劉 方,孫傳堯

(1.東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院,遼寧沈陽(yáng)110004;2.北京礦冶研究總院,北京100044)

在浮選過(guò)程中,一般先添加調(diào)整劑后添加捕收劑,對(duì)礦物表面產(chǎn)生不同的選擇性,進(jìn)而使礦物分離。但有研究表明[1-2],捕收劑和調(diào)整劑添加順序的不同,會(huì)對(duì)浮選結(jié)果產(chǎn)生影響,進(jìn)而影響礦物分選的選擇性。本文選取典型的硅酸鹽礦物及脈石礦物石英作為研究對(duì)象,采用十二胺作為捕收劑,探討了無(wú)機(jī)陰離子與捕收劑不同添加順序?qū)杷猁}礦物浮選的影響。

1 試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)原料及制備

試驗(yàn)純礦樣選取五大類硅酸鹽礦物中的典型礦物石榴子石、綠柱石、鋰輝石、角閃石、白云母和長(zhǎng)石及脈石礦物石英。礦樣經(jīng)過(guò)揀選,選取結(jié)晶度好,純度高的塊礦,進(jìn)行破碎,篩分出-2mm部分,然后用瓷球磨磨礦,篩分出-0.074+0.038mm和-0.038mm兩個(gè)級(jí)別的產(chǎn)品,其中-0.074mm+0.038部分作為試驗(yàn)與檢測(cè)用礦樣。所用的樣品在制備過(guò)程及保存過(guò)程中避免污染,制備后的礦樣放置于磨口瓶保存。

試驗(yàn)用礦樣來(lái)源及光學(xué)顯微鏡下鑒定純度,如表1所示。

所用礦樣經(jīng) X光電子能譜測(cè)定。結(jié)果表明,礦物表面非常純凈,含雜量極少。

1.2 試驗(yàn)方案

試驗(yàn)在XFG型掛槽式浮選機(jī)中進(jìn)行。有機(jī)玻璃掛槽容積為30 mL,葉輪轉(zhuǎn)速為1570 r/min,試驗(yàn)溫度為室溫。

單礦物試驗(yàn)時(shí),每次稱取2.0 g礦樣放入浮選槽中,加30 m l去離子水,攪拌2 min,改變調(diào)整劑和捕收劑添加順序,每次加藥后攪拌2min,然后浮選8min。泡沫產(chǎn)品烘干、稱重并計(jì)算回收率。實(shí)驗(yàn)流程如圖1所示。

表1 試驗(yàn)用礦樣

圖1 浮選試驗(yàn)流程

2 試驗(yàn)內(nèi)容

2.1 十二胺用量試驗(yàn)

十二胺是實(shí)驗(yàn)室硅酸鹽礦物浮選中最常用的陽(yáng)離子捕收劑。十二胺作為捕收劑時(shí),不同硅酸鹽礦物的可浮性如圖2所示。

圖2 十二胺用量對(duì)硅酸鹽礦物可浮性的影響

由圖2可知,用十二胺作捕收劑時(shí),硅酸鹽礦物均有很好的可浮性。綜合考慮選定十二胺用量為30mg/L。

2.2 Na2 SiO3對(duì)硅酸鹽礦物浮選的影響

十二胺作為捕收劑時(shí),Na2SiO3不同添加順序?qū)杷猁}礦物浮選的影響如圖3所示。

十二胺作為捕收劑時(shí),Na2SiO3在前添加對(duì)石榴子石、綠柱石、長(zhǎng)石和石英浮選有一定的抑制作用,對(duì)云母浮選基本沒(méi)有影響,對(duì)鋰輝石和角閃石浮選有很好的抑制作用;Na2SiO3在后添加對(duì)石榴子石、綠柱石、長(zhǎng)石和石英浮選有一定的抑制作用,對(duì)云母浮選基本沒(méi)有影響,對(duì)鋰輝石和角閃石浮選有很好的抑制作用;Na2SiO3在前添加對(duì)石榴子石、綠柱石、長(zhǎng)石、石英、鋰輝石和角閃石浮選的抑制作用均弱于在后添加對(duì)礦物浮選的抑制作用。

