行浮选, 得到CaF2 品位92. 90%、回收率95. 67% 的萤石精矿。
1. 1. 3 TF28
TF28 是由北科大选矿教研室研制而成的一种四元酸,属阴离子捕收剂。以烷基α-羟基-1, 1-双膦酸(TF28)作捕收剂、改性淀粉作抑制剂, 萤石矿石中的杂质硫、磷的脱除率分别达到95. 75%和76. 34%, CaF2 品位由给矿的49. 51% 上升至精矿的96. 13%。ESCA (Electr onSpectro sco py for Chem ical Analysis) 和吸附强度试验结果表明, 在矿浆pH = 5 时, TF28 以共扼作用后的基团与3 种矿物表面阳离子活性质点发生化学吸附,同时在重晶石、磷灰石表面存在物理吸附。
1. 1. 4 环烷酸
王绍艳等在pH = 5. 7、环烷酸浓度5-10‑5mol/ L、淀粉质量浓度3 mg/ L、硝酸钙浓度1ⅹ10- 4mol/ L条件下, 对含CaF2 91. 3%、BaSO44. 96% 的某萤石矿混合矿样进行浮选, 得到CaF2 品位98. 67%、回收率97. 95%的萤石精矿。在弱酸性介质中,环烷酸除以分子形式在萤石表面发生物理吸附外, 还能在萤石表面形成环烷酸钙, 形成牢固的化学吸附。硫酸铝对重晶石的抑制作用主要是因为Al3+ 能以多羟基络合物形式靠氢键和静电作用强烈吸附在重晶石表面上的缘故。
1. 1. 5 N-酰胺基羧酸
H. Balduf, 等对CaF2 品位19%~ 50%、CaCO3 品位5%~ 30%的某难选萤石矿在硅酸钠用量900g / t 、六偏磷酸钠用量20 g/ t、N
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