陽(yáng)離子胺類捕收劑浮選異極礦氧化鋅及其作用機(jī)理研究.pdf

1、異極礦是主要的氧化鋅礦物之一，由于異極礦結(jié)構(gòu)復(fù)雜，表面性質(zhì)多變，礦石組成多樣，被認(rèn)為是極難回收的礦種。本文通過(guò)純礦物浮選試驗(yàn)和實(shí)際礦石浮選，研究了不同結(jié)構(gòu)和碳鏈長(zhǎng)度的胺類捕收劑對(duì)異極礦浮選行為的影響，通過(guò)溶液化學(xué)計(jì)算、熱力學(xué)計(jì)算以及紅外光譜測(cè)試等方法和手段研究了胺類捕收劑與礦物表面的作用機(jī)理以及硫化鈉活化機(jī)理。研究結(jié)果對(duì)于異極礦氧化鋅浮選機(jī)理和新工藝的開(kāi)發(fā)具有重要的指導(dǎo)意義和學(xué)術(shù)價(jià)值。 本文考察了礦漿pH對(duì)異極礦、石英、白云石

2、和褐鐵礦四種單礦物可浮性的影響，在pH為9～11的條件下，異極礦的浮選回收率最高，有利于異極礦與石英、白云石和褐鐵礦的分離。胺的分子結(jié)構(gòu)研究表明隨著碳原子數(shù)量的增多，胺對(duì)異極礦的捕收能力也隨之加強(qiáng)，同時(shí)胺的選擇性也越來(lái)越好，選擇性大小順序?yàn)椋菏瞬?十六伯胺>十四伯胺>十二伯胺。硫化鈉對(duì)異極礦具有明顯的活化效果，在pH9～11時(shí)硫化鈉活化效果最好。硫化鈉和氫氧化鈉聯(lián)合使用能夠強(qiáng)化異極礦的活化效果。不同粒級(jí)的褐鐵礦礦泥對(duì)異極礦浮選的影響

3、研究表明異極礦回收率隨礦泥含量增加而下降，礦泥粒度越小，對(duì)異極礦回收率影響越大，-7um礦泥對(duì)異極礦回收率影響比-11岬顯著。在純礦物浮選試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了高鐵異極礦氧化鋅礦石的浮選試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明在不脫泥條件下，很難獲得理想的異極礦氧化鋅浮選指標(biāo)，脫除-12μm以下的礦泥后可基本消除礦泥的不利影響。五種胺鹽浮選結(jié)果表明十八胺的選擇性和捕收能力最好。硫化胺法浮選過(guò)程中，硫離子的存在對(duì)異極礦的浮選具有重要影響，硫化銨對(duì)異極礦浮選有一定的活

4、化作用，但銨離子(NH<,4><'+>)對(duì)異極礦有抑制作用。在脫除-12μm礦泥的條件下，十八胺用鹽酸乳化(1:2)，用量為0.67 kg/t，硫化鈉用量為6.67 kg/t，六偏磷酸鈉用量為2kg/t，2[＃]油用量26g/t，在此條件下精礦鋅品位達(dá)到32-31％，浮選作業(yè)回收率達(dá)到87.14％。從胺的溶液化學(xué)性質(zhì)、烴基的誘導(dǎo)效應(yīng)、烴鏈的疏水締合能、硫化鈉的溶液化學(xué)性質(zhì)等方面探討了胺類捕收劑與礦物的作用機(jī)理以及硫化鈉的活化機(jī)理。研究結(jié)

5、果表明胺與礦物表面的作用主要是靜電作用，在堿性溶液中胺離子與氫氧根離子在礦物表面產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)吸附，紅外光譜測(cè)試表明異極礦、石英和褐鐵礦的表面的羥基化是阻礙高pH條件下胺離子在礦物表面吸附的主要因素。溶液化學(xué)計(jì)算表明硫化鈉活化異極礦的有效組分是HS<'->，OH<'->和HS<'->之間存在的協(xié)同效應(yīng)能夠降低硫化鈉用量。胺分子結(jié)構(gòu)與性能研究表明碳烴基的σ鍵誘導(dǎo)效應(yīng)隨著碳原子的增加而增加，當(dāng)碳原子達(dá)到16后，σ鍵誘導(dǎo)效應(yīng)的影響不明顯。σ鍵誘導(dǎo)效