2.3 NaF對(duì)硅酸鹽礦物浮選的影響

十二胺作為捕收劑時(shí),NaF不同添加順序?qū)杷猁}礦物浮選的影響如圖4所示。

由圖4可知,十二胺作為捕收劑時(shí),NaF的添加及其不同添加順序?qū)κ褡邮?、綠柱石、云母、長(zhǎng)石、石英和角閃石浮選基本沒(méi)有影響;NaF的添加對(duì)鋰輝石浮選略有抑制效果,其不同添加順序?qū)︿囕x石浮選的抑制作用基本相同。

2.4 Na2 S對(duì)硅酸鹽礦物浮選的影響

十二胺作為捕收劑時(shí),Na2S不同添加順序?qū)杷猁}礦物浮選的影響如圖5所示。

十二胺作為捕收劑時(shí),Na2S在前添加對(duì)石榴子石、綠柱石、長(zhǎng)石和石英浮選有一定的抑制作用,對(duì)云母浮選基本沒(méi)有影響,對(duì)鋰輝石和角閃石浮選有很好的抑制作用;Na2S在后添加對(duì)石榴子石、綠柱石、長(zhǎng)石和石英浮選有一定的抑制作用,對(duì)云母浮選基本沒(méi)有影響,對(duì)鋰輝石和角閃石浮選有很好的抑制作用;Na2S在前添加對(duì)石榴子石、綠柱石和石英浮選的抑制作用強(qiáng)于在后添加對(duì)礦物浮選的抑制作用,Na2S在前添加對(duì)鋰輝石和角閃石浮選的抑制作用弱于在后添加對(duì)礦物浮選的抑制作用。

2.5 (NaPO3)6對(duì)硅酸鹽礦物浮選的影響

十二胺作為捕收劑時(shí),(NaPO3)6不同添加順序?qū)杷猁}礦物浮選的影響如圖6所示。

十二胺作為捕收劑時(shí),(NaPO3)6在前添加對(duì)石榴子石、綠柱石、云母、長(zhǎng)石、石英、鋰輝石和角閃石浮選有很好的抑制作用;(NaPO3)6在后添加對(duì)石榴子石、綠柱石、云母、長(zhǎng)石、石英、鋰輝石和角閃石浮選有很好的抑制作用; (Na-PO3)6在前添加對(duì)石榴子石、綠柱石、長(zhǎng)石和石英浮選的抑制作用略好于在后添加對(duì)這些礦物浮選的抑制作用,(NaPO3)6在前添加對(duì)云母浮選的抑制作用遠(yuǎn)好于在后添加對(duì)這些礦物浮選的抑制作用,(NaPO3)6在前添加對(duì)鋰輝石和角閃石浮選的抑制作用略弱于在后添加對(duì)這些礦物浮選的抑制作用。

圖3 Na2 SiO3對(duì)硅酸鹽礦物浮選行為的影響

圖4 NaF對(duì)硅酸鹽礦物浮選行為的影響

圖5 Na2 S對(duì)硅酸鹽礦物浮選行為的影響

圖6 (NaPO3)6對(duì)硅酸鹽礦物浮選行為的影響

3 小結(jié)

十二胺作為捕收劑時(shí),Na2SiO3在前添加對(duì)硅酸鹽礦物浮選有一定的抑制作用,Na2SiO3在后添加能增強(qiáng)對(duì)硅酸鹽礦物浮選的抑制作用;NaF的添加及其不同添加順序?qū)杷猁}礦物浮選基本沒(méi)有影響;Na2S在前添加對(duì)硅酸鹽礦物浮選有一定的抑制作用,Na2S在后添加減弱了對(duì)石榴子石、綠柱石和石英浮選的抑制效果,Na2S在后添加則增強(qiáng)對(duì)長(zhǎng)石、鋰輝石和角閃石浮選的抑制效果;(NaPO3)6在前添加對(duì)硅酸鹽礦物浮選有很好的抑制作用,六偏磷酸鈉在后添加能極大地消弱對(duì)云母浮選的抑制效果,而對(duì)其他幾種硅酸鹽礦物,六偏磷酸鈉在后添加僅能微弱地增強(qiáng)或削弱對(duì)浮選的抑制作用。

[1] 姜廣大,王常任,李艷軍.石油磺酸鈉浮選鐵礦工業(yè)試驗(yàn)中的幾個(gè)問(wèn)題分析 [J].金屬礦山,2004,10(增):364-367.

[2] A·布爾頓,等.用聚丙烯酰胺聚合物選擇性抑制黃鐵礦[J].國(guó)外金屬礦選礦,2001(3):36-38.